机械毕业设计906基于SolidWorks六自由度焊接机械手三维运动模拟
毕业设计---数控车床上下料机械手Solidworks三维建模及动画演示

机床上料机械手是典型的机电一体化设备,它可自动地为机床抓取工件,取代操作人员频繁取料,降低劳动强度,提高工作效率。
本课题所涉及的数控车上下料机械手自1999年投入运行,工作安全可靠,效果良好,可用做数控机床自动上料设备和生产线上的自动抓取设备。
本课题主要是应用Solidworks软件的三维设计功能,对数控车床上下料机械手的各零部件进行三维设计并实现其各部件的装配和运动仿真。
1. 1
人类在改造自然的历史进程中,随着对材料、能源和信息这三者的认识和用,不断创造各种工具(机器),满足并推动生产力的发展。
机器人技术从诞生到现在,虽然只有短短三十几年的历史,但是它却显示了旺盛的生命力。近年来,世界上对于发展机器人的呼声更是有增无减,发达国家竞相争先,发展中国家急起直追。许多先进技术国家已先后把发展机器人技术列入国家计划,进行大力研究。我国的机器人学的研究也已经起步,并把“机器人开发研究”和柔性制造技术系统和设备开发研究等与机器人技术有关的研究课题列入国家“七五”、“八五”科技发展计划以及“八六三”高科技发展计划。
总之,机械手是提高劳动生产率,改善劳动条件,减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段,国内外都很重视它的应用和发展。
1.3
1.3.1国外应用
美国制造155毫米的钢弹体洛克福特军械厂,从胚料加工开始到加工完毕直至弹体包装都自动进行,不用人手去接触,达到全自动生产。
六自由度机械手运动分析甄选

六自由度机械手运动分析六自由度机械手毕业论文专业机械设计制造及其自动化课题多自由度机械手机械设计摘要文中设计了一种六自由度机械手。
该机械手主要由底座,腰部,主板,大手臂,小手臂,手腕,夹爪组成,采用步进电机驱动,单片机控制。
手臂的尺寸与人手臂的大小相当。
手臂的运动主要包括:腰部转动,大手臂摆动,小手臂摆动,手腕摆动,手腕转动,夹爪夹取。
此手臂的空间活动半径0.5m,定位精度为5mm.它能够抓取重量较轻的物体,并放到预定位置。
该机械手有过载保护以及断电空间位置的自锁功能.可以用于教学演示,或者在有放射性的环境中完成特定工作。
文中对机械手进行了正运动学分析, 采用齐次坐标变换法得到了机械手末端位置和姿态随关节夹角之间的变换关系,并完成了总体机械结计、步进电机选型、蜗轮蜗杆及带传动比的确定以及部分重要零件的设计。
关键词:机械手六自由度步进电机同步带。
AbstractA kind of manipulator of six degrees of freedom has been designed in this paper. This manipulator is made up of the foundation, the waist, the big arm, the small arm, the wrist, and the claw; the manipulator is driven by stepper motor, and controlled by single chip. The size of the manipulator is equal in the size to the arms of people. Locomotion of the manipulator includes: waist turning, big arm swung, small arm swung, wrist swung, wrist rotating, claw fetching. The radius of action is 0.5m, and the accuracy is 5 mm. It can pick the light-weight object, and put it to the recalculated position. The manipulator has overload protection function, and space position self-lock function. This arm can be used in teaching, or in radioactive