軸承套鍛造線上下料機(jī)器人大臂剛度有限元分析
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- 有限元分析的常規(guī)做法1 緒論
1.1 研究背景及意義
機(jī)器人是一種典型且具有代表性的可編程、擬人化、通用性，能夠自主運(yùn)作及多軸聯(lián)動(dòng)的裝備[1]。它需要很高的技術(shù)來支撐，應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛，作為一種新時(shí)代的新興起的設(shè)備對加工制造業(yè)以及信息化社會的發(fā)展起了巨大的作用，未來對社會機(jī)器人的需求必然大大增加，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將會是一種新的產(chǎn)業(yè)。
機(jī)器人的種類可謂是門類齊全，其分類的方法也是花樣繁多，標(biāo)準(zhǔn)不一。如果按其用途來分類，可大致分為產(chǎn)業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、室外作業(yè)機(jī)器人、特殊環(huán)境機(jī)器人、數(shù)控機(jī)器人等多種類型[1]。如果按領(lǐng)域來分，那么可分為工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。其中工業(yè)機(jī)器人是一種能執(zhí)行搬運(yùn)操作及其他加工制造任務(wù)的機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是一種自我執(zhí)行命令的機(jī)械裝置，憑借著自己的動(dòng)力系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)來完成所需的某種功能的設(shè)備。它按照人類所編寫的程序來執(zhí)行，完全服從人類的指揮。
工業(yè)機(jī)器人由機(jī)械本體、動(dòng)力系統(tǒng)和指揮系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。工業(yè)機(jī)器人在結(jié)構(gòu)上也有類似人行走的雙腿、大臂、小臂、手指等部分構(gòu)成，其上也有模仿人類接觸的皮膚感覺器、模仿耳朵的聲傳感器、力傳感器等等[2]。這一類的傳感器增強(qiáng)了工業(yè)機(jī)器人適應(yīng)各種不同環(huán)境的能力。
如今，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，例如采礦行業(yè)、加工制造行業(yè)、自動(dòng)化生產(chǎn)等。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用提供了生產(chǎn)的自動(dòng)化，保證了生產(chǎn)的高效進(jìn)行，不僅提高了效率而且還保證了工人的安全。全球很多國家使用機(jī)器人的實(shí)踐表明了使用機(jī)器人來代替人勞動(dòng)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力提高的有效手段。隨著人力成本的增加，人類會更傾向于自動(dòng)化的機(jī)器人來減少成本的支出。未來，機(jī)器人的使用會走進(jìn)千家萬戶，會越來越受大家的認(rèn)可。機(jī)器人也許某一天會像手機(jī)電腦一樣成為我們周圍環(huán)境中的一部分。
本文主要對構(gòu)成機(jī)器人的大臂部分進(jìn)行剛度的分析，大臂是機(jī)器人的主要承載機(jī)構(gòu)，機(jī)器人大臂的剛度特性將直接影響機(jī)器人的壽命和整體的性能。在一定的工況下，大臂會不斷地承受來自重物的沖擊，在不斷的沖擊下大臂會產(chǎn)生變形，大臂加工作業(yè)的精度就會降低，并且還會影響整個(gè)機(jī)器人部分的運(yùn)行，造成結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)或局部破壞，以至于機(jī)器人的安全性得不到保障。機(jī)器人大臂的剛度越大，機(jī)器人在提升重物的情況下，大臂的振動(dòng)量就會越小，抗振動(dòng)的能力就會大大增強(qiáng)，因此對機(jī)器人大臂進(jìn)行研究具有十分重要的意義。在機(jī)器人大臂整體的設(shè)計(jì)中，可能有局部存在缺陷的地方，像有些地方剛度強(qiáng)，另一些地方則剛度薄弱，利用Msc.Marc2010對機(jī)器人大臂進(jìn)行剛度分析就能得出缺陷之處，進(jìn)而對大臂部分進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)起到了重要的作用。...
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