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軸承套鍛造線上下料機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，能夠自主運作及多軸聯(lián)動的裝備[1]。它需要很高的技術來支撐，應用的領域非常廣泛，作為一種新時代的新興起的設備對加工制造業(yè)以及信息化社會的發(fā)展起了巨大的作用，未來對社會機器人的需求必然大大增加，機器人產(chǎn)業(yè)將會是一種新的產(chǎn)業(yè)。
    機器人的種類可謂是門類齊全，其分類的方法也是花樣繁多，標準不一。如果按其用途來分類，可大致分為產(chǎn)業(yè)機器人、服務機器人、室外作業(yè)機器人、特殊環(huán)境機器人、數(shù)控機器人等多種類型[1]。如果按領域來分，那么可分為工業(yè)機器人和特種機器人。其中工業(yè)機器人是一種能執(zhí)行搬運操作及其他加工制造任務的機器人。工業(yè)機器人是一種自我執(zhí)行命令的機械裝置，憑借著自己的動力系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)來完成所需的某種功能的設備。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)機器人由機械本體、動力系統(tǒng)和指揮系統(tǒng)三個基本部分組成。工業(yè)機器人在結構上也有類似人行走的雙腿、大臂、小臂、手指等部分構成，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了工業(yè)機器人適應各種不同環(huán)境的能力。
    如今，工業(yè)機器人已經(jīng)應用于多個領域，例如采礦行業(yè)、加工制造行業(yè)、自動化生產(chǎn)等。工業(yè)機器人的應用提供了生產(chǎn)的自動化，保證了生產(chǎn)的高效進行，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器人的實踐表明了使用機器人來代替人勞動是實現(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化的機器人來減少成本的支出。未來，機器人的使用會走進千家萬戶，會越來越受大家的認可。機器人也許某一天會像手機電腦一樣成為我們周圍環(huán)境中的一部分。
    本文主要對構成機器人的大臂部分進行剛度的分析，大臂是機器人的主要承載機構，機器人大臂的剛度特性將直接影響機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，并且還會影響整個機器人部分的運行，造成結構的失穩(wěn)或局部破壞，以至于機器人的安全性得不到保障。機器人大臂的剛度越大，機器人在提升重物的情況下，大臂的振動量就會越小，抗振動的能力就會大大增強，因此對機器人大臂進行研究具有十分重要的意義。在機器人大臂整體的設計中，可能有局部存在缺陷的地方，像有些地方剛度強，另一些地方則剛度薄弱，利用Msc.Marc2010對機器人大臂進行剛度分析就能得出缺陷之處，進而對大臂部分進行合理的設計起到了重要的作用。...
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