1 .根据基本要求确定机器人的类型
首先根据基本要求确定机器人的类型,如行走提升机械手、三轴坐标机器人、六轴机器人等。机器人类型的选择决定了控制方式,具有在有限空间内设计的指导方向。
2.确定设计任务
下一步是确定设计任务,这是一个相对复杂的过程。
第 一步,明确定义设计要求;
第二步,根据设计要求制作机械传动图,对图进行分析,制作动作流程图(图),初步确定传动功率、控制流程和方式;
第三步是明确设计内容、设计步骤、克服点、设计计算、草图绘制、材料、加工工艺、控制程序和电路图绘制;
第四步,全面审核各方面,确认生产。
3案例分析:六轴工业机器人设计
机器人的应用领域可以说非常广泛,在自动化生产线上有很多例子,比如堆垛机器人、包装机器人、线转移机器人;焊接方面的例子也很多,比如汽车生产线上的焊接机器人等。现在机器人的发展非常迅速,机器人的应用已经扩展到民用企业的各个行业。对机器人设计人才的需求也越来越大。
六轴机器人的应用范围不同,设计形式也不同。目前世界上生产机器人的公司很多,其结构各有特点。中国使用广泛的机器人有ABB、松下、FANUK、Motorman等。
由于机器人应用广泛,国内没有知名的生产公司。作为一个中国的机械工程师,这是一个值得思考的问题!关于机器人技术的讨论太少?员工还不能组队?虽然机器理论在很多地方都能看到,但并没有真正普及。
01设计方向
六轴机器人是一种多关节、多自由度的机器人,运动多,变化灵活;它是一种高柔性技术和应用广泛的工业机器人。
首先我们设定:机器人是六轴多自由度机器人,爪子握着氧气气体保护焊的标准焊枪;完成点焊、连续焊等不同要求的焊接部分,工艺要求和工艺路线快速变化的自动化生产线。延伸率:1700mm;旋转270度;底座与地平线水平固定;全马达驱动。
首先,它是由所有电机驱动的,所以我们在考虑方案时,不应该考虑各种液压和气动结构,即传动机构只能使用齿轮齿条和连杆机构等机械机构。
机器人用于焊接,所以我们将研究各种具有人工行为的焊接技术和方法。里面有一个很复杂的东西,就是焊接过程;即使焊接技术无法确定,我们也会区分。常见的焊接有单点焊、连续断点点焊、连续平缝焊、角焊、立缝焊、仰焊、环缝焊等。
了解了各种焊接方法后,明白了要实现这些复杂的动作,需要一套可行的控制方法;在机器完全设计之前,控制方案可以不要想太多,只要有一个大概的轮廓概念,机械结构完成,各方面驱动力确定后再做详细的程序。
焊枪是一种常见的标准焊枪,这意味着焊枪可以随时更换,这就要求我们快速锁定和释放焊枪的夹紧部分。
在焊接过程中,焊枪需要调整各种焊接姿势,所以机械手腕应该灵活,可以在各个方向和角度进行调整。
有了以上基本要求和设置条件,方案推理就组织好了。接下来我们会明确设计要求,设计方向不会偏离太多。
02设计任务
设计要求:机器人适用于焊接领域,能完成各种焊接动作;为了使机器人能够适应各种焊接工艺,快速在线调整工艺,在编制控制程序时采用柔性控制程序,在线和离线示教程序具有适应性;焊缝、熔池和焊缝的图像跟踪,自动调整焊机参数。
机器人采用全伺服驱动,固定在地面上。六轴控制,各关节运动灵活,根据工艺描述表设计各轴的运动范围,尽量使机构紧凑,整体外观美观。
03过程描述
04设计内容
机械设计:根据设计要求和工艺描述设计各关节的机械机构,确定各部件的材料和加工工艺;制作计算单,检查机械强度和驱动力,给出抓(举)重,计算各运动路径的惯性,控制位置和姿态。检查机器人关键部件的使用寿命。用控制程序和电路制作机器人维护说明。
程序控制设计:根据机械工程师制定的设计要求和工艺路线设计控制流程;将机械结构与驱动和信号反馈相结合,设计了机器人运动程序。程序应具有自适应功能,自动定点跟踪,实时监控焊机电流和电压,自动调整;焊缝和熔池的图像监测与识别技术。
设计电路图:有了这样的文档,我们就可以设计好了。首先要做的是画出机器人的运动图,规划机器人的运动轨迹。做好了就可以设计机械机构,考虑程序的电路图。
当我们画机械运动的草图时,我们通常先分析它。虽然草图不能完全反映机械结构的组成,但它显示了待设计对象的整体轮廓。
更多了解ABB机器人
- 下一篇:工业机器人控制系统和软件
- 上一篇:ABB机器人再度获奖