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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 形成年产防盗门万平米,金属薄板加工柜体产品万件的生产规 模。
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建设年限自项目立项起个月投产。
概算投资项目总投资万元,其中,建设投资 万元,其中建设工程费万元,设备购置费万元,安装 工程费万元,其他费用万元铺底流动资金万元。
资金筹措方式由企业自筹解决。
效产,保险柜按标准生产,电气柜 按和标准生产。
生产工艺检验手段 凡购进原材料进厂入标准生产,电气柜 按和标准生产。
生产工艺检验手段 凡购进原材料进厂多业的前另术产业产值亿元,增长。
第二节项目提出的背景 循环经济 中国是个人口众多资源相对不足生态先天脆弱的发展 中国家。
随着经济快速增长和人口不断增加,努力解决资源不足 的矛增长和。
三次产业比例为, 产业结构进步优化。
预计全市规模以上工业实现主营业务收入 亿元,增长实现利税亿元,增长实现利润亿元,增长规模以上工业企业个数达到家实现高新技 增长地方财政收入亿元,增长城镇居 民人均可支配收入元,增长农民人均纯收入元, 增长。
年预计全市实现地区生产总值亿元,同比增长 。
其中第二三产业分别完成亿元亿元和 亿元,分别为黄沙高岭土石英石 大理石重晶石等。
境内储煤面积平方公里,地质储量亿吨 以上。
国民经济持续快速发展,综合经济实力明显增强。
年, 全市地区生产总值完成亿元,增长财政总收入亿 元,迤起伏,平原沃野千 顷,三种地貌各占三分之,属暖温带过渡型季风气候,四季分 明,气候温和,风光秀丽。
境内矿产资源丰饶,品种齐全。
共有大类余个品种, 以煤炭花岗石石灰石为主,其次沂蒙山区,西临鲁西平原,南襟徐淮要冲,北枕泰 岱南脉与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
