移送絲網(wǎng)印刷油墨機器人的負載特性研究及動力學(xué)分析.pdf

1、近年來,工業(yè)機器人的發(fā)展十分迅速,在各個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。本課題應(yīng)企業(yè)要求,設(shè)計了一種四自由度移送機器人機構(gòu),該機器人作為絲網(wǎng)印刷生產(chǎn)線上的移送輔助設(shè)備,用于移送盛有印刷油墨的容器。然而該移送機器人在運動的過程中出現(xiàn)關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩不足,并且,由于剛度問題,該機器人在運動過程中發(fā)生明顯的振動和顫抖。因此,本文對該絲網(wǎng)印刷油墨移送機器人進行分析與研究。
　　本課題完成的主要內(nèi)容如下:
　　(1)通過Pro/E建立了此絲網(wǎng)印刷油墨移送

2、機器人的三維模型,計算了機器人在典型位置運動過程中肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)處的動態(tài)負載轉(zhuǎn)矩,并選用了合適的驅(qū)動電機。
　　(2)用D-H法對該機器人進行運動學(xué)分析,求解出機器人的末端執(zhí)行器(手掌)相對于參考坐標(biāo)系(肩關(guān)節(jié)處)的位姿矩陣,并得出手掌末端在參考坐標(biāo)系下的速度、加速度解析式。
　　(3)通過有限元方法建立了機器人的動力學(xué)模型,經(jīng)過Matlab程序編程計算,得出絲網(wǎng)印刷油墨移送機器人的動力學(xué)方程表達式。
　　(4)通過有

3、限元仿真軟件ANSYS對移送機器人的整機進行動力學(xué)計算仿真分析,得出機器人前七階模態(tài)固有頻率和振型云圖,并從振型圖中分析了在每階固有頻率下機器人的振動情況,指出機器人的剛度薄弱環(huán)芾。
　　(5)用實驗?zāi)B(tài)分析的方法對所研究的絲網(wǎng)印刷油墨移送機器人進行了動力學(xué)實驗分析,得出了移送機器人整機前七階的固有頻率及振型,并對比有限元仿真與實驗的分析結(jié)果,驗證了有限元計算機仿真方法的可行性與正確性,然后確定出移送機器人的剛度薄弱環(huán)節(jié)部位,最后