本文選題：熱加工　切入點(diǎn)：搬運(yùn)機(jī)器人　出處：《濟(jì)南大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：熱加工是機(jī)械制造領(lǐng)域中的一種重要的生產(chǎn)方式,大多數(shù)機(jī)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(qiáng)烈刺激性氣味的環(huán)境中,對(duì)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(yùn)困難,安全隱患大,生產(chǎn)效率低。因此,在熱加工工序采用機(jī)器人搬運(yùn)工件是十分必要的。本文按搬運(yùn)軸類零件的最高溫度為1200℃考慮,如此高溫對(duì)機(jī)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(yùn)機(jī)器人很難完成此項(xiàng)任務(wù),國外雖然已經(jīng)研發(fā)出這種機(jī)器人,但是每臺(tái)機(jī)器人價(jià)格昂貴。所以有必要對(duì)機(jī)器人的性能進(jìn)行分析研究。為了使機(jī)器人能夠正常工作,本文對(duì)其作了如下研究:第一,完成了熱加工零件搬運(yùn)機(jī)器人本體及夾持器的設(shè)計(jì)和建模。本文針對(duì)機(jī)器人所處的高溫環(huán)境,對(duì)機(jī)器人和夾持器的結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并在SolidWorks中完成三維模型的建立。第二,對(duì)熱加工零件搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)行了瞬態(tài)熱分析,得出它的溫度場(chǎng)分布狀況,通過分析找到高溫的位置,然后,通過對(duì)夾持器、六軸減速器、腕部和四軸減速器等關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)改進(jìn)和添加隔熱涂層,對(duì)機(jī)器人進(jìn)行防熱處理。最后通過對(duì)其進(jìn)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(yùn)機(jī)器人在極限位置主要零部件的應(yīng)力和剛度情況。使用SolidWorks軟件完成熱加工零件搬運(yùn)機(jī)器人的三維建模,根據(jù)熱加工零件搬運(yùn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)空間,選取機(jī)器人的極限位置,利用ANSYS Workbench有限元分析軟件,對(duì)機(jī)器人進(jìn)行靜力學(xué)仿真,通過仿真得出機(jī)器人整體的應(yīng)力和位移變化情況,以及主要部件的應(yīng)力和位移變化情況。第四,完成了機(jī)器人關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。根據(jù)機(jī)器人靜力學(xué)分析的結(jié)果,對(duì)小臂后筒、腕部擺動(dòng)殼體和夾持器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),使小臂后筒和腕部擺動(dòng)殼體的最大應(yīng)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(hào)：1642652