導軌龍門架有限元分析及輔助系統設計

杜寶江,晏申良,査　亮,葉其含,李富生

(上海理工大學 機械工程學院,上海　200093)

導軌龍門架有限元分析及輔助系統設計

杜寶江,晏申良,査亮,葉其含,李富生

(上海理工大學 機械工程學院,上海200093)

摘要針對傳統導軌龍門架設計周期長、效率低、精度難以得到保證的問題,文中采用Ansys Workbench進行了相關分析和計算,并進行相應的物理實驗驗證了分析結果的準確性,通過Matlab插值擬合計算,獲取區間段內的連續結果,并采用了SQL數據庫以及基于.net平臺的C#編程技術,將上述各項結果進行數據庫的整合,最終搭建了前臺輔助系統。該系統方便了設計人員對導軌龍門架的設計過程,提高了設計精確性,并縮短了研發周期,對新產品的設計研發提供了一種新的思路。

關鍵詞導軌龍門架;有限元分析;模型簡化;擬合;輔助設計

Finite Element Analysis of Guide Rail Gantry and Design of Auxiliary System

DU Baojiang,YAN Shenliang,ZHA Liang,YE Qihan,LI Fusheng

(School of Mechanical Engineering,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093,China)

AbstractThe traditional guide rail gantry design suffers long cycle,low efficiency and poor precision.In this paper related analysis and calculation is conducted by Ansys workbench,and corresponding physical experiments are performed to verify the accuracy of analysis results.The period of continuous interval result were acquired by Matlab curve fitting interpolation.The above results are integrated into the database,and ultimately a front desk assistant system is set up by using SQL database and.net-based platform C # programming technology.The system is greatly convenient for the designers to guide the design process of the gantry with improved design accuracy and shorter development cycle,providing a new train of thought for new product design and development.

Keywordsrail gantry;finite element analysis;model simplification;fitting;aided design

傳統的龍門架結構在實際工程中大多應用于起重機械方面,主要作用為起吊、短距離搬運物體。目前大部分機器人的使用,均采用將機器人固定在一個底座或基座上,這樣限制了機器人的作業區域,同時機器人的運動方式局限為關節運動。將機器人與龍門架結構組合成一個整體,如圖1所示,即將機器人的關節運動與龍門架的直線運動相結合,是近幾年發展起來的新思路,可以充分發揮機器人的效率、柔性化和智能化的特點[1]。但目前多數機器人導軌龍門架設計均采取傳統的設計方法,即參照起重機械方面的設計理念,尤其在設計初期,數據的獲取較大程度上依賴于經驗與類比[2]。……