侧取机械手的结构设计与分析

发布时间：2017-12-08 14:28

  本文关键词：侧取机械手的结构设计与分析

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【摘要】：近几年,我国注塑制品行业迅速发展,企业对注塑机械手的需求逐渐增大,带动国内生产注塑机械手的企业也越来越多,主要是生产针对卧式注塑机的气动类型机械手和三轴伺服及以下类型机械手。立式注塑机由于自身重心较高,人工取件操作不方便,更加需要有专门配备的机械手用以辅助取件,同时企业也需要不断研发新机型、新技术,提高自身在注塑机械手市场的竞争力。本次课题任务就是针对性的设计开发一种应用在立式注塑机上的侧取机械手。课题在结合企业多年设计开发经验的基础上提出了结构方案,确定了设计要求的性能参数,利用SolidWorks软件完成结构设计并完成侧取机械手模型,对设备上用到的主要外购件分别进行了选型计算。运用ANSYS软件对侧取机械手简化模型进行静力学分析,得到侧取机械手应力图与变形图。从图中可知节点最大应力为4.65Mpa,最大位移变形量为0.44mm,两个值均满足设计参数要求。对侧取机械手简化模型再进行动力学分析,得到侧取机械手低阶固有频率与振型图。分析其前6阶模态振型图。可知手臂振动振幅的大小对侧取机械手振动影响最大。利用拓扑优化的方法对手臂结构梁进行优化,再根据优化结果改进模型,对改进后的模型进行静力学分析与动力学分析,优化后其所受应力与最大变形基本保持不变,固有频率值与优化前相比均有所提高,优化结果一定程度上提高了结构的稳定性,最后将不同优化方式的效果进行比较,选择最佳的优化方式。论文后期进行了振动测试验证,手臂振动振幅在要求精度范围以内。运用ADAMS软件对侧取机械手模型进行运动学分析。选择手臂末端一点作为参考点,通过仿真分析得到手臂各方向运动的位移-速度曲线图与角速度-角加速度曲线图。分析曲线图中的数据,侧取机械手运动规律与实际情况基本一致,运行平稳。最后,经过反复仿真分析,提出了侧取机械手最快的全循环时间,明显提高侧取机械手工作中的生产效率。同时为企业设计开发新系列提供数据依据,缩短开发周期。
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP241

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本文编号：1266731