文档介绍：导轨式机器人桁架的强度设计-企业管理论文导轨式机器人桁架的强度设计 李江1曾宪杰2曾宪任1(;)摘要院本文针对漆包线生产线的实际工程问题,设计导轨式机器人桁架结构,采用有限元分析方法对桁架衡梁强度进行校核,完善了桁架强度设计。对初始衡梁设计进行修正,在衡梁中间文章增加一短、小型号矩形钢,增强了结构的强度,提高了结构的刚度,,符合设计要求标准(),保证伸缩臂在衡梁上滑行顺畅。关键词 院衡梁有限元强度设计1概述某公司漆包线生产的收线位置目前采用人工收线,生产效率低下。漆包线盘规格多种多样,最重规格200公斤/个。为了提高生产效率,特设计一导轨式机器人,取代人工收线工艺,实现自动更换线盘作业。对导轨式机器人的机械结构件中,最主要的是机器人的桁架强度,桁架强度设计集中体现在桁架的衡梁强度设计。2机器人桁架衡梁的设计根据漆包线作业现场,设计机器人的作业范围,衡梁跨度7m左右。整体初步设计如图1所示。衡梁采用空心矩形钢型材截面尺寸为200×300×10(mm),。结构材料选用结构钢Q345B,强度较高,以保障结构强度。Q345B与Q235A价格相差不大,强度上要高很多,焊接性能也适当。3衡梁强度校核与修正衡梁设计好后,需要对衡梁机械结构强度和刚度进行校核。从图1中可以看出,上升臂安装在衡量上,并通过直线导轨导向运动。因此衡梁刚度要求较高,否则直线导轨上滑块运动困难,,可确保导轨滑块滑行顺畅。本文采用有限元分析方法对衡梁建模并进行有限元分析,得到衡梁上各节点的位移分布及应力分布。实际设计2跟衡梁并行安置,考虑到运动过程的偏载,对1根衡梁加全载分析,提高结构的安全性。首先对衡梁进行三维建模,图2为衡梁的三维模型。建立衡梁的三维模型后,对衡梁进行网格划分,施加约束及载荷后,进行有限元计算。由于漆包线盘负载约180kg,上升臂约为320kg,得到总负载为500kg。对衡梁模型两端施加约束,中间位置施加总负载,得到衡梁的位移分布及应力分布云图,如图3所示。从图中的应力云图可以看出,,远小于材料的屈服强度345MPa,衡梁的强度可靠。,发生在衡量的中间位置,。因此,衡梁结构的刚度欠佳,需要提高衡梁的刚度,减少变形,确保导轨滑块运行顺畅。由于最大位移出现在中间位置,因此在衡量中间位置下方增焊一短衡梁,以提高结构的刚度。并对横梁建立有限元模型,再次进行强度计算和校核。图4为修正横梁的几何尺寸图。横梁采用两矩形钢焊接而成,1#矩形钢为300*200*10(mm),2#矩形钢为200*150*8(mm)。由于跨度较大,为了减少1#型钢的