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故这里选择直流伺服电机中的印刷绕组直流永磁式。
该类型直流伺服电机又称盘式电机,有特点快速响应性能好可以频繁的起动制动正反转工作转子无铁损,效率高换向性能好寿命长负载变化时转速变化率小,输出力矩平稳。
这里选择的型号是组合体系电机功率为行星轮减速箱传动比约为编码器。
本章小结这里主要是进行了车体结构设位移分析速度分析及加速度分析。
根据机器人各个关节变量的值,便可计算出机器人末端的位姿方程,称为机器人的运动学分析正向运动学反之,为了使机器人所握工具相对参考系的位置满足给定的要求,计算相应的关节变量,这过程称为运动学逆解。
从工程应用的角度来看,运动学逆解往往更加重要,它是机器人运动规划和轨迹控制的基础。
在该课题里,很显然这里是已知末端执行器端点焊枪的位移,速度及焊枪与焊缝间的夹角关系,来求三个关节的协调运动,即三个关节的运动规律,故为运动学逆解。
运动学分析数学基础其次变换变换齐次坐标将直角坐标系中坐标轴上的单元格的量值作为第四个元素,用有四个数所组成的列向量来表示前述三维空间的直角坐标的点,它们的关系为则,称为三维空间点的齐次坐标。
这里所建立的直角坐标系的坐标轴上的单元格的量值,故,为三维空间点。
齐次变换对于任意齐次变换,可以将其分解为式表示活动坐标系在参考系中的方向余旋阵,即坐标变换中的旋转量而式表示活动坐标系原点在参考系中的位置,即坐标变换中的平移量。
特殊情况有平移变换和旋转变换平移变换旋转变换,变换方程的建立机构运动原理图三自由度焊接机器人运动简图俯视图如图所示,机器人采用三个运动关节左右平移的焊接机器人本体,前后平移的十字滑块和做旋转运动的末端效应器。
通过三个关节之间的协调运动,来保证末端效应器的姿态发生变化时,焊接速度保持不变,焊枪与焊缝间的夹角保持垂直关系,来做到直线段与波内斜边段焊缝成形的致。
运动学模型此处省略字图移动效率高点,精度要求并不是很高,。
故可从表可选择出方案作为该小车的设计结构方案。
小车驱动电机功率的确定电机功率的估计根据机器人的重量小车运行速度轮胎直径来确定驱动电机的功率。
假定小车在轨道上行走,不考虑小车行驶中的空气阻力,分析小车的受力情况,以便估计小车所需的驱动力矩。
此时,应把轮胎看成个弹性体来考虑。
前面也提到了,在这里,由于电机的驱动是通过齿轮齿条的啮合来驱动,故该小车的四轮都为从动轮。
这里先分析车轮的受力情况图车轮受力简图假设在运动过程中,轮子做纯滚动。
设小车运动时的加速度为,相应的车轮角加速度为。
根据可推得其中为小车速度,为车轮角速度,为车轮的半径。
图画出了该小车的车轮在运动过程中的受力简图,图中车轮上的载荷,车轮的质量,地面对车轮的法向反作用力,为车轮的切向反作用力,车轮轴的车轮机交流伺服电机等。
考虑到步进电机通过改变脉冲频率来调速。
能够快速启动制动,有较强的阻碍偏离稳定的抗力。
又由于这里的位置精度要求并不高,而步进电机在机器人无位置反馈的位置控制系统中得到了广泛的应用。
这里选定步进电机为驱动电机,考虑到在实际的选择中应考虑到定的裕度。
这里选用的是杭州日升生产的永磁感应子式步进电机型号步距角度电压相数电流静转矩空载运行频率转动惯量齿轮齿条传动的校核这里齿轮齿条的传动是按照结构联系上来设计的,故这里对齿轮进行弯曲强度校核接触强度校核。
其参数为齿轮直径,齿宽为,模数为,齿数为。
前面也对驱动力矩做出估计并给出转速,,。
这里参考机械设计里的带式输送机减速器的高级级齿轮传动设计进行校核。
由于这里的齿条可以理解为半径无穷大的圆柱齿轮,故不存在疲劳强度是否符合要求,对齿条的强度无需校核,这里只需校核齿轮的弯曲疲劳强度接触疲劳强度。
选定齿轮类型精度等级材料这里以直齿圆柱齿轮齿条传动。
该焊接机器人速度不高,故选用级精度。