environments. In this paper, robot kinematic analysis is carried out using homogeneous coordinate transformation method was the end manipulator joint position and attitude with the changing relationship between the angle and stepper motor designing, physical construction designing had been completed.Keywords: manipulator, six degrees of freedom, stepper motor, locking band.目录目录 (4)1 绪论 (6)1.1 国内机械手研状 (6)1.2 机械手的构成 (7)1.3 机械手的发展趋势 (9)1.4 本设计课题的背景和意义 (9)2 机械手的总体方案设计 (10)2.1 机械手基本形式的选择 (10)2.2 机械手的主要部件及运动 (11)2.3 驱动机构的选择 (12)2.4 传动机构的选择 (12)3机械手的数学建模 (12)3.1 机器人数学基础 (12)3.2 机器人的运动学方程 (13)4 机械手的整体设计计算 (15)4.1 手部设计基本要求 (15)4.2 典型的手部结构 (16)4.3 机械手手指的设计计算 (16)4.3.1 选择手抓的类型和加紧机构 (16)4.3.2手抓加紧力与驱动力的力学分析 (16)4.4 驱动电机的选择 (17)4.4.1 手指张合电机的选择 (17)4.4.2 手腕电机的选择 (19)4.4.3 大手臂摆动电机的选择 (19)4.4.4 小手臂摆动电机的选择 (20)4.4.5 手腕摆动电机的选择 (20)4.4.6 底座转动电机的选择 (21)4.5 涡轮蜗杆、带轮的选择及传动比的确定 (21)4.5.1 底座电机处涡轮蜗杆的传动的确定 (21)4.5.2 大手臂电机处涡轮蜗杆及带传动的确定 (22)4.5.3 小手臂电机处涡轮蜗杆及带传动的确定 (23)4.5.4 手腕摆动电机处涡轮蜗杆及带传动的确定 (24)4.6 小手臂摆动处轴的校核............................................................25 5 总结与展望 (29)谢辞 (30)[参考文献] (31)附录一科技文献翻译 (32)附录二毕业设计任务书与开题报告 (46)多自由度机械手机械设计1 绪论机械手(manipulator)是一种能按给定的程序或要求,自动地完成物体(材料、工件、零件或工具等)传送或操作作业的机械装置,它能部分地代替人来进行繁重、危险、重复等手工作业。
《2024年六自由度机械臂控制系统设计与运动学仿真》范文

《六自由度机械臂控制系统设计与运动学仿真》篇一一、引言随着工业自动化和智能制造的快速发展,六自由度(6-DOF)机械臂因其灵活性和高效性,在工业生产、医疗、军事等领域得到了广泛应用。
本文旨在设计一个六自由度机械臂控制系统,并对其运动学进行仿真分析。
二、六自由度机械臂控制系统设计1. 硬件设计六自由度机械臂控制系统主要由机械臂本体、驱动系统、控制系统和传感器系统等组成。
其中,机械臂本体采用模块化设计,包括基座、大臂、小臂和末端执行器等部分。
驱动系统采用伺服电机和减速器,以提供足够的动力和精度。
控制系统采用高性能的微处理器,实现对机械臂的精确控制。
传感器系统包括位置传感器、力传感器等,以实现对机械臂状态和环境信息的实时感知。
2. 软件设计软件设计包括控制算法和程序设计两部分。
控制算法采用经典的控制策略,如PID控制、模糊控制等,实现对机械臂的精确控制。
程序设计采用模块化设计思想,便于后续的维护和升级。
此外,为了提高系统的鲁棒性和自适应能力,我们采用基于机器视觉的算法,实现机械臂的自主导航和定位。
三、运动学仿真运动学仿真是对六自由度机械臂进行性能评估的重要手段。
本文采用MATLAB软件进行运动学仿真。
1. D-H参数法建模首先,我们采用Denavit-Hartenberg(D-H)参数法对机械臂进行建模。
通过建立连杆坐标系,确定各连杆之间的相对位置和姿态,从而得到机械臂的运动学方程。
