• 研究產品: 龍門系統 

• 仿真目的:  構建用于線性處理軸結構振動分析的數字雙模型

 

產品的輕量化具有節能、產品效率提高的優點。但因結構剛度、結構振動會影響位置精度。因此，為了保持產品的高精度，需要更深入地了解系統對系統的作用力和動作間的復雜關系。因此，總部位于瑞士的工業自動化機器人制造商 Güdel （Güdel） 決定使用柔性體多體動力學軟件RecurDyn改進開發過程。

 

┃仿真過程

① 為了縮短仿真時間，使用最少的參數對龍門系統進行建模

② 采用基于線性模態的柔性體(模態柔體或RFlex體)將腳架和支架表示為模態振型的組合

③ 軸用梁結構，工具中心點用剛體建模

④ 使用 RecurDyn 的機床工具包與機架小齒輪相關的功率和運動可準確高效地仿真復雜結構關系

 

┃關鍵分析技術

• MFBD分析技術，可考慮系統的變形，以評估系統的位置精度和振動

• Güdel 產品不同配置的任意組合都能輕易進行建模

 

圖1 線性處理軸的數字雙模型

 

┃RecurDyn工具包

• RecurDyn/Professional

• RecurDyn/RFlex

• RecurDyn/RFlexGen

• RecurDyn/MachineTool

 

┃面臨的工程問題

• 需要采用新方法來應用和評估新想法，同時減少昂貴樣機的生產

• 為了更好地了解復雜運動和力引起的振動，同時達到所需的位置精度水平，必須對系統的各個要素進行建模

 

┃解決方案

• 利用RecurDyn的Rflex和 MachineTool,簡化整個系統執行過程建模和仿真，并取得與實驗數據相匹配的結果

• 可以很容易地對所有元素建模，從而預測系統的行為。

 

圖2 試驗數據和仿真數據對比

┃仿真結果

• 對以前不太了解的因素得到了充分的理解. 結合從中獲得的信息和對龍門系統實驗的結果，改進產品設計

 

┃其他應用場景

?工業機械臂的仿真

• 使用控制系統確認機器人手臂的動態行為

• 通過分析主要點的振動、應用載荷等來構建穩定的制造過程

• 當改變機器人的設計系統或致動器的操作條件，在載荷條件變化的情況下適用于其結構分析

?使用RecurDyn/MachineTool進行循環測試

• 支持標準行為，如 ISO 循環度測試

• 電機和控制器共同建模的仿真

• 球螺桿運動驅動、線性導軌、軸承等分析

圖三  RecurDyn/MachineTool進行循環測試