由表选择齿轮材料为调质,硬度为,齿条材料为钢调质,硬度为,二者材料硬度差为。
按齿面接触强度校核按照公式进行校核确定公式内的各计算数值计算载荷系数根据,级精度,由表查得动载系数由表查得使用系数直齿轮,调质,及。
查表的由表查的级精度小齿轮相对支承非对称布置时,将数据带入后得由,计方案选择功率估计电机选择校核。
第四章结论对该集装箱波纹板三自由度焊接机器人进行了方案设计,并对机构进行运动学逆解,证明该方案可行,能够满足集装箱波纹板焊接的要求,能够提高在直线段与在波内斜边段的焊缝成形的致性,提高集装箱的生产质量。
完成了车体结构设计车体结构方案的比较与选择驱动电机功率的估计计算与选择齿轮齿条传动的接触疲劳强度与弯曲疲劳强度校核。
还有摆动关节驱动电机的选择。
其它方面车轮与选用导轨的匹配设计,关节间的联接匹配设计。
这些都是直接在图纸上设计出来了。
查图得故载荷系数。
齿宽系数。
由表查得材料的弹性影响系数。
由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限。
由式计算应力循环次数。
由图查得接触疲劳系数。
计算接触疲劳许用应力取失效概率,安全系数,由式得由于这里是齿轮齿条传动,故可认为传动比计算将上面计算的各项数据带入式得而这里设计该传动的齿轮半径,显然满足接触疲劳强度。
按齿根弯曲疲劳强度校核这里按照公式进行校核确定公式内各计算数值由图查得齿轮的弯曲疲劳强度极限由图查得弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数,由式得计算载荷系数查取齿形系数由表查得查取应力校正系数由表可查的得计算而这里设计的是,显然满足弯曲疲劳强度,故校核结果符合要求。
结论综上,所设计的齿轮参数符合要求,校核完毕。
摆动关节电机选择考虑到摆动关节的实的推工作日吊篮移位工作日上下檐口铝板收边工作日铝合金圆管安装工作日轴以东工作日吊篮搭设工作日钢基础安装工作日铝板幕墙安装工作日吊篮移位工作日上下檐口铝板收边工作日铝合金圆管安装工作日东立面装饰工程工作日吊篮搭设工作日西南交通大学本科毕业设计论文第页雨棚及站台装饰工程表雨棚及站台装饰施工进度序号工程内容计划工期装饰计划开始时间装饰计划完成时间雨棚及站台装饰工程工作日雨棚装饰工程工作日北雨棚装饰工程工作日雨棚屋面工作日北区北区工作日钢结构北区张拉工作日测量放线工作日不锈钢水沟安装工作日施工马道搭设工作日北区檩条安装工作日北区固定支座安装工作日北区保温板安装工作日雨棚吊顶工作日北区北区工作日北区龙骨安装工作日北区面板安装工作日北区龙骨安装工作日北区面板安装工作日北区龙骨安装工作日檐口及天窗工作日北区北区工作日北区龙骨安装工作日北区面板安装工作日北区龙骨安装工作日西南交通大学本科毕业设计论文第页序号工程内容计划工期装饰计划开始时间装饰计划完成时间北区面板安装工作日④北区工作日北区工作日拉索幕墙装饰工程表拉索幕墙装饰施工进度序号工程内容计划工期装饰计划开始时间装饰计划完成时间拉索幕墙装饰工程工作日拉索幕墙钢结构安装工作日西立面工作日钢柱加工工作日钢柱安装工作日钢柱安装工作日钢柱安装工作日南北立面工作日轴以西工作日钢柱加工工作日轴钢柱吊装工作日间钢柱吊装工作日轴钢柱吊装工作日轴以东工作日层钢梁吊装工作日钢柱加工工作日西南交通大学本科毕业设计论文第页第章劳动力组织计划劳动力组织计划劳动力组织计划应当体现出各专业工种在不同施工阶段以月为时间刻度的用工人数,体现出各专业队伍使用机械的时间安排,体现出劳动力的进场退场时间和要求。
我分部在工程施工中将合理安排人员严格控制施工顺序,确保工程实现进度安全及质量目标。
根据本工程的规模及施工区域的划分,拟分阶段组织屋盖施工作业队波浪形吊顶作业队幕墙施工作业队雨棚施工作业队室内装饰装修作业队,安排室内外装饰施工作业队进行平面流水立体交叉作业。
