噴涂機(jī)器人的CAE分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、噴涂機(jī)器人可以有效改善噴涂工人的勞動(dòng)環(huán)境，提高噴涂的效率和質(zhì)量。目前，我國噴涂機(jī)器人主要依賴進(jìn)口，自主研究和開發(fā)噴涂機(jī)器人對(duì)滿足國內(nèi)市場的需要以及形成我國的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化具有十分重要的意義。本文針對(duì)自主研發(fā)噴涂機(jī)器人中遇到的電機(jī)選型、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度剛度等問題，開展了動(dòng)力學(xué)分析以及結(jié)構(gòu)的輕量化方面的研究。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：首先，采用虛擬樣機(jī)進(jìn)行了噴涂機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)分析。在CAD模型的基礎(chǔ)上建立了噴涂機(jī)器人虛擬樣機(jī)模型，然后利

2、用該動(dòng)力學(xué)模型搜索出機(jī)器人工作空間內(nèi)的各個(gè)關(guān)節(jié)的峰值力、扭矩和峰值功率。其次，解決了噴涂機(jī)器人本體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須考慮的電機(jī)選型問題。以動(dòng)力學(xué)分析中得到關(guān)節(jié)的峰值力矩作為電機(jī)的驅(qū)動(dòng)負(fù)載，利用標(biāo)準(zhǔn)化扭矩轉(zhuǎn)速T*max-ω*max圖表示電機(jī)的性能，完成了電機(jī)的選擇，該方法也可直接擴(kuò)展應(yīng)用于含減速器的電機(jī)選型中。再次，分析了設(shè)計(jì)的噴涂機(jī)器人本體主要部件的強(qiáng)度和剛度。以動(dòng)力學(xué)分析中得到關(guān)節(jié)的峰值力、力矩作為結(jié)構(gòu)分析的邊界條件，利用Abaqus軟