作品包括

Word设计说明书1份，共28页，约13000字

CAD版本图纸，共3张

SW三维图一套

仿真动画视频一份

摘要

随着科学技术的全面发展和工业需求的大幅增加，焊接这门科学技术在工业生产中所占分量也越来越大，而且焊接技术的优良好坏程度直接决定着零件或产接生产的总体量需求相差较远。因此，大力发展研究并推广焊接机器人的这门技术已经成为趋势。

本次设计的要点是运用机械原理和机械制造的设计方法设计焊接机械臂。此次设计，是在充分了解焊接机器人在国内外的研究现状的基础上，进而更好的掌握焊接机器人内部结构和工作原理，并对手臂和腕部进行运动学分析和结构设计。同时了解机器人机械结构运动学及运动控制学。并且为工业上焊接机器人的设计与研发提供理论、设计和数据上的参考，也为工业设计者们提供设计所需的理论和设计实践的参考依据。该机械臂具有刚性好，位置精度高、运行平稳等的特点。

最后参考常用焊接机械臂结构，采用Solidworks三维建模软件完成焊接机械臂的三维建模，结合理论研究，完成基本的运动仿真。

关键字：焊接机械臂；机械机构设计；Solidworks；仿真

目  录

摘  要 III

Abstract III

第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 国内外发展概况 2

1.2.1 机械臂国外研究状况 2

1.2.2 机械臂国内研究状况 3

1.3 本课题要完成的内容及意义 4

1.3.1 课题研究内容 4

1.3.2 研究目的 5

第2章 焊接机械臂的基本方案 6

2.1 总体设计的思路 6

2.2自由度和坐标系的选择 6

2.3 焊接机器人传动方案论证 8

2.4 焊接机械臂的组成 10

2.4.1 执行机构 10

2.4.2 控制系统分类 12

2.5 焊接机械臂的设计技术参数 12

第3章  功能实现与控制方式 13

3.1机械手模型的机能和特性 13

3.2夹紧机构 13

3.3躯干 13

3.4旋转编码盘 14

第4章 焊接机械臂主要参数的设计以及计算 15

4.1焊接机械臂腕部设计的基本要求和功能 15

4.2 焊接机械臂手腕部分结构以及选择 15

4.2.1 工业上典型的腕部结构 15

4.2.2 腕部结构和驱动结构的比较与选择 16

4.3 焊接机器人腕部结构设计计算 16

4.3.2 腕部驱动液压缸机构的计算 16

4.4 焊接机械臂壁臂部结构的设计及计算 17

4.4.1 焊接机械臂臂部研究与设计的基本要求 17

4.4.2 焊接机械臂臂部典型机构及结构的选择 19

第5章 控制系统的设计 20

5.1控制系统硬件设计 20

5.2 PLC梯形图中的编程元件 20

5.3 PLC的O/I分配 20

5.4机械手控制系统的外部接线图 21

总  结 23

致  谢 23

参考文献 24

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