對于工業(yè)機器人的設(shè)計與大多數(shù)機械設(shè)計過程相同;首先要知道為什么要設(shè)計機器人?機器人能實現(xiàn)哪些功能?活動空間(有效工作范圍)有多大?了解基本的要求后，接下來的工作就好作了。
首先是根據(jù)基本要求確定機器人的種類，是行走的提升(舉升)機械臂、還是三軸的坐標(biāo)機器人、還是六軸的機器人等。選定了機器人的種類也就確定了控制方式，也就有了在有限的空間內(nèi)進(jìn)行設(shè)計的指導(dǎo)方向。
接下來的要做的就是設(shè)計任務(wù)的確定。這是一個相對復(fù)雜的過程，在實現(xiàn)這一復(fù)雜過程的第一步是將設(shè)計要求明確的規(guī)定下來;第二步是按照設(shè)計要求制作機械傳動簡圖，分析簡圖，制定動作流程表(圖)，初步確定傳動功率、控制流程和方式;第三步是明確設(shè)計內(nèi)容，設(shè)計步驟、攻克點、設(shè)計計算書、草圖繪制，材料、加工工藝、控制程序、電路圖繪制;第四步是綜合審核各方面的內(nèi)容，確認(rèn)生產(chǎn)。
下面我將以六軸工業(yè)機器人作為設(shè)計對象來闡明這一設(shè)計過程：
在介紹機器人設(shè)計之前我先說一下機器人的應(yīng)用領(lǐng)域。機器人的應(yīng)用領(lǐng)域可以說是非常廣泛的，在自動化生產(chǎn)線上的就有很多例子，如垛碼機器人、包裝機器人、轉(zhuǎn)線機器人;在焊接方面也有很例子，如汽車生產(chǎn)線上的焊接機器人等等;現(xiàn)在機器人的發(fā)展是非常的迅速，機器人的應(yīng)用也在民用企業(yè)的各個行業(yè)得以延伸。機器人的設(shè)計人才需求也越來越大。
六軸機器人的應(yīng)用范籌不同，設(shè)計形式也各不相同。現(xiàn)在世界上生產(chǎn)機器人的公司也很多，結(jié)構(gòu)各有特色。在中國應(yīng)用最多的如：ABB、Panasonic、FANUK、莫托曼等國外進(jìn)口的機器人。
既然機器人的應(yīng)用那么廣泛，在我國卻沒有知名的生產(chǎn)公司。對于作為中國機械工程技術(shù)人員來說是一個值得思考的問題!有關(guān)機器人技術(shù)方面探討太少了?從業(yè)人員還不能成群體?雖然在很多地方可以看到機器的論術(shù)，可是卻沒有真正形成普及的東西。
即然是要說設(shè)計，那我就從頭一點一點的說起。力求講的通俗簡明一些，講得不對的地方還請各位指正!
六軸機器人是多關(guān)節(jié)、多自由度的機器人，動作多，變化靈活;是一種柔性技術(shù)較高的工業(yè)機器人，應(yīng)用面也最廣泛。那么怎樣去從頭開始的設(shè)計它呢?工作范圍又怎樣去確定?動作怎樣去編排呢?位姿怎樣去控制呢?各部位的關(guān)節(jié)又是有怎么樣的要求呢?等等。。。。。。讓我們帶著眾多的疑問慢慢的往下走吧!
首先我們設(shè)定：機器人是六軸多自由度的機器人，手爪夾持二氧氣體保護焊標(biāo)準(zhǔn)焊槍;完成點焊、連續(xù)焊等不同要求的焊接部件，工藝要求、工藝路線變化快的自動生線上。最大伸長量：1700mm;轉(zhuǎn)動270度;底座與地平線水平固定;全電機驅(qū)動。
好了，有了這樣的基本要求我們就可以做初步的方案的思考了。
首先是全電機驅(qū)動的，那么我們在考慮方案的時候就不要去考慮液壓和氣壓的各種結(jié)構(gòu)了，也就是傳動機構(gòu)只能用齒輪齒條、連桿機構(gòu)等機械機構(gòu)了。
機器人是用于焊接方面的，那么我們就去考察有人工行為下的各種焊接手法和方法。這里就有一個很復(fù)雜的東西在里面，那就是焊接工藝;即然焊藝定不下來，我們就給它區(qū)分一下，在常用焊接里有單點點焊、連續(xù)斷點點焊、連續(xù)平縫焊接、填角焊接、立縫焊接、仰焊、環(huán)縫焊等等。。。。。。
搞清了各種焊方法，也就明白了要實現(xiàn)這些復(fù)雜的動作就要有一套可行的控制方式才行;在機械沒有完全設(shè)計出來之前可以不做太多的控制方案思考，有一個大概的輪廓概念就行了，待機械結(jié)構(gòu)做完，各方面的驅(qū)動功率確定下來之后再做詳細(xì)的程序。
