自動焊接機械手設(shè)計

1、自動焊接機械手設(shè)計自動焊接機械手設(shè)計1緒論緒論1.11.1技術(shù)概述技術(shù)概述工業(yè)機器人由操作機（機械本體）、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作、自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動化生產(chǎn)設(shè)備。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。機器人技術(shù)是綜合了計算機、控制論、機構(gòu)學、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學等多

2、學科而形成的高新技術(shù)，是當代研究十分活躍，應用日益廣泛的領(lǐng)域。機器人應用情況，是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。機器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動，而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置，既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應和分析判斷能力，又有機器可長時間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意義上說它也是機器的進化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)備，也是先進制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動化設(shè)備。1.21.

3、2現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢國外機器人領(lǐng)域發(fā)展近幾年有如下幾個趨勢：(1)工業(yè)機器人性能不斷提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修），而單機價格不斷下降，平均單機價格從91年的103萬美元降至97年的65萬美元。(2）機械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統(tǒng)三位一體化；由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機器人整機；國外已有模塊化裝配機器人產(chǎn)品問市。(3)工業(yè)機器人控制系統(tǒng)向基于PC

4、機的開放型控制器方向發(fā)展，便于標準化、網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，控制柜日見小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性?？晒嵱玫募夹g(shù)和產(chǎn)品，以期在“十五”后期立于世界先進行列之中。1.31.3“十五十五”目標及主要研究內(nèi)容目標及主要研究內(nèi)容1.3.1目標中國工業(yè)機器人現(xiàn)在的總裝機量約為1200臺，其中國產(chǎn)機器人占有量約為13，即400多臺。與世界機器人總裝機臺數(shù)75萬臺相比，中國總裝機量僅占萬分之十六。對中國這樣一

5、個12億人口的大國來說，差距是很明顯的。裝機數(shù)量少，說明了我國的工業(yè)化程度與工業(yè)發(fā)達國家的差距大。因為工業(yè)機器人的誕生和應用發(fā)展是以工業(yè)生產(chǎn)高度自動化和柔性化為大背景的。除數(shù)量外，差距還表現(xiàn)在已有的機器人的利用率不高，以進口的弧焊機器人為例，據(jù)調(diào)查，完全正常運轉(zhuǎn)，充分發(fā)揮效益效益的只占13；另外13處于負荷不滿或不能安全正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，原因是生產(chǎn)管理及使用維護存在不合理現(xiàn)象或問題；還有13不能正常使用，這是由于機器人質(zhì)量問題或缺乏備件，以

6、及請不起外方維修人員造成的。機器人應用效果不理想，直接影響了用戶使用更多機器人的信心。我國有組織有計劃地發(fā)展機器人事業(yè)，應該說是從“七五”期間的科研攻關(guān)及實施“863計劃”開始的，經(jīng)過十幾年來的研制、生產(chǎn)、應用，從縱向看，有了長足的進步。目前在一些機種方面，如噴涂機器人、弧焊機器人、點焊機器人、搬運機器人、裝配機器人、特種機器人(水下、爬壁、管道、遙控等機器人)，基本掌握了機器人操作機的設(shè)計制造技術(shù)，解決了控制，驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計和配置、軟

7、件的設(shè)計和編制等關(guān)鍵技術(shù)，還掌握了自動化噴漆線、弧焊自動線(工作站)及其周邊配套設(shè)備的全線自動通信、協(xié)調(diào)控制技術(shù)；在基礎(chǔ)元件方面，諧波減速器、機器人焊接電源、焊縫自動跟蹤裝置也有了突破；于此同時造就了一支具有一定水平的技術(shù)隊伍。無疑，從技術(shù)方面來說，我國的機器人技術(shù)在世界機器人界已有一席之地，奠定了獨立自主發(fā)展中國機器人事業(yè)的基礎(chǔ)；從社會經(jīng)濟角度來看，我國機器人技術(shù)的發(fā)展，為中、外機器人產(chǎn)品打開中國市場準備了物質(zhì)和人員條件。根據(jù)國內(nèi)外機