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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,车轮轴的车的推版,在应用系统的基础上,应用二维实体设计技术,结合二维实型数控加工技术,实现无图纸加工,是提高企业的制造水平和经济效益的最佳方式。
二维实体设计作为种先进的设计技术,已经在众多的机械制造企业取得了重大的成功,特别是通过二维的动态仿真技术,提前杜绝了多数的设计问题,企业能够取得明显的经济效益。
近年来随着国外先进二维设计软件在模具行业的不断应用,众多模具企业纷纷采用二维实体设计手段,模具的设计水平得到了较大的提高。
近年来,随着二口贴合,为注射阶段作好准备。
注射完成上述工作过程后,注射装置的注射油缸工作推动注塑机螺杆前移,使料筒前部的熔料以定的压力及速度注入模腔内。
保压熔料注入模腔后,由于模具的冷热传导,使模腔内物料产生体积收缩。
为了保证塑料制品的致密性尺寸精度强度及刚度,必须使注射系统对模具施加定的压力进行补料,直到浇注系统关键是浇口处的塑料冻结为止,此时螺杆作用于熔料上的压力称之于保压。
本塑件的保压压力为冷却随着模具的进步冷却,模具浇注系统内的熔料逐渐趋于冻结,尤其当浇口冻结时,保压已失去作用,此时,可以卸去保压压力,使制品在模内充分冷却定型。
本塑件体积较小,充型时间短,冷却速度快,故无须增加冷却系统,采用塑件自然冷却即可。
开模模具内的制品冷却定型后,合模机构就打开模具进行开模动作,此时动模机构向后移动至达到开模行程时停止。
顶出在开模过程中,需要有推出机构将塑件及其在流道内的凝料推出或拉出。
随着动模部分的开模顶杆将塑件及冷凝料从型芯板上顶出。
脱落顶杆在液压系统的作用下完成个顶出行程将塑料件和冷凝料从型腔板中顶出。
塑件及浇注系统在自身重力的作用下掉落。
模外取件在模具外进行人工手动将塑件与主流道等分离。
再次合模完成产品与模具的分离后便进行下次的合模。
在推板中固定有复位杆,复位杆在动模和定模合模时使推出机构复位,然后动模机构与定模机构闭合,完成再次的合模动作。
结论本次设计的题目是基于软件的车侧围装饰板卡扣注塑模具设计。
设计的主导思想的是在传统模具设计的基础上,应用软件进行塑件的实体造型,同时对其进行可行性分析和工艺性分析,并进行注射机的选择,弥补了传统模具设计的缺陷,缩短了设计的时间。
通过此次毕业设计主要有以下结论通过以车侧围装饰板卡扣的模具设计为例论述了应用软件进行模具设计的过程,完成了注塑模具的总体设计,使理论和实际相结合。
在设计模具结构之前,对塑件的结构分析很重要。
合理的塑件结构会降低模具的复杂性,缩短模具设计的时间,降低模具的制造成本。
根据设计社陈世煌,陈可娟塑料注塑成型模具设计北京国防工业出版社周永泰中国模具工业的现状与发展电加工与模具增刊总第期王永虎,黄建龙模具平台的发展趋势及其二次开发的研究方向模具工业,总第期廖广兰,周建兴,刘瑞祥通用型浇注系统模块的开发现代铸铁陈玉全,孙纪镱,李振加,迟培庆注塑模填充过程哈尔滨理工大学学报张劲松注塑模快速原型制造成为模具行业焦点机电产品开发与创新青木恒夫,徐怀利用计算机的模具设计的现状和未来模具工业,,致谢本设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
