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1、焊接机器人选型设计2014年4月24日 倪超琪 传动、结构设计，PPT制作讲解 王力 资料收集，经济性分析 林杰 资料收集，参数设计 王桐 资料收集，控制设计车身焊接技术分析 目前，车身焊接主要有电阻点焊、M I G和M A G焊等方式。汽车制造过程中，激光技术主要用于车身不等厚板的拼焊和车身焊接。激光焊接主要用于车身框架结构的焊接，例如顶盖与侧围的焊接，同时激光焊接广泛应用到变速箱齿轮、半轴、传动轴、散热器、离合器、发动机排气管、增压器轮轴及底盘等汽车部件的制造，成为汽车零部件制造的标准工艺。 激光焊接运用于汽车，可以降低车身重量并达到省油的目的；提高车身的装配精度，使车身的刚度提升30%从
2、而提高了车身的安全性；降低汽车车身制造过程中的冲压和装配成本，减少车身零件的数目并提高车身一体化程度。激光焊接在宝马上的应用激光焊接在奥迪上的应用 速腾的激光焊缝长达32m，保证了其整体尺寸的精确性、车身强度和刚性。速腾的激光焊接主要是在车身的顶盖和侧围的连接、底板不等厚板的拼接、车门内板不等厚板的拼接、底板与侧围、后围板、前后风窗口以及门框等连接处，采用了不填充焊丝等填料而直接用激光熔化母材的激光熔焊方法。在外观上，采用激光复合钎焊的车顶只有一条细致平滑的焊缝，直接作为外表面而增加了车身的流线视觉效果。 由于激光熔焊、激光-MIG复合焊接技术方法的不同以及焊接接头形式的不同，所以对焊接接头的
3、装配精度要求也不同。搭接焊缝的激光熔焊和角焊缝的激光钎焊可以采用普通的焊接机器人。对于对接焊缝的激光钎焊和激光焊必须采用区别于常规机器人的绞臂式焊接机器人，通常设计焊缝自动跟踪矫正系统。焊接机器人的基本设计参数 用途：激光熔焊 额定负载：20KG 自由度：6 定位精度：-0.2+0.2mm 最大工作距离：5000mm焊接机器人传动系统方案设计 驱动方式：伺服电机驱动 目前机器人的驱动方式常用的有三种：气压驱动、液压驱动以及电动驱动，它们有各自的应用范围，但其中电动驱动应用最为广泛。焊接机器人传动系统方案设计 一般来说电机的输出力矩较小、输出的转速又很高，不能直接用来工作，所以要正常工作，就必须
4、依靠减速器来提高转矩和减速。减速装置选择谐波减速器，因为它具有结构简单、体积小、重量轻、传动效率高、运动精度高、传动比范围大等特点，这样设计出的焊接机器人，还能进一步减少机器人的质量，使机器人结构更加紧凑，控制更容易。焊接机器人传动系统方案设计 腰关节传动设计焊接机器人传动系统方案设计 腕部俯仰结构传动设计焊接机器人传动系统方案设计 腕部俯仰结构传动设计 方案一：虽然结构简单，容易控制，但这种将电机与谐波减速器连接，直接驱动的话，就使得机器人的末端重量增大，在一定程度上减小机器人工作空间和刚度，运动时手臂末端也会产生较大的惯性力； 方案二：相对来说有较大的优势，通过用同步带传动可以减小末端的重
5、量，同步带安装在机器人手臂内部，虽然装配、维修有一定的麻烦，但这样的结构，紧凑、布局合理，而且现在有很多新型材料被研发出来，以及制造工艺水平的大幅提高，这些因素使同步带的主要性能，如强度、寿命等上了一个新台阶，得到了使用者的认可。目前在很多传动领域都有其身影，并且有取代其它传动形式的趋势焊接机器人结构布置方案设计 机器人的末端焊接头是通过其手臂来完成各种位置下的工作，它是直接进行焊接工作的构件，从理论上来讲，想要到达空间的任意位置，手臂至少需要3个自由度。 常见手臂构型形式：关节型、球坐标型、圆柱坐标型、直角坐标型焊接机器人结构布局方案设计 常用机器人手腕结构有：BBR型、BRR型、RBR型、RRR型焊接机器人结构布局整体方案 设计的机器人，要求其能较好地完成多种工况下的焊接工作、机构本体占用的空间尽量小以及工作范围尽量大。所以在其手臂结构的设计时，选择了结构紧凑能够符合要求的关节型手臂；在对机器人手腕设计时，要求其动作灵活、工作空间大以及质量轻，故选择了RBR型手腕。参数设计a1300mm260150a22100mm3-45180d41950mm4180h480mm5-4518011606180控制系统方案设计谢谢欣赏错误之处请大家指正