石墨舟自动装卸片设备属于光伏自动化装备中的一员,该设备可以自动装卸电池生产过程中管式PECVD的石墨舟,而且能够为印刷线自动装卸篮具。石墨舟自动装卸片设备在装篮和装舟过程中取放硅片时,采用高精度的六轴机器人。该机器人具有先进的伺服和编码系统,运用软接触和软着陆技术,来提高控制部件和机械的配合精度,从而保证了装舟时的精确定位,降低碎片率和污染率。通过有限元法研究石墨舟自动装卸片设备的性能以及采用拓扑优化技术对设备结构进行优化改进,能有效地提升设备的静、动态性能。本文以石墨舟自动装卸片设备为研究对象,采用SolidWorks 2012建立设备三维模型,采用ANSYS Workbench 16.0建立设备的有限元模型,对设备主体结构和色差膜厚检测模块进行静力分析,验证设备主体结构的强度以及色差膜厚检测模块的竖直变形位移是否满足要求。本文对六轴机器人和提舟组件进行模态分析,建立其有限元分析模型,并加载边界条件,分析在各阶固有频率下与设备其他外界激励频率是否有发生共振的可能性,为结构的模态分析提供了主要的参数,为研究其振动、噪声、疲劳寿命等问题打下基础。本文对石墨舟自动装卸片设备的关键部件色差膜厚检测模块和提舟组件在确保其承载能力的基础上进行减重,以优化结构性能为目标,进行拓扑优化。根据优化结果对三维模型进行改良以后再次将优化后的结构导入有限元分析软件中进行分析,验证评价其优化效果,并最终形成以ANSYS Workbench 16.0对石墨舟自动装卸片设备结构进行拓扑优化的理论和方法。通过比较优化前后设备结构的各项分析结果可知:经优化后设备结构的主要性能参数均有所提升,达到了预期的优化效果,为后续的研究提供了相关依据。