焊状态,也就是说自动点焊机的自主性还很低,基本上还不具有自主的运动规划能力。未来的发展趋势为三个方面选择视觉传感器来进行传感跟踪，因为与图象处理方面相关的技术得到发展采用多传感信息融合技术以面对更为复杂的焊接任务由于控制技术由经典控制到向智能控制技术的发展，这也将是自动点焊机的控制所采用。自动点焊机机构设计的研究现状及发展趋势在当前，自动点焊机的机构设计绝大部分还是采用依据具体的情况来设计专用自动点焊机，称之为固定结构的传统自动点焊机，其运动特性使特定自动点焊机仅能适应定的范围,不利于自动点焊机的发展。解决这问题的方法就是利用关节模块和连杆模块,根据具体的要求开发可重构自动点焊机系统。下面为当前些人所做的研究等人建立的自动点焊机库,将模块分成模块单元连接器连杆模块主关节模块和末端关节模块四类年等提出了种由晶体结构分子组成的可自重构自动点焊机系统上海交通大学的费燕琼和沈阳航空工业学院的张艳丽等对模块化自动点焊机的构形设计进行了研究。本课题的研究设计内容及方法下面的丝杆为轴上面横着的为轴上面竖着的为轴都用点动机带动。实现定位实现点焊将上图轴上的物体画红圈的换成焊头。焊头是装上弹簧有缓冲等。防止撞坏工作台就行。滚珠丝杆螺母副跟总体尺寸都由你们确定。总装配图要有总体尺寸装配尺寸还要有技术要求等。设计说明说主要包括丝杆螺母副的选择电动机的选择还有焊头的设计如何实现自动点焊等成本设计等。大概字左右。第章自动点焊机构总体设计设计原理轴和轴采用丝杠传动轴采用丝杠加导轨形式电焊头缓冲装置结构示意图导向杆机构的选用要点由于工业生产中导向杆机械臂的应用较为广泛，因此本设计着重对导向杆机械臂机构进行研究。应具有足够的推拉力焊接机的机构靠执行机构的液压力实现手部结构的伸缩和升降，便把工件从个位置到另个位置，由于工件本身的重量以及过程中产生的惯性力和振动等，执行机构必须具有足够大的液压力，才能防止工件在过程中摆动。般要求液压力为工件以及重量的倍。应具有足够的俯仰角为了实现升降以及伸缩，必须具有足够大的俯仰角度来适应较大的范围，对于式手部要有足够大的范围。应能保证工件的可靠定位为了使工件工具与目的地保持准确的相对位置，必须根据要求的目的地，选用相对应的执行机构来定位。应具有足够的强度和刚度除了受到工件工具的重量，还要受到本身的重量，还受到焊接机手不在运动过程中产生的惯性力和振动的影响，没有足够的强度和刚度会发生折断或弯曲变形，因此对于受力较大的应进行必要的强度刚度计算。应适应对象的要求为了适应工件的载荷，可以选用型燕尾型园柱导向杆型的导轨。尽可能具有定的通用性般专用性较强，在可能的情况下，应考虑到产品零件的变换。为适应不同形状和尺寸的要求，可将制成组合式结构，迅速更换不同的部件及附件来扩大机构的使用范围。也可在设计时适当选取其结构尺寸和参数以扩大其使用范围。方案讨论导向杆制造工艺性导向性好，可以承受较大的轴向力，且其适用场合是轻型机械燕尾槽导向的导轨尺寸紧凑，用镶条调整见习，比较方便，但是制造比较复杂，磨损不能自动补偿，且般用于高度小的部件中型导轨有利于排屑，但不易保存润滑油，而且般用于低速。综合以上情况，该设计选用导向杆导向。本章小结本章主要介绍自动点焊机机械结构方案的设计及方案的选择和确定。第章自动点焊机向结构设计丝杠螺母导程的确定本设计中，电机与丝杠直接相连，传动比，选择电机系列异步电动机的最高转速,最大转矩，则丝杠的导程为确定丝杠的等效转速最大进给时，丝杠的转速为最慢进给时，丝杠的转速为则得到丝杠的等效转速估计丝杠的等效负载工作负载是指机床工作时，实际作用在丝杠上的轴向压力，它的数值可用进给牵引力的实验公式计算。选用导轨为滚动导轨，而般情况下，滚动导轨的摩擦系数为，取摩擦系数为，则丝杠所受的最大牵引力为故其等效负载可按下式计算估算由以上确定进给运动的总阻力确定丝杠所受的最大动载荷查表，取丝杠的工作寿命为，同时取精度系数，负荷性质系数，温度系数，硬度系数，可靠性系数平均转速为。选用滑动丝杠螺母传动，丝杠公称直径为，基本导程，丝杠螺母的接触刚度为，螺旋升角丝杠的底径，螺母长度为，取丝杠的精度等级为级。计算轴承动载荷寿命系数为式中寿命系数可靠性为的额定寿命，取为转速系数计算转速取最高转速，取故能满足要求。丝杠拉压振动和扭转振动的所以就以作为选取步进电机最大静转矩的依据。而初选的步进电机为，它的最大静转矩为所以初选的步进电机型号符合要求。步进电机动载荷矩频特性和运行矩频特性由数控技术得动矩频特性运行矩频特性其中最大工作条件下的进给速度，可取最高进给速度的，现取中间值，即。所以由步进电机的矩频特性和运行矩频特性参数可以看出所选步进电机在起动时力矩是满足要求的。所以最终就确定步进电机的型号为反应式步进电动机。第章焊头设计焊头设计机械中提供驱动的装置和方式很多，如电机驱动液压驱动气压驱动等，各种驱动方式有其自身的特点，在工业焊接机中液压和气压驱动应用很广泛，有些焊接机则同时采用多种驱动方式，这都视不同焊接机的特点和要求所定。