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自動化桁架機械手的桁架有限元研究

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自動化桁架機械手的桁架有限元研究

2020-10-29



桁架機械手


桁架機械手是柔性生產線之中物流運送系統之中的一個要害組成部分,其于高空之中將遭研磨零件自一臺機床搬運到另一臺機床之上,而且實行機床的手動上下料。如圖所示,主梁機械手多是運用龍門式結構,改由Y往橫梁和導軌、Z向滑枕、十字滑座、柱子、過渡性銜接板與基座等部分構成,Y軸與Z軸基本上運用滾輪導軌與齒輪齒條傳動系統,而且加裝于低強度的鋁型材或是鋼架橫梁根底之上。

主梁機械手的作業狀態與運用壽命同一其結構的動態特性有十分小的聯系,所以有恰當關于其翻開詳盡的動態特性分析。動態特性的理論分析與實驗研討,運用的主要方法是模態分析法,包含下述三小部分:

一:靜剛性研討

靜剛度是量度桁架機械手功用的要害目標。依據桁架結構,假設滑枕沿筆直方向行進到最為上端時,其伸出量最為小,此刻形變亦最為小,因此整機的靜剛度研討選取此刻機械手的方位來丈量,可丈量出滑枕最為之下端沿各個軸向的靜位移量:

X軸往:0.210mm

Y軸往:0.190mm

Z軸往:0.010mm

改由核算定論推斷,整個組織于X方向的變形量最為小,剛性比較少,這是由于滑枕承受時,柱子構成了誤解形變所造成的。滑枕亦是該機械手靜剛度的薄弱環節,可運用強化筋或是削減橫梁的壁厚等方法來提高觀剛度。

二:模態分析

模態研討用作承認結構的固有頻率與振型,其作用不可是借以避免各機械零件與結構于作業時迸發共振,例如橫梁水平方向的彎曲振蕩與橫梁的扭矩形變的模態研討:

依據上述模態分析圖可翻開分析,橫梁比較高的彎曲剛性予系統動態特性構成的影響小。由于十字滑座與滑枕隨著橫梁一起振蕩與誤解,把沖擊加裝于滑枕上端機械手部的定位精度,構成機械手于上下料時構成比較小的誤差,然后沖擊工件于機床之上的準確定位。除此之外,柱子的彎曲形變與誤解形變直接沖擊特定于橫梁之上的導軌的直線度和平行度,亦關于機械手的定位精度構成影響。

三:頻呼應分析

模態研討可獲得桁架機械手的模態振型,可是這只指出機械手各部位的相對振蕩狀況,假設將外力鼓舞再次考量進來,便可證實各階模態振型關于整機振蕩作用的大小,所以關于桁架機械手翻開頻呼應特性研討便能越來越清晰的看到機械手于動態載荷之下的抗振功用:移動部件沿著橫梁MIL-STD-1913的劇烈啟停及滑枕的上下往復運動均難引發共振,因此整個機械手操控系統的規劃應盡或許避免振蕩的發生,避免由于機械手的滑枕振蕩過小因此構成裝卸工件時導向絕不準確。


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