（定稿）汽车发动机托架焊接总成生产线节能降耗技改项目建议书2（喜欢就下吧）

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的推经理质量经理的领导下贯彻执行国家各项质量安全工作的政策法规制度标准。

主持制定项目质量安全工作计划，并组织实施。

按本部门所负责的要素及相关要素指导所属系统全体管理人员搞好质量安全管理工作。

组织本部门搞好各项质量安全检查。

及时向主管经理报告项目质量安全工作状况及本系统质量体系运行情况，并提出改进意见。

协助质量总监调查和处理质量和安全事故。

质量检查员质量职责在质量负责人的领导下，宣传贯彻执行国家和行业质量政策法规规范标准和上级有关质量的规定。

深入施工现场，对施工的全过程实行全方位监督检查，对关键过程特殊过程的质量实施跟踪检查，及时办理隐蔽工程验收和分项分部工程质量等级的核定。

定期汇报项目质量管理状况以及采取的措施。

负责现场材料的取样送样，监督并验证试验结果的符合性。

参加质量事故的调查处理。

负责对过程产品材料检验和试验状态控制进行监督检查。

负责不合格品的鉴别，记录和报告，负责不合格品处理后的验证。

负责按检验评定标准做好质量检查和验证，并督促成品半成品防护和标识的实施。

运用统计技术寻找和分析主要质量问题和影响质量问题的主要原因及对过程产品的质量进行检验评定。

参加对竣工工程的自检。

测量工程师质量职责配合工程施工计划定位放线，复核轴线垂直度偏差，并做好测量记录对轴线和坐标的准确性负责。

协助项目工长做好施工环节的准备及过程工作。

材料管理人员质量职责负责按项目施工进度计划编制，申报材料使用计划，落实材料半成品的对外加工定货的数量和供应时间按现场总平面布置图要求，进行施工现场材料堆放。

会同项目技术部质量部监理工程师对材料的规格数量和质量进行联合把关验收，并填写验收会签单，材料进场前提前小时通知相关人员，确定联合验收时间需要进场复试复检的材料，及时通知项目试验人员在监理工程师现场见证取样下按国家规范要求送第三方试验室复检材料进场时及时向供应商索取材料出厂时全套的质量证明文件，自检合格后报于项目质检部。

落实机械设备进场计划，材料使用量计划和构配件供货计划，做好材料把关工作加强材料管理，开展限额领料。

试验管理人员质量职责现场试验员负责工程材料的试验工作，主要包括严格按照国家规范要求进行混凝土试块的制作与送检钢筋及其它材料的取样材料报告的领取报送和收集等。

确保材料送样的准确性和真实性，不弄虚作假。

负责监督第三方试验室试验过程的规范性和真实性，发现异常及时通过项目质量部门向监理单位报告。

负责混凝土标养和同样试块的现场制作，标养试块养生间设备运转正常，养护湿度和温度适宜，制作完成天时及时送第三方试验室试压真实强度。

同样试块必须现场同条件养护，做好真实的日温度记录，度时及时送第三方试验室试压真实强度。

安全管理人员质量职责在项目安全总监的领导下，领导和团结所属全体安管人员，贯彻执行党和国家的有关安全政策法规制度标准及企业有关安全管理文件。

负责监督实施安全与文明施工管理程序。

定期汇报项目安全工作状况以及采取的措施。

组织参加定期不定期的安全检查，提出事故隐患，协助有关部门提出整改措施，监督实际情况，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