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0引言
对于轮胎轮毂的装配，在这里针对的是车轮较小的普通轿车车型，要完成这项任务的工序，拟定合理的产线流程。因为要用到两个工件，一个是轮胎，一个是轮毂，所以需要两条流水线，一条流水线负责轮胎的输送，另一条流水线负责轮毂的输送。两条输送产线，当到达某一位置时，轮胎和轮毂需要进行装配，我们可将到达轮胎输送链末端的轮胎和到达输送链末端的轮毂抓取放置在栈板上装配，可以利用机械手夹持装置夹起轮毂放在栈板上，然后在夹起轮胎放在栈板的轮毂上，机器人用装配工具进行装配。所以此装配线要用到两个工业机器人，一个进行搬运，一个进行装配，在制定一个装配输送路线之后，可以进行其他环境和参数的设计。 首先轮胎轮毂装配的工作步骤做出比较合理的一个规划，然后我们就要根据车间情况，机器人装配的具体工作环境，还有工业机器人工作能力的到达要求和适应能力做出一个具体的研究和选择。
1.1装配机器人的工作环境
通过对机器人工作路线和产线结构的设计，在轮胎轮毂装配过程中，机器人需要用到一个便于装配的工作工具，这个工具需要安装在末端的法兰盘上，所以对机器人的承重能力应设计在一个合理的范围内。要确定这个范围，机器人实现抓取动作，需要用到抓取工具，所承重能力应大于工具加上轮胎的重量，抓取工具为了实现轮胎的抓取，所以体型较大，这里所设计的夹具模型较大重量在25kg 左右，而普通轿车轮胎大约在5-9kg ，而轮毂质量则在20kg 左右，所以要完成抓取对机器人承重能力有一定高度的要求。除抓取以外，在装配的工序中，我们在这里设计的装配工具大约为10kg ，其次考虑轮胎轮毂的重量和轮胎的材质，因为我们要进行的装配方式选取一种按压旋转方式装配，所以，在此需要的力矩大一点才能够完成装配，其次就是对机器人到达能力的要
timev求，一般的abb 机器人到达能力均在1.5m 以上，我们要保证的是机器人工具能够覆盖在工作区域，然后合理的安排机器人的位置，在下边设计我会给出具体机器人工作区域图。
1.2工作空间分析及相关参数
轮胎轮毂的工作区域是在输送链上直接完成的，所以它所处的输送链即为轮胎轮毂装配的工作台，输送链的结构这里设计为两条平行的输送链流水线，当一条流水线上的轮胎到达流水线末端位置，机器人抓取轮胎放到令一条流水线的轮毂上边，这里需要一个机械臂完成抓取动作，然后定位放置的动作，然后在装配机器人的工作区域内再由装配机器人完成装配。轮毂会停在坡道下方某个固定区域，然后轮胎从坡道滑落在上边。
2机械臂运动形式的选择
装配机器人的要进行的装配工作决定了选的那种运动形式的机械臂更为合适，机械臂的运动方式主要是在空间中能够完成伸缩、旋转、平移等变换，可根据自由度的不同以及产品的性质，还有机器人的性质来进行选择。
脱模剂原料装配机器人运动形式的确定：要实现轮胎轮毂的装配工作，首先明白轮胎和轮毂所处的位置关系和环境因素。轮胎在轮毂的上边，要想完成装配内容，就要考虑轮胎轮毂的配合，因为轮毂的外沿有凸起，其凸起的半径是要略大于轮胎的内径，轮胎卡在轮毂上，才得以保证轮胎装在轮毂上边配合的更稳定。机械臂所要进行的装配动作就是先把轮胎下侧的一部分按压进去，旋转一周，使轮胎下侧完全卡在轮毂上，然后机械臂从轮胎内部移开，在按压轮胎上侧边缘，嵌入轮毂，在旋转一周，轮胎即可完全装在轮毂上，最后机械臂回原点，完成一次装配工序。这种按压方式在Z 轴有一定的力的负荷，
但并不算大，刚度要求不需要太高，对机械臂法兰盘上的按压工具的材料刚度有一定的要求，可以考虑钢制的材料
制造工具。工厂内装配现场，
轮胎需先覆在轮毂上方再由机器人完成装配。——————————————————————
—作者简介：张燕（1983-），男，安徽庐江人，国家一级物流管理师，学士，主要研究方向为机械、物流管理。
轮胎轮毂装配线仿真设计研究
张燕
（奇瑞商用车安徽有限公司，芜湖241000）
摘要：文章所设计的工业机器人装配线是轮胎轮毂装配线。文章对装配线整体结构进行设计，对输送流程进行了分析，然后通过
机器人工作环境和必要参数去对机械臂的受力得出范围，并且对装配的动作形式进行设计，选择适合的机器人类型、控制器类型以及电机和减速器类型。
关键词：轮毂轮胎装配线；装配机器人;RV 减速器
Internal Combustion Engine&Parts
3装配机器人自由度的确定