2. 正运动学仿真正运动学仿真是指根据关节角度计算末端执行器的位置和姿态。
我们通过MATLAB中的机器人工具箱,输入各关节的角度值,得到末端执行器的位置和姿态。
通过对比仿真结果和实际结果,验证了正运动学模型的正确性。
3. 逆运动学仿真逆运动学仿真是指根据末端执行器的位置和姿态,计算关节角度。
我们通过MATLAB中的优化工具,对逆运动学方程进行求解,得到各关节的角度值。
通过对比不同优化算法的求解结果,选择最优的求解方法。
四、实验与结果分析为了验证六自由度机械臂控制系统的性能,我们进行了实际实验和仿真实验。
《2024年六自由度机械臂控制系统设计与运动学仿真》范文

《六自由度机械臂控制系统设计与运动学仿真》篇一一、引言随着科技的飞速发展,自动化与机器人技术已广泛应用于各种领域,六自由度机械臂是其中一种重要而常见的自动化工具。
它具备灵活的运动能力与复杂操作功能,能够在高精度的环境中完成一系列作业。
本篇论文旨在介绍六自由度机械臂控制系统的设计与运动学仿真,旨在提升机械臂的性能和可靠性。
二、六自由度机械臂控制系统设计1. 硬件设计六自由度机械臂控制系统主要由机械臂主体、驱动器、传感器和控制单元等部分组成。
其中,机械臂主体由多个关节组成,每个关节由一个驱动器驱动。
传感器用于检测机械臂的位置、速度和加速度等信息,控制单元则负责处理这些信息并发出控制指令。
2. 软件设计软件设计部分主要包括控制算法的设计和实现。
我们采用了基于PID(比例-积分-微分)的控制算法,以实现对机械臂的精确控制。
此外,我们还采用了路径规划算法,使机械臂能够按照预定的路径进行运动。
3. 控制系统架构控制系统采用分层架构,分为感知层、决策层和执行层。
感知层通过传感器获取机械臂的状态信息;决策层根据这些信息计算控制指令;执行层则根据控制指令驱动机械臂进行运动。
三、运动学仿真运动学仿真主要用于模拟机械臂的运动过程,验证控制系统的性能。
我们采用了MATLAB/Simulink软件进行仿真。
1. 模型建立首先,我们需要建立机械臂的数学模型。
根据机械臂的结构和运动规律,我们可以建立其运动学方程。
然后,将这些方程导入到MATLAB/Simulink中,建立仿真模型。
2. 仿真过程在仿真过程中,我们设定了不同的工况和任务,如抓取、搬运、装配等。
通过改变控制参数和路径规划算法,观察机械臂的运动过程和性能表现。
我们还对仿真结果进行了分析,以评估控制系统的性能和可靠性。
四、实验结果与分析我们通过实验验证了六自由度机械臂控制系统的性能。
实验结果表明,该系统能够实现对机械臂的精确控制和灵活操作。
在各种工况和任务下,机械臂都能以较高的速度和精度完成任务。
六自由度机械手设计

六自由度机械手设计在工业自动化领域中,六自由度机械手被广泛应用于各种生产线上。
机械手的设计需要考虑到其功能需求、结构设计和控制系统的设计等多个方面。
本文将从这三个角度,详细介绍如何设计一个六自由度机械手。
首先,机械手的功能需求包括其工作范围、负载能力和精度等。
机械手的工作范围决定了其能够覆盖的空间范围,而负载能力决定了其能够携带的物体的重量。
精度则决定了机械手在操作过程中的定位精度和稳定性。
在设计过程中,需要根据具体的应用场景来确定这些参数,并且在满足需求的前提下尽可能最优化。
其次,机械手的结构设计决定了其运动灵活性和稳定性。
六自由度机械手一般由基座、臂、腕和手指等部分组成,每个部分都有自己的运动自由度。
在设计过程中,需要综合考虑各个自由度的运动范围、连杆长度和连接方式等因素。
同时,还需要考虑机械手的整体结构是否牢固,是否方便维护和安装等。
最后,机械手的控制系统设计包括运动控制和感知控制两个方面。
运动控制主要包括运动规划和轨迹控制等,通过对机械手的运动轨迹进行规划和控制,使其能够精确地完成指定的任务。
感知控制主要是通过传感器来获取机械手和外部环境的信息,并根据这些信息来做出相应的调整。
在设计过程中,需要选择合适的传感器,并设计相应的算法来实现感知控制。
综上所述,六自由度机械手的设计需要考虑到功能需求、结构设计和控制系统设计等多个方面。
只有在这三个方面都充分考虑到,并且在满足需求的前提下进行优化,才能设计出一台性能稳定、功能完备的六自由度机械手。
通过不断改进和创新,相信未来的六自由度机械手会在工业自动化领域有着更加广阔的应用前景。
