摘要：
本题目对6自由度焊接机器人和数控翻转机进行结构设计。6自由度焊接机器人可实现一定范围的回转，末端操作手可实现一定的运动要求，且运转灵便。其中机器人小臂部分由两个自由度组成，可以进行小臂的俯仰与手腕的回转，大臂部分由一个自由度组成，可以实现大臂的俯仰。本设计确定了机器人焊接机的传动方案、关节型六自由度机器人的运动参数和动力参数、电机的选取及详细结构的设计。数控翻转机用来翻转长度较短的工件，其回转力矩为500Nm，载重量2000kg，翻转机两端驱动。本次设计确定了数控翻转机的类型、动力装置和传动装置、减速机构及翻转机的详细设计。
关键词： 焊接机器人 数控翻转机 变位机 结构设计 机器人手臂
目 次
1 绪论…………………………………………………………………………………1
1.1国内外焊接机器人研究应用情况…………………………………………………2
1.2产品用途及使用范围………………………………………………………………3
1.3本次设计主要完成工作……………………………………………………………4
2 总体方案确定………………………………………………………………………4
2.1总体布局的确定……………………………………………………………………4
2.1.1焊接机器人………………………………………………………………………4
2.1.2数控翻转机………………………………………………………………………5
2.2驱动方式的选择……………………………………………………………………6
2.2.1焊接机器人………………………………………………………………………6
2.2.2数控翻转机………………………………………………………………………6
2.3传动方案的确定………………………………………………………………………8
2.3.1焊接机器人………………………………………………………………………8
2.3.2数控翻转机………………………………………………………………………12
3 技术参数的确定和详细结构设计…………………………………………………12
3.1主要技术参数的确定………………………………………………………………12
3.1.1焊接机器人………………………………………………………………………13
3.1.2数控翻转机………………………………………………………………………15
3.2传动结构设计………………………………………………………………………16
3.2.1渐开线直齿圆柱齿轮设计………………………………………………………16
3.3详细结构确定设计…………………………………………………………………17
3.3.1焊接机器人小臂部件结构设计…………………………………………………17
3.3.2焊接机器人大臂部件结构设计…………………………………………………19
3.3.3数控翻转机机座结构设计………………………………………………………21
3.3.4数控翻转机导电装置设计………………………………………………………21
3.3.5数控翻转机用摆线针轮减速器…………………………………………………22
4 零部件的计算及校核………………………………………………………………23
4.1直齿圆柱齿轮的校核计算…………………………………………………………23
4.1.1小臂俯仰关节直齿圆柱齿轮校核………………………………………………23
4.1.2大臂俯仰关节直齿圆柱齿轮校核………………………………………………27
4.1.3数控翻转机直齿圆柱齿轮校核…………………………………………………30
4.3轴的校核计算…………………………………………………………………………33
结论 ………………………………………………………………………………………36
参考文献…………………………………………………………………………………37
致谢………………………………………………………………………………………39
