通過采用虛擬樣機(jī)技術(shù),模擬自動(dòng)化設(shè)備的工作狀態(tài)而進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,避免物理樣機(jī)因設(shè)計(jì)缺陷而重復(fù)制造的問題。使用Solid Works軟件對全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)的關(guān)鍵部件機(jī)械手移動(dòng)支架進(jìn)行有限元靜態(tài)分析,發(fā)現(xiàn)部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的強(qiáng)度薄弱環(huán)節(jié),針對性地提出了結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案,保證移動(dòng)支架部件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求。通過全約束狀態(tài)下的模態(tài)分析,發(fā)現(xiàn)該部件的固有頻率與設(shè)備產(chǎn)生共振的可能性較小,最易產(chǎn)生振動(dòng)變形的零件是連接平板,有必要對該零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)與優(yōu)化,以保證移動(dòng)支架在激光打標(biāo)機(jī)使用過程中的穩(wěn)定性和可靠性。
【部分圖文】：

(4)網(wǎng)格劃分，移動(dòng)支架的網(wǎng)格劃分采用自由網(wǎng)格形式，允許網(wǎng)格自由過渡，劃分網(wǎng)格后有限元模型的單元數(shù)為58393個(gè)，自由度數(shù)為282879個(gè)，節(jié)數(shù)為95327個(gè)。網(wǎng)格劃分后的移動(dòng)支架有限元模型如圖1所示。在完成以上四個(gè)有限元參數(shù)設(shè)置步驟以后，實(shí)現(xiàn)了對移動(dòng)支架的有限元模型構(gòu)建，接下來點(diǎn)擊“運(yùn)行”圖標(biāo)，對其進(jìn)行有限元靜態(tài)應(yīng)力計(jì)算，得到移動(dòng)支架的應(yīng)力、位移和應(yīng)變圖，具體如圖2-圖4所示。

在完成以上四個(gè)有限元參數(shù)設(shè)置步驟以后，實(shí)現(xiàn)了對移動(dòng)支架的有限元模型構(gòu)建，接下來點(diǎn)擊“運(yùn)行”圖標(biāo)，對其進(jìn)行有限元靜態(tài)應(yīng)力計(jì)算，得到移動(dòng)支架的應(yīng)力、位移和應(yīng)變圖，具體如圖2-圖4所示。圖3 移動(dòng)支架位移圖

圖2 移動(dòng)支架應(yīng)力圖由圖2顯示的結(jié)果可以看出，移動(dòng)支架在正常工作載荷作用下，其最大應(yīng)力發(fā)生在移動(dòng)支架的連接板中部，其值為60.84MPa，遠(yuǎn)小于移動(dòng)支架材料的屈服極限352MPa，設(shè)計(jì)的移動(dòng)支架結(jié)構(gòu)從材料強(qiáng)度的角度考慮，完全能夠滿足工作要求；通過圖3可知，移動(dòng)支架在工作載荷作用下產(chǎn)生的最大位移量為0.006948mm，且主要發(fā)生在移動(dòng)支架上安裝機(jī)械手的連接平臺末端，考慮到位移量較小且?guī)缀蹩梢院雎�，無需對該處的結(jié)構(gòu)進(jìn)行任何強(qiáng)化措施增加強(qiáng)度；由圖4可知移動(dòng)支架的最大應(yīng)變發(fā)生在連接板中部，與圖2所示的最大應(yīng)力位置一致，有可能對機(jī)構(gòu)的運(yùn)行可靠性造成影響，其主要原因是由于該處因?yàn)樵O(shè)計(jì)了螺栓連接孔，降低了零件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可通過加大L型連接板的高度尺寸實(shí)現(xiàn)雙板連接，提高機(jī)構(gòu)連接的強(qiáng)度來進(jìn)行優(yōu)化。

本文編號：2870669