比较这些驱动方式的特点，丛中选择适合移动丝杠的驱动方式。电机驱动丝杠可以避免电能变为压力能的中间环节，效率比液压和气压驱动要高。电机系统将电动机测速机编码器以及制动器组装在依次加工的课题里，使得整个电机系统体积小，可靠性和通用性也得到很大的提高。另外，电动机根据运行距离及电机的脉冲当量算出脉冲数，将数据输入计算机，可以达到非常高的位姿准确度。而液压和气压驱动系统组成机构烦琐，维护不方便，液压源和气压源装置体积大，对于移动焊接机来说也是个无法实现的问题，对于移动焊接机操作机械手臂所要求的位置精度，液压和气压驱动也很难满足。综上所述，本文选择电机驱动丝杠传动进给的驱动方式。焊头的缓冲装置如下图弹簧有缓冲等自动点焊设计焊接操作机中，烙铁的上下移动由丝杠控制，平面运动由轴两路步进电机控制，焊接速度采用单片机脉宽控制，位置显示采用位移传感器控制。其中，单片机控制焊接过程，键盘控制输入参数，动态显示操作当前状态。平面运动控制系统由三部分构成单片机驱动器步进电机。单片机用于将运动指令下达给驱动器，同时检测和显示运动状态，运动控制器根据主机的运动命令对各轴电机驱动系统发出脉冲方向命令，并对口和其他信号进行管理。驱动器的作用是根据控制器发来的脉冲方向指令控制电机线圈的电流以及相应的电磁场和电磁力矩，从而使得电机转轴执行与脉冲方向指令相对应的转动，步进电机配步进驱动器。执行电机在驱动器的推动下，通过转轴的旋转来控制机械装置运动轴的位置和速度。结构框图硬件系统主要由中央处理单元反馈单元焊接单元按键控制单元显示单元五个部分组成。如下面模拟框图所示第章成本设计滚珠丝杠副速选的基本原则种类的选择目前滚珠丝杠副的性价比已经相当高，无特别大的载荷要求时，都选择滚珠丝杠副，它具有价格相对便宜，效率高，精度可选范围广尺寸标准化安装方便等优点。在精度要求不是太高时，通常选择冷轧滚珠丝杠副，以便降低成本在精度要求高或载荷超过冷轧丝杠最大规格额定载荷时需选择磨制或旋铣滚珠丝杠副。不管何类滚珠丝杠副，螺母的尺寸尽量在系列规格中选择，以降低成本缩短货期。精度级别的选择滚珠丝杠副在用于纯传动时，通常选用类即机械手册中提到的传动类，其精度级别般可选级周期偏差在丝以下，级或级，其总长范围内偏差般无要求可不考虑加工时温差等对行程精度的影响，便于加工。因而，价格较低建议选，且上述种级别的价格差不大在用于精密定位传动有行程上的定位要求时，则要选择类即机械手册中提到的定位类，精度级别要在级精度依次降低，其中级价格很贵，般用于非常精密的工作母机或要求很高的场合，多数情况下开环使用非母机，而级在高精度机床中用得最多最广，需要很高精度时般加装光栅，需要较高精度时开环使用也很好，则使用大多数数控机床及其改造，如数控车，数控铣镗，数控磨以及各种配合数控装置的传动机构，需要时也可加装光栅因级的任意行程的偏差为，且曲线平滑，在很多实际案例中，配合光栅效果非常好。规格的选择首先当然是要选有足够载荷动载和静载的规格。根据使用状态，选择符合条件的规格。同时重点，如果选用的是磨制或旋铣滚珠丝杠副冷轧的不需要考虑长径比，要估算长径比丝杠总长除以螺纹公称直径的比值，但因长度在设计时已确定，在规格的确定上需要调整，原则上使其长径比小于，理论上长径比越小越好，对类丝杠而言，长径比越小越利于加工和保证各项形位公差，故单位价格越便宜。所以规格越小不等于越便宜。预紧方式的选择对于纯传动的情况，般要求传动灵活，允许有定返向间隙不大，般为几丝，多选用单螺母，它价格相对便宜传动更灵活对于不允许有返向间隙的精密传动的情况，则需选择双螺母预紧，它能调整预紧力的大小，保持性好，并能够重复调整另外，在行程空间受限制的情况下，也可选用变位导程预紧俗称错距预紧，该方式预紧力较小，且难以重复调整，般不选。导程的选择选择导程跟所需要的运动速度系统等有关，通常在中选择，规格较大，导程般也可选择较大主要考虑承载牙厚。在速度满足的情况下，般选择较小导程利于提高控制精度对于要求高速度的场合，导程可以超过，对磨制丝杠而言导程般可做到约等于公称直径受磨削螺旋升角限制，如等，当然也可以更大非磨削，但极少考虑。导程越大，同条件下旋转分力越大，周期误差被放大，速度越快。故般速度很高的场合要求的是灵活，而放弃部分精度诉求，对间隙要求意义变小导程精度偏差增大，因此，大导程丝杠般都是单螺母。完整的滚珠丝杠副设计选型，除了要考虑传动行程间接影响其他性能参数导程结合设计速度和马达转速选取使用状态影响受力情况，额定载荷尤其是动载荷将影响寿命部件刚度影响定位精度和重复定位精度安装形式力系组成和力学模型载荷脉动情况与静载荷同考虑决定安全性，形状特性影响工艺性和安装等因素外，还需要对所选的规格的重复定位精度定位精度压杆稳定性极限转速峰值静载荷以及循环系统极限速率值等进行校核，进行修正选择后才能得到完全适用的规格，进而确定马达轴承等关联