本文選題：熱加工　切入點：搬運機器人　出處：《濟南大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：熱加工是機械制造領域中的一種重要的生產(chǎn)方式,大多數(shù)機械零件都要經(jīng)過熱加工處理。金屬鑄造、熱軋、鍛造、焊接和金屬熱處理等都是熱加工工藝。一般熱加工車間工作環(huán)境十分惡劣,工人常年工作在高溫、高噪音、具有強烈刺激性氣味的環(huán)境中,對人的身體健康造成極大的傷害,而且,熱加工后的工件溫度一般在1000℃左右,人工搬運困難,安全隱患大,生產(chǎn)效率低。因此,在熱加工工序采用機器人搬運工件是十分必要的。本文按搬運軸類零件的最高溫度為1200℃考慮,如此高溫對機器人的夾持器和腕部零部件的性能影響很大。目前,國內(nèi)研發(fā)的六自由度搬運機器人很難完成此項任務,國外雖然已經(jīng)研發(fā)出這種機器人,但是每臺機器人價格昂貴。所以有必要對機器人的性能進行分析研究。為了使機器人能夠正常工作,本文對其作了如下研究:第一,完成了熱加工零件搬運機器人本體及夾持器的設計和建模。本文針對機器人所處的高溫環(huán)境,對機器人和夾持器的結(jié)構(gòu)、傳動系統(tǒng)進行了設計,并在SolidWorks中完成三維模型的建立。第二,對熱加工零件搬運機器人進行了瞬態(tài)熱分析,得出它的溫度場分布狀況,通過分析找到高溫的位置,然后,通過對夾持器、六軸減速器、腕部和四軸減速器等關鍵零部件的結(jié)構(gòu)改進和添加隔熱涂層,對機器人進行防熱處理。最后通過對其進行穩(wěn)態(tài)熱分析,確保零部件正常工作。第三,分析了熱加工零件搬運機器人在極限位置主要零部件的應力和剛度情況。使用SolidWorks軟件完成熱加工零件搬運機器人的三維建模,根據(jù)熱加工零件搬運機器人的運動空間,選取機器人的極限位置,利用ANSYS Workbench有限元分析軟件,對機器人進行靜力學仿真,通過仿真得出機器人整體的應力和位移變化情況,以及主要部件的應力和位移變化情況。第四,完成了機器人關鍵零部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。根據(jù)機器人靜力學分析的結(jié)果,對小臂后筒、腕部擺動殼體和夾持器的結(jié)構(gòu)進行改進,使小臂后筒和腕部擺動殼體的最大應力大大降低,夾持器末端的位移量也明顯減少。
[Abstract]:Hot working is an important mode of production in the field of mechanical manufacturing. Most mechanical parts are subjected to hot processing. Metal casting, hot rolling, forging, Welding and metal heat treatment are hot working processes. In general, the working environment in a hot working workshop is very bad. Workers work in high temperature, high noise, strong irritating smell, which causes great harm to the health of human body. Moreover, the workpiece temperature after hot processing is generally around 1000 鈩，

本文編號：1642652