1。4  本课题主要研究的内容·

本课题需要对焊接和上料多用途工业机器人的结构进行设计。还需要对工业机器人的各个关节，手臂等相应的零件进行设计。另外还需要对工业机器人使用的电机和减速器进行选型，并且对零件，电机和减速器之间的组合，连接方式，传动方式进行设计。此外还需要对机器人的手爪的结构进行设计。对焊枪和上料用电磁铁吸盘进行选型。对手爪的连接部分进行设计，需要保证工业机器人在工作时，两种功能之间不会相互干扰。最后还需要对工业机器人的控制方式进行设计，包括了工业机器人如何控制（包括运动控制和工业机器人编程等）以及工业机器人和可编程控制器之间的通讯，另外需要编写可编程控制器的程序。

2  工业机器人手臂部分设计

工业机器人的手臂部分由基座，底座，大臂，轴关节组成。其转速较慢，但力矩较大。其材料选用7075铸铝。

2。1  机器人基座

图2。1  机器人基座

这个是工业机器人的基座，它下部分和工位连接，固定在地上或者是工位的凸台上。他的后下部分用于给机器人走线，和机器人的控制柜相连，起到供电，提供控制信号和反馈的作用。它的上半部分和机器人的底座进行连接，将减速器的输出端连接在基座上，采用螺钉连接的方式，减速器的外壳固定在底座上，也采用螺钉连接的方式。它的电机安装在底座上，采用螺栓连接，输出轴的位置对准减速器的输入端。

2。2  机器人底座

图2。2  机器人底座

这个是工业机器人的底座，它的下半部分和基座连接在一起，左半部分和大臂连接在一起，减速器的外壳固定在底座上，输出端连接在大臂上，均采用螺钉连接。带动大臂的电机安装在左侧板的右侧，采用螺栓连接，输出轴对准减速器的输入端。

2。2。1  底座电机选型

底座旋转的速度设定为100°/s即1。74rad/s，运动范围为-180°至+180°。

负载约为250kg工作半径约为2200mm

转动惯量为：

达到最大转速时的能量：

设定达到最大转速所需的时间为0。3s，则功率为：

取减速器效率为75%，则电机所需的输出功率为：

减速器所需的输出转动力矩为：

查阅安川伺服电机选型手册选取的电机型号为：SGM7G-30AC6C

电机的一些基本参数为：电机总长为239，输出端轴长76MM，法兰尺寸180MM，4XΦ13。5，额定输出功率2。9KW，额定转矩18。6，瞬时最大转矩54，电机转子的转动惯量为53。9 x10-4kgm2，额定转速1500转/分钟，最大转速3000转/分钟。文献综述

图2。3  伺服电机

2。2。2  基座减速器选型

选用RV减速器

所需的转矩为1168。4，电机的额定转矩为18。6

则减速比为

62。82

查阅纳博特斯克减速器手册选取型号为RV-160E，减速比代码为81，螺栓紧固型

减速器的一些基本参数为：减速比为81，减速器的额定转矩为1568NM，瞬时最大转矩为7840NM，容许最高输出转速为45r/min，惯性力矩为1。77x10-4kgm2。

图2。4  RV减速器

2。2。3  电机和减速器校核

电机最大转速为3000转/分钟

减速器的减速比为81

输出转速为

符合设定的速度要求

2。3  机器人大臂

图2。5  机器人大臂

这个是工业机器人的大臂。它的下半部分和底座连接在一起，上半部分和手肘关节连接在一起，起到了一个承上启下的作用。手肘关节减速器的输出端连接在大臂上端，采用螺钉连接，减速器的外壳连接在肘关节上，采用螺钉连接。