基于plc的搬运机械手的设计.docVIP

兰州工业学院 毕业设计（论文） 题目 基于PLC的焊接机械手设计 系 别 机械工程系 专 业 机电一体化技术 班 级 姓 名 学 号 指导教师（职称） 李宝栋(副教授） 日 期 2013.03. 01 摘要 PLC的焊接机械手，焊接机械手实际是五自由度的关节机器人。在设计过程中，对底座、腰部、大臂、小臂、手腕进行了机械设计和相关计算，电气系统采用西门子控制。结构紧凑，工作范围大，动作灵活，不仅用于弧焊作业，还可用于搬运和装配作业。 关键词：机械设计；焊接机械手；电气系统 ABSTRACT Along with the science and technology unceasing development ,the production process continuously put forward new requirement ,welding manipulator in general machinery, metal structure is widely used in mang industries. This design is the welding apparatus manipulator design,welding apparatus manipulator is five degrees of freedom joint robots actually. in the design process, the base, the waist,arm,wrist,forearm the mechanical design and related calculation.The electrical system adopts siemens control. the structure compact, operating region big, the movement is flexible, not only uses in the arc welding work, but also may use in transporting and the assembly work. Key word：Mechanical；welding manipulator；electric control 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 1 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.2 国内外研究现状 3 1.2.1 国内研究现状 3 1.2.2 国外研究现状 3 1.3 本论文的主要内容 4 1.3.1 设计要求 4 1.3.2 设计内容 4 1.4 机械手的意义 5 1.5 本章小结 5 2 焊接机械手的总体方案设计 6 2.1 概述 6 2.2 基本技术参数设计 7 2.3 焊接机器人的主要组成 8 2.4 本章小结 9 3 焊接机械手机械部分的设计 10 3.1 底座的设计 10 3.1.1 底座的结构设计要求 10 3.1.2 焊接机械手的底座组成 10 3.1.3 底座的电动机的选择 11 3.1.4 底座上谐波齿轮传动的设计 11 3.1.5 底座轴的设计 14 3.1.6 底座传动齿轮的设计 16 3.1.7底座轴承的选择 19 3.2 大臂的设计 19 3.2.1 大臂的工作方式 19 3.2.2 大臂电动机的选择 21 3.2.3 大臂上谐波齿轮传动的设计 21 3.3 焊接机械手小臂的设计 21 3.3.1小臂的工作方式 21 3.3.2 小臂电动机的选择 22 3.3.3小臂上谐波齿轮传动的设计 22 3.4 焊接机械手手腕的设计 24 3.4.1 机器人手腕的设计要求 24 3.4.2手腕工作方式 25 3.4.3手腕电动机的选择 26 3.4.4 手腕轴承的选择 26 3.5 焊接机械手末端执行器的设计 29 3.5.1 机器人末端执行器的设计要求 29 3.5.2送丝机的选择 30 3.5.3送丝软管的选择和保持送丝稳定的措施 31 3.5.4 焊枪的选择 31 3.5.5防撞传感器 32 3.6 本章小结 32 4 PLC系统设计 33 4.1 电气设备概述 33 4.1.1 电气控制的变压系统部分