Technische Beratung für einen Sockel für einen Roboterarm
Über das Projekt
Das Projekt basiert auf einer Synergie zwischen Maschinenbau und Bauwesen, wobei der obere kinematische Roboterarm von einer Gruppe von Maschinenbauingenieuren entworfen, analysiert und überprüft wurde. Chefingenieur Jakub Čech leitet das Stahlteam, wo weitere fünf Statiker die Berechnungen durchführten.
Tschechien
Ein Roboterarm ist eine Art mechanischer Arm, meist programmierbar, mit ähnlichen Funktionen wie ein menschlicher Arm. Der Arm kann die Gesamtheit des Mechanismus sein oder Teil eines komplexeren Roboters sein. Die Glieder eines solchen Verarbeiters sind durch Gelenke verbunden und ermöglichen entweder eine Rotationsbewegung (wie bei einem Knickarmroboter) oder eine translatorische (lineare) Verschiebung.
Abbildung: Radsatz für Züge und Kinematik hinter der Bewegung des Roboterarms
Stahlsockel & IDEA StatiCa
Der mechanische Teil des Modells muss auf einem starren Sockel befestigt werden, um Verformungen für eine korrekte Handhabung während des Zusammenbaus zu minimieren. Dies führt dazu, dass ein präzises Design, eine Analyse und eine Normprüfung erforderlich sind. Alle Komponenten, die zusammen die Halterung der mechanischen Teile bilden, wie Platten, Schrauben und Schweißnähte , sorgen für die räumliche Steifigkeit der Unterkonstruktion und müssen genau analysiert werden.
Eine Zeichnung des Sockels für den Roboterarm
Durch die Bearbeitung (Abholung/Abgabe) von Waren, Fahrzeugen, Paketen usw. verändern sich die Kräfte im Laufe der Zeit. Mit Ausnahme der statischen Kräfte wurden auch die Zentrifugal-/Trägheitskräfte berücksichtigt. Diese Kräfte hängen streng von der Winkelgeschwindigkeit der Bewegung ab. Bei der Konstruktion und Normprüfung des Sockels werden die kritischen Kräftekombinationen berücksichtigt. Die Kräfte werden aus einer Simulation der Starrkörperdynamik abgeleitet.
Das Modell wird aus einer Grundplatte zusammengebaut, die auf einem Betonblock verankert ist. Der Sockelkasten mit Öffnungen wird durch angeschweißte Rippen ausgesteift. Das Modell gewährleistet räumliche Stabilität und Steifigkeit. Die Komplexität des Verankerungsmodells lässt sich sowohl in einer soliden als auch in einer transparenten Ansicht erkennen.
Solide und transparente Ansichten des Modells und aller Komponenten
Tschechien
Dank fortschrittlicher Modellierungstechniken und der Power-Solver-Engine hinter IDEA StatiCa Connection haben wir die Spannung-Dehnung des Modells mithilfe einer materiell nichtlinearen Analyse analysiert.
Ergebnisse und Normnachweis
Der Entwurf und die Normprüfung erfüllen alle Anforderungen des Eurocodes.
Nutzung aller Komponenten und Von-Misses-Spannungen
Vergrößerung der Verformungen und Kräfte in den Ankern
Spannungen in den Schweißnähten und die erste Beulform
Abschluss
IDEA StatiCa lieferte in enger Zusammenarbeit mit BKB Metal das Modell mit einer detaillierten Beschreibung des Modellierungsansatzes und den kommentierten Ergebnissen. IDEA StatiCa Engineering Consultancy stellt Unternehmen bei Ingenieurprojekten das notwendige Fachwissen und die nötige Beratung zur Verfügung und berät ihre Kunden, wie sie ihre Design- und Bauanforderungen am besten erfüllen können.
Tschechien
Der komplexe Sockel überträgt alle kritischen Kombinationen und erfüllt die Kriterien gemäß Eurocode. Das Modell wurde einer Spannungs-Dehnungs- und Beulanalyse unterzogen, um alle Aspekte des Entwurfs zu validieren. Die IDEA StatiCa Connection-Anwendung bietet auch großes Potenzial für den Maschinenbau, wo sie als Software für die Konstruktion und Normnachweisen von Sockeln für mechanische Roboterarme hilfreich sein kann.
Das Feedback von Jakub Čech und seinem Team war äußerst positiv. Dies hat dazu geführt, dass sowohl BKB Metal als auch IDEA StatiCa mit dem Ergebnis zufrieden sind.
Um mehr über IDEA StatiCa Engineering Consultancy zu erfahren, wenden Sie sich bitte an Ihren örtlichen Händler oder an die regionale Niederlassung von IDEA StatiCa.
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