我们将充分利用开工前期准备时间,对本工程施工管理人员及施工操作人员进行施工前开工动员和施工技术交底工作,其主要内容为介绍工程基本情况和场地使用划分安排。
做好施工后勤工作的组织安排。
讲述工程施工特点施工方法及注意事项。
明确本工程项目的管理班子管理层次管理职责管理措施和管理要求及相关奖罚制度。
强化施工安全意识质量意识工期意识文明施工意识大局意识协调配合要求环保意识等方面的教育。
强调本工程施工人员了解施工基本情况,清楚施工特点和注意事项,做到心中有数,提高思想认识,振奋工作精神,以饱满的工作热情和高昂的士气进场施工,保证按期完成任务。
劳动力落实保证措施根据施工方案实施要求及施工进度计划和劳动力配置需要计划的要求,提前落实安排和组织劳动力进场,并建立相应的组织领导体系和管理保证制度。
在做好上述需求计划落实之后,另外做好施工劳动力应急备选计划,以便在必要时能够随时召集调用,作为确保合同工期的项必要措施。
根据各际情况,对电机的要求质量轻,体积小,频繁的正反转,换向性能好,较好的运动控制精度,功率为二十多瓦。
故这里选择直流伺服电机中的印刷绕组直流永磁式。
该类型直流伺服电机又称盘式电机,有特点快速响应性能好可以频繁的起动制动正反转工作转子无铁损,效率高换向性能好寿命长负载变化时转速变化率小,输出力矩平稳。
这里选择的型号是组合体系电机功率为行星轮减速箱传动比约为编码器。
本章小结这里主要是进行了车体结构设位移分析速度分析及加速度分析。
根据机器人各个关节变量的值,便可计算出机器人末端的位姿方程,称为机器人的运动学分析正向运动学反之,为了使机器人所握工具相对参考系的位置满足给定的要求,计算相应的关节变量,这过程称为运动学逆解。
从工程应用的角度来看,运动学逆解往往更加重要,它是机器人运动规划和轨迹控制的基础。
在该课题里,很显然这里是已知末端执行器端点焊枪的位移,速度及焊枪与焊缝间的夹角关系,来求三个关节的协调运动,即三个关节的运动规律,故为运动学逆解。
运动学分析数学基础其次变换变换齐次坐标将直角坐标系中坐标轴上的单元格的量值作为第四个元素,用有四个数所组成的列向量来表示前述三维空间的直角坐标的点,它们的关系为则,称为三维空间点的齐次坐标。
这里所建立的直角坐标系的坐标轴上的单元格的量值,故,为三维空间点。
齐次变换对于任意齐次变换,可以将其分解为式表示活动坐标系在参考系中的方向余旋阵,即坐标变换中的旋转量而式表示活动坐标系原点在参考系中的位置,即坐标变换中的平移量。
特殊情况有平移变换和旋转变换平移变换旋转变换,变换方程的建立机构运动原理图三自由度焊接机器人运动简图俯视图如图所示,机器人采用三个运动关节左右平移的焊接机器人本体,前后平移的十字滑块和做旋转运动的末端效应器。
通过三个关节之间的协调运动,来保证末端效应器的姿态发生变化时,焊接速度保持不变,焊枪与焊缝间的夹角保持垂直关系,来做到直线段与波内斜边段焊缝成形的致。
运动学模型此处省略字图移动效率高点,精度要求并不是很高,。
故可从表可选择出方案作为该小车的设计结构方案。
小车驱动电机功率的确定电机功率的估计根据机器人的重量小车运行速度轮胎直径来确定驱动电机的功率。
假定小车在轨道上行走,不考虑小车行驶中的空气阻力,分析小车的受力情况,以便估计小车所需的驱动力矩。
此时,应把轮胎看成个弹性体来考虑。
前面也提到了,在这里,由于电机的驱动是通过齿轮齿条的啮合来驱动,故该小车的四轮都为从动轮。
这里先分析车轮的受力情况图车轮受力简图假设在运动过程中,轮子做纯滚动。
设小车运动时的加速度为,相应的车轮角加速度为。
根据可推得其中为小车速度,为车轮角速度,为车轮的半径。
图画出了该小车的车轮在运动过程中的受力简图,图中车轮上的载荷,车轮的质量,地面对车轮的法向反作用力,为车轮的切向反作用力,车轮轴的车轮