工业机器人三维建模(SolidWorks)第7章 工业机器人运动仿真

7.1 SOLIDWORKS仿真设计基础
在SOLIDWORKS2020中,通过运动算例功能可以快速、简洁地完成机 构的仿真运动及动画设计。运动算例可以模拟图形的运动及装配体中部 件的直观属性,它可以实现装配体运动的模拟、物理模拟及COSMOS Motion,并可以生成基于Windows的avi视频文件。
7.1.3 更改栏
对于不同的实体,更改栏使用不同的颜色来直观地识别零部件和类型的更改。除 颜色外还可以通过“运动算例设计树”中的图标来识别实体。当生成动画时,键码点 在时间线上随动画进程增加。水平更改栏以不同颜色显示,以识别动画顺序过程中变 更的每个零部件或视觉属性所发生的活动类型。系统默认的更改栏的颜色如下。
(1)驱动运动:蓝色。 (2)从动运动:黄色。 (3)爆炸运动:橙色。 (4)外观:粉红色。
7.1.4 关键点与键码点
SOLIDWORKS运动算例是基于键码画面(关键点)的动画,先设定装配体在各个时间点的外观,然 后SOLIDWORKS运动算例的应用程序会计算从一个位置ห้องสมุดไป่ตู้动到下一个位置中间所需的过程。它使用的基 本用户界面元素有:键码点、时间线、时间栏和更改栏。
COSMOS Motion用于模拟和分析,并输出模拟单元(力、弹簧、阻 尼、摩擦等)在装配体上的效应,它是更高一级的模拟,包含所有在物 理模拟中可用的工具。
7.1.1 运动算例用户界面
要从模型生成或编辑运动算例,可单击图形区域左下方的运动算例标签。装 配体运动可以完全模拟各种机构的运动仿真及常见的动画。下面对运动算例的界 面进行讲解,其运动算例的界面如下图所示。
7.1.1 运动算例用户界面
1.算例类型 算例类型如右图所示,有3种工具,如:【动画】、【基本运动】和【 Motion分析】。 可使用【动画】来表达和显示装配体的运动,通过添加马达来驱动装配体中 一个或多个零件的运动,可以设定键码点在不同时间规定装配体零部件的位置。 可使用【基本运动】在装配体上模仿马达、弹簧、碰撞和引力。【基本运动 】在计算运动时考虑到质量。【基本运动】计算相当快,所以可将其用来生成使 用基于物理模拟的演示性动画。 可利用【Motion分析】功能对装配体进行精确模拟和运动单元的分析(包括 力、弹簧、阻尼和摩擦)。【Motion分析】使用计算能力强大的动力学求解器, 在计算中考虑到了材料属性和质量及惯性。还可使用【Motion分析】来标绘模拟 结果供进一步分析。
(完整版)六自由度机械手

目录摘要 (2)第一章绪论 (3)1.1. 工业机器人概述 (3)1.2机械手的组成和分类 (4)1.2.1. 机械手的组成 (4)1.2.2. 机械手的分类 (5)第二章机械手的设计方案 (7)2.1 机械手的“坐标形式”与“自由度” (7)2.2 机械手的主要参数 (8)第三章手部结构的设计 (9)3.1 末端执行器的设计 (9)3.1.1蜗杆蜗轮型号选择 (10)3.1.2 驱动电机型号选择 (10)3.1.3联轴器的选择 (11)3.2 手腕回转装置设计 (11)3.2.1 驱动电机的选择 (12)3.2.2 锥齿轮的设计 (13)第四章腕部结构设计 (16)4.1 腕部俯仰结构设计 (16)4.1.1 驱动电机的选择 (16)4.1.2 内啮合齿轮的设计 (17)4.2 手腕左右摆动结构设计 (18)第五章肘部与肩部的设计 (19)5.1 肘部结构设计 (19)5.1.1 驱动电机的选择 (20)5.1.2内啮合齿轮的设计 (21)5.2 肩部结构设计 (22)5.2.1驱动电机的选择 (22)5.2.2 锥齿轮的设计 (23)第六章底座的设计 (23)6.1 驱动电机的选择 (24)6.2 蜗轮蜗杆的选择 (24)第七章:ADAMS 模型的建立与仿真 (25)7.1 手部模型的建立 (25)致谢 (29)参考文献 (29)摘要本次所设计的作品是“六自由度机械手”。
六自由度即:腰部回转、肩部摆动、肘部摆动、腕部左右摆、腕部俯仰摆和腕部回转,最终实现“末端执行器”的夹持动作。
方案一:所有传动均选用“齿轮传动”或者“蜗轮蜗杆传动”。
总共需要7个伺服电机来驱动。
首先,腰部电机主轴通过联轴器与蜗杆连接,蜗杆旋转带动蜗轮回转,从而蜗轮再带动底座实现360度回转。
其次,肩部电机主轴通过联轴器与一个锥形齿轮连接,带动另外一个锥形齿轮进行双向旋转,从而实现肩部带动上臂的摆动动作。