对于机器人来讲，一个机器人是由多个关节的，它的自由度的大小取决于关节的多少，如五关节装配机器人，也就是说它是五自由度的机器。机器人结构上由一个基座还有n个连接件构成，五自由度的机器人也就代表着它有五个连接件。总的来说自由度的多少又和它的灵活度相对，自由度高的装配机器人，灵活度自然越大，而在这里所针对的课题设计，所需要的装配灵活性较高，所以选取六自由度的机器人更为合适，也就是说，所选取机器人需要一个基座，六个连接件。
4装配机器人的选择确定
钻井泥浆泵根据以上几节的分析，轮胎和轮毂的装配参数已经有了一个比较具体的范围，装配机器人负荷承重为55kg以上，因为装配机器人的仿真模拟是在软件abb robotstudio 中，为使装配线仿真模拟具备可行性，所以我们选用abb 机器人。再考虑到轮胎轮毂装配本身又属于灵活性较高且偏重型生产，选取六自由度的垂直型关节机器人，最后通过对abb机器人库的查阅，锁定一款比较合适的机器人——
—IRB4600。
4.1IRB4600性能优点介绍
IRB4600型号的机器人是一款精度很高的abb机器人，其主要是应用在弧焊、装配、上下料、码垛等方面。
4.2IRB4600技术参数以及工作范围
IRB4600虽然在性能上有很多优点，但最重要的是要满足我们对所设计装配机器人的要求。IRB4600机器人共有4种不同的型号，其主要在于负载和到达距离的不同，负载分别为20kg、40kg、45kg、60kg，IRB4600机器人负载较低的情况下，到达范围是较为广一点，而上臂的负载，负载20kg的要比负载较重的小了一倍，在这里，为了更好的实现轮胎轮毂的装配，我们选择承重能力为60kg的更为妥善一点。其到达能力为2.05m，根据其到达能力我们可以画出它的工作区域。
如图1。
图1IRB4600机器人到达范围
因为IRB4600机器人负载45kg和60kg的到达能力均为2.05m，所以为他们共同的工作区域。同样，我们也可
以借助robotstudio软件，呈现出IRB4600机器人的三维工作区域。这样可以直观的得出IRB4600的到达范围，以便设定机器人的定位的位置。
5机器人控制器和伺服电机的选取
机器人的控制系统是机器人独立完成工作的核心部分，相当于人的大脑，根据不同的现场情况反馈得到的信息，做出相应的控制方式，机械臂执行。
5.1机器人控制柜的选取和介绍
随着机器人行业的不断发展，其控制器也在一代代更新，性能和各方面也在逐渐改善，直到现在的第五代机器人控制器IRC5，该控制器无论是点到点，还是点到线，或者是圆弧，均能灵活而又精确地实现其运动控制，它有着目前世界最好的运动控制技术。经过使用客户的测试，其精度不超过1mm，这个精度对机器人工作来讲可以是已经到达很不错的精度。
而且此款的控制器的控制模板没有外壳，所以更为方便操作，可轻易放置在客户的任何控制柜内。可以实现程序和基本配置参数的机器人与电脑方便传输，而且有独特的示教器，有三维操纵杆，仿Windows的操作界面，使用简易、方便、快捷。有自己独特的功能模块，相比传统控制器拥有着更广泛的功能作用。
5.2电动机的选取及RV减速器
电动机的选取在装配机器人中尤为重要，常见的电动机大都为步进电动机和伺服电动机，这里的装配具有定位性和精确性，所以对精度要求比较高，步进电机的控制运动波动较大，且不具备过载能力，而伺服系统的控制就较为平稳，所以在这里我们选用伺服电动机。
而伺服电动机又有同步电机和异步电机，同步电机功率范围较大，这样我们就轻易可以做到适合自己的数值，而异步电机使用条件相对较为苛刻。对于是选用交流还是直流进行电路控制，选取交流控制电机会更加平稳。而要实现电机的精度更高的问题，就要求编码线的数量更多，当然成本会更高一些。总的来说，这里选取交流伺服同步电动机，精度控制的选取也比较自由。
6小结
根据对轮胎轮毂装配的工作环境及装配方式进行分析，设计出合理的机械臂承重能力的数值范围，并
选取了工作效率高且占空间小放置灵活的IRB4600型号的机器人。通过对此机器人参数的分析，总结了其性能优势，根据对它的参数分析，完成对机器人位置的放置，使其工作区域能够准确覆盖工作台，又根据装配形式和轨迹的分析，选取了伺服交流同步电机，控制方面选取的编程简易、性能强大的IRC5控制器。完成了整体设计与核心部件的设计选择。剪式举升机
参考文献院
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