本文選題：折彎機器人 + 動靜態(tài)特性　； 參考：《東南大學》2016年碩士論文

【摘要】：折彎機器人是鈑金自動化加工系統(tǒng)中的關鍵設備,其主要功能是實現(xiàn)板料折彎過程中的自動上下料和跟隨折彎加工等。折彎機器人的性能對產品的加工效率和質量具有重要的影響。目前,鈑金自動化加工系統(tǒng)正朝著高速、高精度的方向發(fā)展,對折彎機器人的動靜態(tài)性能提出了更高的要求。本文以HR50折彎機器人為研究對象,針對整機進行動靜態(tài)分析,并對運動部件進行優(yōu)化設計。本文的主要研究內容如下：1.建立整機的有限元模型,在XYZ三個主要行程上各取10個工位進行靜力學分析。通過變形云圖和參考點的位移分析整機的靜剛度,并研究工位對剛度的影響。通過應力云圖分析各受力零部件和連接部位的強度和應力集中。靜力學分析為改善某些部位的強度、避免應力集中和之后的優(yōu)化設計提供了參考。2.通過有限元模態(tài)分析和模態(tài)實驗相結合的方式分析整機的動態(tài)特性,獲得了模態(tài)振型及其對應的頻率,篩選對工作平臺的振動影響較大的振型,為后期的優(yōu)化設計提供參考。3.開展HR50折彎機器人整機的剛柔耦合動力學仿真分析。通過實驗獲得導軌滑塊結合部的剛度和阻尼參數(shù),并建立等效模型,使用Craig-Bampton法建立柔性體模型,結合實驗測試得到的加速度響應曲線建立驅動進行仿真。分析手腕前端在Y向和Z向運動時的精度。4.使用變密度法對Y軸的橫隔板進行拓撲優(yōu)化,尋求最佳的材料分布形式�；诰W(wǎng)格變形技術對Y軸和Z軸的外殼進行形狀優(yōu)化,使用HyperMorph建立形狀變量,以質量為約束,以靜力作用下的位移和模態(tài)分析的低階頻率建立的組合柔度指數(shù)作為目標,尋求最優(yōu)解,得到更合理的外形形狀。
[Abstract]:Bending robot is the key equipment in sheet metal automatic processing system. Its main function is to realize automatic loading and unloading and following bending processing during sheet metal bending. The performance of bending robot has an important effect on the processing efficiency and quality of the product. At present, the automatic processing system of sheet metal is developing in the direction of high speed and high precision, which puts forward higher requirements for the dynamic and static performance of bending robot. In this paper, HR50 bending robot is taken as the research object, the dynamic and static analysis of the whole machine is carried out, and the optimal design of the moving parts is carried out. The main contents of this paper are as follows: 1. The finite element model of the whole machine was established, and the statics analysis was carried out at 10 stations on each of the three main trips of XYZ. The static stiffness of the whole machine is analyzed by the deformation cloud map and the displacement of the reference point, and the influence of the working station on the stiffness is studied. Stress cloud diagram is used to analyze the strength and stress concentration of various parts and joints. Static analysis provides a reference for improving the strength of some parts, avoiding stress concentration and optimizing design. Through the combination of finite element modal analysis and modal experiment, the dynamic characteristics of the whole machine are analyzed. The modal modes and their corresponding frequencies are obtained, and the vibration modes which have a great influence on the vibration of the working platform are selected, which can provide a reference for the optimization design in the later stage. The rigid-flexible coupling dynamics simulation analysis of HR50 bending robot is carried out. The stiffness and damping parameters of the rail slider joint are obtained by experiments, and the equivalent model is established. The flexible body model is established by using Craig-Bampton method, and the acceleration response curve obtained from the experiment is used to establish the driving force for simulation. The precision of the front end of the wrist in Y and Z directions is analyzed. The method of variable density is used to optimize the transverse partition of Y axis to find the best material distribution form. Based on the mesh deformation technique, the shape of Y-axis and Z-axis shell is optimized. The shape variables are established by HyperMorph, and the combined flexibility index of displacement under static force and the low frequency of modal analysis is taken as the target. An optimal solution is obtained and a more reasonable shape is obtained.
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP242;TG305

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 雷小紅;簡易折彎機的設計及應用[J];機械工人;2000年10期

2 ;新型折彎機[J];世界制造技術與裝備市場;2008年02期

3 吳緒坤;;簡易折彎機的制造[J];黑龍江科技信息;2008年33期

4 ;瑞士百超發(fā)布新品小型折彎機[J];鍛壓裝備與制造技術;2009年05期

5 ;R型折彎新技術[J];現(xiàn)代制造;2009年38期

6 吳剛;王海鵬;劉若愚;;折彎機器人[J];金屬加工(熱加工);2010年17期

7 張立榮;兩種小噸位板料折彎機鑒定投產[J];液壓與氣動;1989年01期

8 張立榮;;小噸位板料折彎機[J];今日科技;1989年05期

9 刑奇源;;超大型折彎機[J];模具技術;1994年06期

10 朱乃燔;國內外折彎機技術的最新發(fā)展[J];鍛壓機械;1995年06期

相關會議論文 前3條

1 陳民;;一個彎角引深的折彎新工藝[A];2011年機械電子學學術會議論文集[C];2011年

2 李英杰;;0°～180°折彎系數(shù)表的制訂與驗證[A];2011年機械電子學學術會議論文集[C];2011年

3 ;降低柜機用Φ9.52冷凝器折彎報廢率[A];QCC—開發(fā)潛能 和諧提升——2010年度電子信息行業(yè)優(yōu)秀質量管理小組成果、質量信得過班組經驗專集[C];2010年

相關重要報紙文章 前3條

1 本報記者 李聯(lián)慧;我國板材折彎成形裝備獲重大突破[N];中國工業(yè)報;2010年

2 記者 王虹;首臺大型數(shù)控折彎機通過鑒定[N];中國機電日報;2002年

3 記者 柯恒;全閉環(huán)高精度折彎機在黃下線[N];黃石日報;2010年

相關博士學位論文 前2條

1 李亨;提高大型數(shù)控折彎成形精度的關鍵技術研究[D];合肥工業(yè)大學;2012年

2 付澤民;高強度金屬板多道次漸進折彎成形及回彈研究[D];華中科技大學;2010年

相關碩士學位論文 前10條

1 劉翠;應用于現(xiàn)場的折彎機變形檢測及折彎機優(yōu)化[D];蘭州理工大學;2008年

2 陳蔚;大尺度曲面板材零件漸進雙曲折彎成形的數(shù)值模擬[D];上海應用技術學院;2015年

3 周歡;數(shù)控折彎機結構優(yōu)化及壓力補償技術研究[D];揚州大學;2015年

4 李成;基于知識的折彎排序優(yōu)化方法研究[D];東南大學;2015年

5 張彤;鈑金自由折彎下壓量理論分析與實驗研究[D];華中科技大學;2014年

6 王偉龍;母線折彎機加工精度及彎曲成形的控制系統(tǒng)研究[D];昆明理工大學;2016年

7 張穎穎;溫室大棚吊蔓器制作裝備的設計[D];寧夏大學;2016年

8 安樹陽;HR50折彎機器人結構分析與優(yōu)化設計[D];東南大學;2016年

9 謝洪德;超市貨架層板端部折彎設備的創(chuàng)新設計與應用[D];齊魯工業(yè)大學;2015年

10 呂鍇翔;無軸折彎機構的探索與研究[D];浙江工業(yè)大學;2016年

，

本文編號：1947775