再者,肘部电机通过联轴器与一“内啮合”小齿轮连接,而大齿轮与前臂的端部通过平键来周向连接定位。
工业机器人三维建模(Solidworks) 课件 第7章 工业机器人运动仿真

7.1.7 基础仿真动画设计
(5)在运动算例设计树中,右击“摆动体”,然后在弹出的快捷菜单中选择【隐藏】命令。 更改栏随时间线出现,如下图所示。
(6)单击【MotionManager】工具栏上的【播放】按钮 即可播放动画,“摆动体”因逐渐隐 藏而产生逐渐消失的效果。
7.1.7 基础仿真动画设计
(7)右击运动算例设计树中“摆动体”行对应时间线【0秒】处的键码点,在弹出的快捷菜 单中选择【复制】命令;将时间栏拖动到【4秒】处,在“摆动体”行右击,在弹出的快捷菜单中 选择【粘贴】命令,更改栏随时间线出现,如下图所示。
7.1.7 基础仿真动画设计
7.1.8 视图定向动画
观阅键码是模型在某一时间点处的视图。观阅键码出现在【视向及相机视图】键码画面 中。【视向及相机视图】可以在动画过程中旋转、缩放或平移整个动画。
右击运动算例设计树中【视向及相机视图】,系统弹出如下图所示的快捷菜单,可以设 定以下选项:
选取【禁用观阅键码生成】:出现 图标,在播放过程中或在编辑动画时防止模型视图 更改。即在播放过程中,当使用缩放或旋转将模型重新定向时,这些更改不会保存在动画中。 选取此选项也禁止观阅键码生成。
7.1.7 基础仿真动画设计
在SOLIDWORKS中,可以在动画的任意点把视象的属性用动画显示。可以控制动画中单个或多个零部 件的显示,并在相同或不同的装配体零部件中组合不同的显示选项。 动画视象属性的步骤如下:
(1)右击运动算例设计树的【视向及相机视图】,系统弹出如左图所示的快捷菜单。取消选择【禁 用观阅键码播放】和【禁用观阅键码生成】,这样可以使用前导视图工具栏上的旋转和平移等工具操作 模型,而不将模型方向变化作为动画的一部分。
COSMOS Motion用于模拟和分析,并输出模拟单元(力、弹簧、阻 尼、摩擦等)在装配体上的效应,它是更高一级的模拟,包含所有在物 理模拟中可用的工具。
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学士学位毕业论文(设计)基于SolidWorks六自由度焊接机械手三维运动模拟学生姓名:学号:指导教师:所在学院:工程学院专业:机械设计制造及其自动化摘要本文以六自由度焊接机械手部的三维运动仿真为背景。
介绍了国内外焊接机器人的发展状况并着重分析了六自由度焊接机械手运动原理和三维制图软件SolidWorks的应用,在此软件基础上对手部进行了绘制,运动分析和动画模拟。
对于SolidWorks制图软件主要介绍了其产生和发展的历史以及应用前景,具体介绍了零件三维制图的操作方法和运动过程,展示了SolidWorks强大的运动仿真功能。
重点分析了六自由度机械手的三维建模和建模后运动轨迹规划的实现关键词:SolidWorks ; cosmosmotion ; 三维运动模拟; 动画模拟AbstractIn this paper, welding robot of six degrees of freedom of hand motion simulation for the three-dimensional background. Welding robot at home and abroad and focus on the development of analysis of the welding robot of six degrees of freedom of hand movement and three-dimensional mapping principle SolidWorks software applications based on this software in the department of drawing opponents, motion analysis and animation simulation. Mapping software for SolidWorks introduces the emergence and development of its history and application