轎車腳踏板焊接機器人的整體設計

機械論文編號:JX476   有設計圖，論文字數:21135,頁數:57  有任務書

目　　錄

摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ

第1章 緒論 
1.1 機器人概述 4
1.1.1焊接機器人的概念及組成 
1.1.2 國內外發展狀況 
1.1.3 焊接機器人發展趨勢 
第2章 總體設計方案 
2.1 總體設計的思路 4
2.2 總體方案的確定 6
2.2.1 坐標形式的選擇 4
2.2.2 驅動系統的類型選擇 7
2.2.3 各部位傳動機構的確定 9
2.2.4 控制系統的確定 9
第3章 結構設計及計算 10
3.1 機器人X軸的設計計算 10
3.1.1 概述 10
3.1.2 導軌的設計與選型 11
3.1.3 滾珠絲杠螺母副的設計計算 16
3.1.4 滾珠絲杠螺母的承載能力校核 22
3.1.5 機械傳動系統的剛度 23
3.1.6 驅動電機的選型與計算 25
3.1.7 機械傳動系統誤差和分析 29
3.1.8 確定滾珠絲杠螺母副的精度等級和規格型號 30
3.2 機器人Z軸的設計計算 32
3.3.1 概述 33
3.3.2 各部件的確定 33
3.3 機器人Y軸的設計計算 33
3.3.1 概述 33
3.3.2 氣缸的選擇 34
3.4 焊接機的選擇 34
第4章 控制系統設計 
3.4 永磁同步交流伺服運動控制系統組成及選件 36
4.1.1 永磁同步交流伺服運動控制系統簡介 36
4.1.2 永磁同步交流伺服運動控制系統組成 36
4.1.3 控制原理 41
4.1.4 伺服系統位置控制系統（ABS） 41
4.2 可編程控制器（PLC） 42
4.2.1 PLC的概述 
4.3.3 PLC的選擇 43
結論 45
致謝 46
參考文獻 47
附錄1 49

摘  要
 隨著機器人技術的飛速發展，工業機器人的應用領域正在不斷的擴大，焊接機器人技術也有很大的發展，為提高焊接質量及效率，我們研制了一臺專門對轎車腳踏板進行點焊的三坐標焊接機器人。
 本文闡述了機器人的發展歷程，國內外的應用現狀，及其巨大的優越性，提出具體的機器人設計要求，進行了機器人的總體方案設計和各自由度具體結構設計、計算；對機器人的控制部分的研制，其中包括伺服電機閉環控制；旋轉編碼器為反饋元件的，選三菱伺服驅動器驅動的交流永磁伺服電機的閉環系統；以三菱FN系列PLC為控制器，增加定位模塊，來實現機器人的程序輸入和PC機顯示。同時也構成機器人絕對位置控制系統，實現機器人運動的位置控制方式。
 關鍵字：焊接機器人;結構設計;閉環控制 
 
 
 Abstract
With the rapid development of robot technology, industrial robot applications are constantly expanding, welding robot technology has great development, to enhance the quality and efficiency of welding, we developed a car specifically on the pedals for spot welding Coordinate welding robot. This paper describes the development of a robot, the application status at home and abroad, and its tremendous superiority, the specific design requirements of the robot, the robot's overall programme design and structure of specific components of the drive design and calculation, while the machine The control of a part of the development, including the exchange of permanent magnet servo motor of the closed-loop system, it has rotary encoder feedback components for the election Mitsubishi servo drives a Mitsubishi driven by FN Series PLC for controller, another increase in positioning module , The robot to enter the program and a PC display. Robot is also a position control system, the location of robot movement control. Keywords welding robot structural design of closed-loop control