【摘 要】
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钢丝绳合股过程是钢丝绳生产过程中重要的环节,合股机是钢丝绳生产的主要设备之一。针对咸阳宝石钢管钢绳有限公司钢丝绳生产过程中合股环节所面临的上盘过程繁琐、工作效率低的问题,为提高合股机的生产效率、降低工人劳动强度和人工成本,结合GGZ-18型合股机的结构和工艺要求,设计出了一套自动化上盘机器人,完成了GGZ-18型合股机自动上盘机器人的整体结构设计。基于机器人运动学理论进行了自动上盘机器人运动学分析
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钢丝绳合股过程是钢丝绳生产过程中重要的环节,合股机是钢丝绳生产的主要设备之一。针对咸阳宝石钢管钢绳有限公司钢丝绳生产过程中合股环节所面临的上盘过程繁琐、工作效率低的问题,为提高合股机的生产效率、降低工人劳动强度和人工成本,结合GGZ-18型合股机的结构和工艺要求,设计出了一套自动化上盘机器人,完成了GGZ-18型合股机自动上盘机器人的整体结构设计。基于机器人运动学理论进行了自动上盘机器人运动学分析,得出自动上盘机器人运动学方程,并对自动上盘机器人正运动学和逆运动学进行求解,验证了运动学方程的正确性。为了建立准确的自动上盘机器人动力学模型,应用CAD方法获取自动上盘机器人动力学参数,然后基于牛顿-欧拉动力学方法对自动上盘机器人进行动力学建模,为建立力矩前馈控制模型奠定了基础。针对传统PID控制的工业机器人存在位置跟踪精度较低的问题,进行了力矩前馈控制方法的研究,基于MATLAB建立自动上盘机器人仿真模型,并通过该模型实现了力矩前馈控制仿真。与传统PID控制相比,利用力矩前馈控制可使自动上盘机器人关节轨迹追踪误差降低24%-28%,证明了力矩前馈控制在提升GGZ-18型合股机自动上盘机器人关节轨迹跟踪精度方面具有明显效果。本文设计的自动上盘机器人满足了车间生产的需要,提高了生产效率,有利于钢丝绳生产车间自动化水平的提升,具有一定的社会效益和经济效益。
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