specific parts introduced the method of operation of three-dimensional graphics and motion simulation of the operation of plug-ins COSMOSMotion process, demonstrated the powerful movement SolidWorks simulation. Analysis focused on the six degrees of freedom robot armmodeling of three-dimensional modeling and trajectory planning, after the realization of Key words::SolidWorks ; cosmosmotion ; simulation of 3D motion ; Animated Simulation目录摘要 (Ⅰ)前言 (1)第1章焊接机器人概述 (2)1.1 焊接机器人的发展 (2)1.1.1 国外焊接机器人的发展 (2)1.1.2 国内焊接机器人研究的历史及现状 (3)1.1.3 焊接机器人应用现状 (3)1.1.4 焊接机器人的发展趋势 (4)1.2 焊接机械手的组成、分类 (4)1.2.1 组成 (4)1.2.2 分类 (6)1.3 基本型式 (7)1.3.1 直角坐标式机械手 (7)1.3.2 圆柱坐标式机械手 (7)1.3.3 关节式机械手 (8)第2章计算机辅助设计和SolidWorks软件的发展 (9)2.1 计算机辅助设计的发展 (9)2.2 软件的特点及前景 (9)2.3 COSMOSMotion的应用及特点 (10)第3章焊接机械手的设计思想 (12)3.1 机械手特性方程式 (12)3.2 手臂的设计计算 (14)3.2.1 驱动力的计算 (14)3.2.2 水平回转时驱动力矩的计算 (14)3.2.3 偏重力矩的计算 (15)3.2.4焊接机械手各零部件的设计 (16)第4章三维实体建模 (25)4.1 模拟方案的确定 (25)4.2 仿真实体的绘制 (26)4.3 简单数学模型的建立 (26)4.4 模拟加载与仿真 (28)4.4.1 仿真模拟的实现 (28)4.4.2 进行运动校核 (30)4.4.3 结语 (30)总结 (31)致谢 (33)前言机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、焊接、电子、轻工和原子能等部门。
机器人三维运动仿真技术在机器人的研究与应用中发挥着重要作用。
它对于在实际工作中机器人行走路径的生成、工作空间防止碰撞等具有十分重要的现实意义。
本文对机器人的产生发展及前景展望进行分析,主要利用Solidworks对机械手设计并进行了动态仿真,介绍了基于Solidworks设计三维零件的操作方法及运动分析插件cosmosmotion基本功能。
第1章焊接机器人的概述焊接机器人是近代自动控制领域中出现的一项新技术,并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。
这种新技术发展很快,逐渐形成一门新兴的学科。
焊接机器人的迅速发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识:其一、它能部分地代替人工操作,其二、它能按照生产工艺的要求,遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸,其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配。
从而大大地改善工人的劳动条件,显著地提高劳动生产率,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因而,受到各先进工业国家的重视,投入大量的人力物力加以研究和应用。
尤其在高温、高压、粉尘、嗓音以及带有放射性和污染的场合,应用得更为广泛。
在我国,近几年来也有较快的发展,并取得一定的效果,受到机械工业和铁路工业部门的重视。
1.1焊接机器人的发展1.1.1国外焊接机器人的发展焊接机器人是近十年来迅速发展起来的智能机器目前不少焊接机器人不仅具有“示教再现”功能, 而且在实际焊接过程中能自动对准焊缝, 焊接大量不同空间位置的焊缝。
