大行程多自由度組件拆裝機(jī)械手的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、神光-Ⅲ工程“靶場(chǎng)物理診斷設(shè)備輔助安裝系統(tǒng)”的研制項(xiàng)目中要求設(shè)計(jì)一臺(tái)專用作業(yè)設(shè)備,該設(shè)備要求在狹小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)靜態(tài)成像組件的無(wú)害夾持和運(yùn)輸,同時(shí)避讓空間內(nèi)復(fù)雜的管路,將靜態(tài)成像組件送達(dá)指定位置,并實(shí)現(xiàn)對(duì)組件的大行程進(jìn)給和多自由度調(diào)節(jié)。而目前常規(guī)地面起重機(jī)械和懸軌式起重機(jī)都無(wú)法滿足這些要求。鑒于以上原因,本課題在參照目前起重機(jī)常見(jiàn)技術(shù)基礎(chǔ)上,采用創(chuàng)新設(shè)計(jì),研究設(shè)計(jì)了大行程多自由度組件拆裝機(jī)械手這一設(shè)備,并對(duì)其剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性做了靜力學(xué)和

2、動(dòng)態(tài)特性分析。
　　根據(jù)設(shè)備功能和工作環(huán)境的要求,本文采取“6”字形懸掛軌道設(shè)計(jì)方案,通過(guò)掛車機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)整機(jī)設(shè)備繞軌道的360°運(yùn)行,采用伸縮臂機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)變幅,采用平動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)升降,采用擺動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)角度的調(diào)整,采用六自由度微調(diào)機(jī)構(gòu)調(diào)整位姿,采用大行程進(jìn)給裝置實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離進(jìn)給。
　　利用Pro/E對(duì)整機(jī)進(jìn)行實(shí)體建模,并用AutoCAD完成整機(jī)零件圖及裝配圖的繪制。方案完成后,對(duì)設(shè)備重點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算校核,驗(yàn)證設(shè)備在軌道上運(yùn)行的通過(guò)能力

3、和平穩(wěn)性,驗(yàn)證行駛系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力,驗(yàn)證液壓系統(tǒng)提供的壓力能否滿足實(shí)際工作要求。
　　針對(duì)大行程多自由度組件拆裝機(jī)械手的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),利用ANSYS軟件對(duì)其各工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行有限元建模,并將各模型進(jìn)行整體組裝,得到整機(jī)有限元模型。通過(guò)對(duì)整機(jī)進(jìn)行靜力學(xué)分析,查看各機(jī)構(gòu)的應(yīng)力集中狀況和變形情況,從而對(duì)整機(jī)的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行驗(yàn)證。
　　在ANSYS靜力學(xué)分析建立的設(shè)備的有限元模型的基礎(chǔ)上,對(duì)模型施加邊界條件和約束,對(duì)模型進(jìn)行模態(tài)分析,提取設(shè)備的