一种龙门架优化方法技术

本发明专利技术公开了一种龙门架优化方法，通过对龙门架的支撑竖梁、X轴纵梁、Y轴横梁进行拓扑优化以及结构二次设计，使其在满足静态性能的要求上，材料分布更加合理，达到轻量化设计的要求，并且能够调整生产出来的整机安全系数，以及节省了制造成本，使其动静态性能更优。此发明专利技术用于龙门架设计领域。

An optimization method of gantry

【技术实现步骤摘要】
一种龙门架优化方法
本专利技术涉及龙门架设计领域，特别是涉及一种龙门架优化方法。
技术介绍
随着劳动力成本的不断上升，工业自动化设备在很多领域正越来越多地被广泛使用，其中工业机械手凭借其稳定性好、适应面广、效率高等优点成为工业自动化生产的理想工具。与人相比，机械手可以在有毒、有害、危险的环境下连续工作，比如焊接、喷漆等；也可以完成频繁、单调、重复的劳动，比如上下料、搬运等。目前，龙门式真空吸附机械手作为国内应用较多的工业机械手，它的技术水平在一定程度上代表了工业机械手，龙门式机械手是沿着三个相互独立垂直的坐标轴(即X轴、Y轴、Z轴)来运动，最终使机械手到达设定的位置。现有龙门式真空吸附机械手的设计大多采用经验法设计，这将导致生产出来的整机安全系数太大，最终浪费了大量材料，以及提高了制造成本。龙门式机械手的轻量化会削弱其结构的动特性，而高速化则增加了外部激振频率，当其靠近结构固有频率时，将产生大幅度的模态共振，这时动特性对其影响越来越大，从而降低了机械产品的质量和使用稳定性，严重时可能破坏机构，并产生有害的噪声。为了很好的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种龙门架优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：准备好3根支撑竖梁、一根X轴纵梁和一根Y轴横梁，搭建龙门架；/nS2：对龙门架的工况进行有限元建模和静态分析，找出应力值和应变值最大的工况；/nS3：对3根支撑竖梁、X轴纵梁和Y轴横梁进行拓扑优化，在拓扑优化过程中，ANSYS程序内部选取总体积作为目标函数，选取静强度和静刚度作为约束条件，即在满足静强度和静刚度的条件下，实现总体积的最小化；/nS4：考虑龙门架的功能和加工工艺的情况下，根据拓扑优化结果来进行二次结构设计；/nS5：检测二次结构设计的龙门架的强度。/n

【技术特征摘要】
1.一种龙门架优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：准备好3根支撑竖梁、一根X轴纵梁和一根Y轴横梁，搭建龙门架；
S2：对龙门架的工况进行有限元建模和静态分析，找出应力值和应变值最大的工况；
S3：对3根支撑竖梁、X轴纵梁和Y轴横梁进行拓扑优化，在拓扑优化过程中，ANSYS程序内部选取总体积作为目标函数，选取静强度和静刚度作为约束条件，即在满足静强度和静刚度的条件下，实现总体积的最小化；
S4：考虑龙门架的功能和加工工艺的情况下，根据拓扑优化结果来进行二次结构设计；
S5：检测二次结构设计的龙门架的强度。


2.根据权利要求1所述的龙门架优化方法，其特征在于：在步骤S1中，三根所述支撑竖梁竖直成三角形设置，将X轴纵梁两端焊接固定在两支撑竖梁顶端，所述Y轴横梁一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春良，邓清文，陈从桂，施冬冬，朱厚耀，陈国梁，朱建国，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东;44