導(dǎo)軌式機(jī)器人桁架的強(qiáng)度設(shè)計(jì)方案

1、 導(dǎo)軌式機(jī)器人桁架的強(qiáng)度設(shè)計(jì)-企業(yè)管理論文 導(dǎo)軌式機(jī)器人桁架的強(qiáng)度設(shè)計(jì)淮安中科科創(chuàng)精密機(jī)械科技有限公1.（2 曾憲任1 曾憲杰 李江1 井岡山市大隴鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)站）司；2.摘要院本文針對(duì)漆包線生產(chǎn)線的實(shí)際工程問題，設(shè)計(jì)導(dǎo)軌式機(jī)器人桁架結(jié) 構(gòu)，采用有限元分析方法對(duì)桁架衡梁強(qiáng)度進(jìn)行校核，完善了桁架強(qiáng)度設(shè)計(jì)。對(duì)初始衡梁設(shè)計(jì)進(jìn)行修正，在衡梁中間文章增加一短、小型號(hào)矩形鋼，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，提高了結(jié)構(gòu)的剛度，使得新桁架結(jié)構(gòu)在中間位置的最大擾度為），保證伸縮臂在衡梁上滑行順0.5mm0.4mm，符合設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)（小于概述某公司漆包線生產(chǎn)的收線位置目前 暢。關(guān)鍵詞 院衡梁有限元強(qiáng)度設(shè)計(jì)1 /200 采用人

2、工收線，生產(chǎn)效率低下。漆包線盤規(guī)格多種多樣，最重規(guī)格公斤個(gè)。為了提高生產(chǎn)效率，特設(shè)計(jì)一導(dǎo)軌式機(jī)器人，取代人工收線工藝，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更換線盤作業(yè)。對(duì)導(dǎo)軌式機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)件中，最主要的是機(jī)器人的桁架機(jī)器人桁架衡梁的設(shè)2 強(qiáng)度，桁架強(qiáng)度設(shè)計(jì)集中體現(xiàn)在桁架的衡梁強(qiáng)度設(shè)計(jì)。左右。整體初計(jì)根據(jù)漆包線作業(yè)現(xiàn)場，設(shè)計(jì)機(jī)器人的作業(yè)范圍，衡梁跨度7m 為截形空心矩鋼型材面尺寸用梁。所圖計(jì)步設(shè)如1 示衡采，強(qiáng)度較高，200×300×10(mm)，總長7.36mQ345B。結(jié)構(gòu)材料選用結(jié)構(gòu)鋼價(jià)格相差不大，強(qiáng)度上要高很多，焊接性與Q345B Q235A 以保障結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 能也適當(dāng)。衡梁強(qiáng)度校核與修正衡

3、梁設(shè)計(jì)好后，需要對(duì)衡梁機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度進(jìn) 3 中可以看出，上升臂安裝在衡量上，并通過直線導(dǎo)軌導(dǎo)向運(yùn)行校核。從圖1 動(dòng)。因此衡梁剛度要求較高，否則直線導(dǎo)軌上滑塊運(yùn)動(dòng)困難，要求衡梁上最大，可確保導(dǎo)軌滑塊滑行順暢。本文采用有限元分析方法對(duì)衡梁擾度小于0.5mm建模并進(jìn)行有限元分析，得到衡梁上各節(jié)點(diǎn)的位移分布及應(yīng)力分布。實(shí)際設(shè)計(jì)根衡梁加全載分析，提高結(jié)跟衡梁并行安置，考慮到運(yùn)動(dòng)過程的偏載，對(duì)1 2 為衡梁的三維模型。建立衡梁的2 構(gòu)的安全性。首先對(duì)衡梁進(jìn)行三維建模，圖三維模型后，對(duì)衡梁進(jìn)行網(wǎng)格劃分，施加約束及載荷后，進(jìn)行有限元計(jì)算。由。對(duì)衡梁320kg，得到總負(fù)載為500kg180kg于漆包線盤負(fù)載

4、約，上升臂約為模型兩端施加約束，中間位置施加總負(fù)載，得到衡梁的位移分布及應(yīng)力分布云 所示。圖，如圖3 ，遠(yuǎn)小于材料 從圖中的應(yīng)力云圖可以看出，衡梁的最大應(yīng)力為9.24MPa 為位大移后衡可梁度的屈服強(qiáng)345MPa，衡的強(qiáng)度靠。但梁受載的最。因此，發(fā)生在衡量的中間位置，超出了預(yù)計(jì)的設(shè)計(jì)要求0.5mm0.769mm衡梁結(jié)構(gòu)的剛度欠佳，需要提高衡梁的剛度，減少變形，確保導(dǎo)軌滑塊運(yùn)行順 暢。由于最大位移出現(xiàn)在中間位置，因此在衡量中間位置下方增焊一短衡梁， 以提高結(jié)構(gòu)的剛度。并對(duì)橫梁建立有限元模型，再次進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和校核。圖 為修正橫梁的幾何尺寸圖。4 矩），2# （橫梁采用兩矩形鋼焊接而成， 1# 矩

5、形鋼為300*200*10mm1# 型鋼的變形，特在。由于跨度較大，為了減少形鋼為200*150*8(mm)1# 。同樣通過加載中間位置，兩端設(shè)Q345型鋼中間下方添加2# 型鋼。材料均為為修正后衡梁在同樣載荷下的位移和應(yīng)力5 置支撐點(diǎn)，進(jìn)行了有限元計(jì)算。圖，確保直線導(dǎo)軌0.5mm0.4mm云圖。從圖中可以看出：中間位置最大位移 ，滿足材料強(qiáng)度要求。9.68MPa正常滑行。結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力為 結(jié)論 4 本文對(duì)漆包線生產(chǎn)的一工程實(shí)際問題，進(jìn)行了分析研究。為了提高漆包線 生產(chǎn)效率，根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際設(shè)計(jì)一導(dǎo)軌式機(jī)器人，并對(duì)機(jī)器人的核心機(jī)構(gòu)件，即桁架衡梁進(jìn)行了有限元建模和強(qiáng)度計(jì)算，對(duì)初始設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了修正。 同時(shí)對(duì)修正后的衡梁進(jìn)行校核，結(jié)果表明強(qiáng)度和剛度可靠，滿足設(shè)計(jì)要求。 參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)后裝式壓縮垃圾車結(jié)構(gòu)有限元分析 1陳樹勛，楊照剛，湯勇等.J.2007(03). 計(jì)，價(jià)值工沈振輝，楊拴強(qiáng) 2.自動(dòng)化挖掘機(jī)動(dòng)臂結(jié)構(gòu)有限元分析策略研究J.2013(30). 程，建筑技術(shù)開發(fā)，結(jié)構(gòu)有限元分析實(shí)用方法及技巧J.王林，方欣 3.2008(11). 建筑結(jié)構(gòu)，.