焊接机器人工作时, 重复精度高, 焊接质量好, 而兼备装、卸工件和焊接功能, 具有较高的机械化水平和生产效率, 特别适宜在有毒、书强射线和水下等特殊场合作业在国外, 焊接机器人除在焊接汽车车身、底盘、轿壳、车轮和十字头等零部件的生产线上获得广泛应用外, 在高压容器、动力设备、大型压缩气体储罐、汽轮机叶片、水下设施和核反应堆等焊接结构上也日益显示出它的重要作用。
近年来, 由于焊接机器人造价迅速降低和功能不断完善,它已成为国际市场上供不应求的“热门货”。
近十年来, 日、美、苏、英、法等国都投入了大量的人力、物力从事焊接机器人的开发工作, 其中日本焊接机器人的进展速度尤为惊人。
日本从1978年开始研制点焊机器人,1980年研制成功第一个弧焊机器人,1981年日本生产了1500个焊接机器人, 产值达到145亿日元, 由日本工业机器人的第六位跃居为第二位目前有10家工厂具有年产1000多个焊接机器人的能力为日本发展和普及焊接机器人,于1982年成立了全国机器人焊接研究委员会。
此外,许多日本大公司, 如大阪变压器公司先后在大阪、东京、名古屋等地设立了焊接机器人培训学校。
1984年丰田汽车公司己在其作业线上安排了1300个机器人, 今年又将引进300个昼夜工作的机器人。
预计在未来的五年中, 日本焊接机器人的产值将迅速增长。
目前世界上已有七十多种数万个焊接机器人在各种生产线上从事焊接操作。
从数量和智能化的程度来看, 日本的焊接机器人在世界上占明显优势, 并已向美、英等国大量出口。
1.1.2国内焊接机器人研究的历史及现状我国自上世纪70 年代末开始进行工业机器人的研究,经过二十多年的发展,在技术和应用方面均取得了长足的发展,对国民经济尤其是制造业的发展起到了重要的推动作用。
据不完全统计,近几年我国工业机器人呈现出快速增长势头,平均年增长率都超过40% , 焊接机器人的增长率超过了60% ;2004年国产工业机器人数量突破1400 台,进口机器人数量超过9000台,其中绝大多数应用于焊接领域;2005年我国新增机器人数量超过了5000台,但仅占亚洲新增数量的6% ,远小于韩国所占的15% ,更远小于日本所占的69% 。
这对于我国的经济发展速度以及经济总量来说显然是不匹配的,这说明我国制造业的自动化程度有待进一步提高,另一方面也反映了我国劳动力成本的低廉,制造业自动化水平以及工业机器人应用程度的提高受到限制。
当前焊接机器人的应用迎来了难得的发展机遇。
一方面,随着技术的发展,焊接机器人的价格不断下降,性能不断提升;另一方面,劳动力成本不断上升,我国由制造大国向制造强国迈进,需要提升加工手段,提高产品质量和增强企业竞争力,这一切预示着机器人应用及发展前景空间巨大。
1.1.3焊接机器人应用现状中国机械工程学会焊接学会和中国焊接协会进行了一次比较全面的焊接机器人在制造业中应用情况调查,结果显示, 到1996年底焊接机器人已得到广泛应用。
我国使用焊接机器人进行生产的企业已有几百家, 全国安装的焊接机器人已超过千台套, 主要集中在汽车、摩托车和工程机械个重要行业并且90%以上属于5或6轴关节式机器人。
新松公司以关键技术攻关、自主产品开发、应用工程示范为技术路线, 将各类汽车车身自动冲压线、白车身焊装线、汽车总装线、发动机装配线、工装夹具及输送系统的设计制造焊装线钢结构、管网工程的设计制造焊装线工艺设计、平面布置、机器人选型、机器人用自动焊钳设计与选型、非标机械装备、辅具、控制系统的设计制造与生产工艺调试等方面的先进装备技术成功应用于企业实际生产。
开发出了适用性强、系统稳定可靠、操作简便、工艺结构性良好、经济高效的系列装备生产线, 在机器人弧焊、点焊系统总体设计和应用工程的实施上, 积累了丰富的生产线设计与机器人系统集成技术。
屹今, 新松公司完成的弧焊、点焊机器人工作站, 各种装焊线等机器人自动化应用工程已超过600多台套,连续多年顺利通过ISO9001国际质量体系认证。
解决了国内众多企业生产装备技术难题, 提升了在国际舞台上的抗衡能力, 为中国企业的腾飞乃至民族工业的发展起到了推波助澜的作用。
1.1.4 焊接机器人的发展趋势为保障公司的产品和技术与世界水平同步发展, 新松公司充分利用自身的技术优势和行业地位, 除了开发具有自主知识产权机器人自动化系列产品外。