前  言

机器人技术是融合了电子技术、机械技术等多种新兴技术的一种高新技术。工业机器人先后经历了从第一代示教再现机器人、第二代离线编程机器人，到现在的第三代智能机器人三个过程。焊接作为工业“裁缝”，是工业生产中非常重要的加工手段，焊接质量的好坏对产品质量起着决定性的影响，同时由于焊接烟尘、弧光、金属飞溅的存在，焊接的工作环境又非常恶劣。随着先进制造技术的发展，实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已经成为必然趋势，采用机器人焊接已经成为焊接技术自动化的主要标志。

摘  要

六自由度工业机器人是一种高精度的自动化机械，具有高度的灵活性以及平稳性。所以在设计中我们应当注意其结构工艺的合理性，在材料选择上应当使其具有高强度和轻便的特性。本论文主要对焊接工业机器人的驱动方式及各轴的传动方案进行了设计，并对驱动运动的电动机进行了选型；在对其工作空间分析的基础上，对关键的零部件进行了受力分析及强度校核；根据其基本结构参数，并用CAXA2013绘制了装配图及部分关键零件图。

关键词： 工业机器人；结构设计；传动方案设计；受力分析；强度校核

Abstract

Six degree of freedom industrial robot is a kind of automatic machine with high accuracy, with high degree of flexibility and stability.. So in the design we should pay attention to the rationality of the structure and technology, in the choice of materials should be so that it has high strength and lightweight, this paper mainly for the handling of industrial robot total drive way and the axis of the transmission scheme design, and the drive motor selection; in work space analysis based on the kinematics calculation, of key parts were stress analysis and strength check;  and mapping with CAXA2013 assembly drawing and part of the key parts of the map.

Key Words：Industrial robots; Structural design; Transmission design; Force analysis；Intensity verification.

目  录

摘  要

1 绪 论

1.1 工业机器人概述

1.2 课题研究背景及其意义

1.3 国内外研究现状及发展趋势

1.3.1 国外发展现状与趋势：

1.3.2 国内发展现状与趋势：

1.4 工业机器人相关技术

1.5 本文主要内容

2 总体方案与传动机构设计

2.1  总体方案设计与分析

2.1.1  驱动方式选择

2.2  传动方案的初步设计

2.2.1  腕关节的传动结构设计

2.2.2  小臂传动机构

2.2.3  大臂传动机构

2.2.4  腰身传动机构

2.3  机器人部分技术参数

3.1  工作空间

3.2   工作空间与机器人结构尺寸的相关性

3.2 分析

4 结构设计

4.1  传动方案的确定

4.2  手腕传动

4.2.1  腕部的设计要求

4.2.2  腕部电机的选择

4.3  腰部

4.3.1  底座及腰部设计要求

4.3.2  电机选择

4.4  手臂

4.4.1  手臂作用概述

4.4.2  电机选择

4.5  传动结构设计计算

5 关键零部件的校核

5.1  腕部中心轴的结构设计与校核

5.1.1  确定腕部中心轴的材料以及各段直径和长度 

5.1.2  腕部中心轴的强度校核 

5.2  腕部中心轴2的结构设计与校核 

5.2.1  腕部中心轴2的结构设计

5.2.2  腕部中心轴2的强度校核 

5.3  手腕齿轮连接轴的结构设计与校核

5.3.1  手腕齿轮连接轴的结构设计

5.3.2  手腕齿轮连接轴的强度校核

5.4　手腕齿轮连接轴2的结构设计与校核

5.5 驱动臂座与腰部主轴连接螺钉的校核 

5.6  部分三维图截图

6  总结

附录

参考文献

………………