滚筒螺旋叶片激光熔覆中机械臂路径轨迹问题研究

发布时间：2024-03-02 12:33

　　装煤是采煤机滚筒螺旋叶片的主要功能,复杂的煤层赋存条件和非线性冲击载荷可导致螺旋叶片尾端和外缘部分磨损加剧甚至失效,会对采煤机的工作效率和生产成本产生影响。运用激光熔覆再制造的方法对磨损的叶片进行修复,可以提高其使用寿命。通过对熔覆实验用机器人末端轨迹的规划控制,可实现各种复杂异构空间的任意可达,满足螺旋叶片这类复杂形面的熔覆加工需求。针对激光熔覆实验中机械臂的路径轨迹,运用Matlab Robotics Toolbox建立机器人模型,用蒙特卡洛方法得到其工作空间点云图,并对点云进行包络处理,求解出其工作空间的体积为27.0217m3,与技术参数给定值27.2m3近似,验证了机器人建模和正运动学的正确性,能满足对采煤机螺旋叶片激光熔覆任务的要求。对熔覆实验中涉及的机械臂末端轨迹进行仿真分析,为叶片的激光熔覆实验做准备。基于Adams对机器人沿叶片外缘设计尺寸做螺旋曲线运动进行运动学和动力学仿真,得出各关节的角位移、角速度、角加速度和驱动电机所需的转矩。充分考虑重力因素以及末端激光头的负载,激光头装置在轨迹突变时刻会发生数量级为10^-10的微小波动,能满足对磨损的叶...

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【部分图文】：

图1.1截齿的磨损情况

辽宁工程技术大学硕士学位论文11绪论1.1问题来源及选题背景本课题来源于辽宁省教育厅重点项目“采煤机螺旋滚筒激光增材再制造成形轨迹规划与质量控制研究”（LJ2017ZL001）。装煤是采煤机滚筒螺旋叶片的主要功能，非线性冲击载荷和复杂的煤层赋存条件可导致其尾端和外缘部分磨损加剧甚....

图1.2齿座的磨损Figure1.2Wearoftoothholder

辽宁工程技术大学硕士学位论文2孔的磨损与截齿受到的截割载荷有关，齿座外壁的磨损是因为受到了煤壁和齿座的干涉[2]。煤矿工业上，通过布置端盘补块和适当地调整末端齿座的安装角度，能够很好保护齿座，减小磨损，提高齿座的使用寿命。齿座是焊接在螺旋叶片上的，对于失效严重的齿座，通常采用的做....

图1.3叶片尾片的磨损情况

辽宁工程技术大学硕士学位论文2孔的磨损与截齿受到的截割载荷有关，齿座外壁的磨损是因为受到了煤壁和齿座的干涉[2]。煤矿工业上，通过布置端盘补块和适当地调整末端齿座的安装角度，能够很好保护齿座，减小磨损，提高齿座的使用寿命。齿座是焊接在螺旋叶片上的，对于失效严重的齿座，通常采用的做....

图2.1空间中点的描述Figure2.1Descriptionofpointinthespace

辽宁工程技术大学硕士学位论文82熔覆实验用机器人运动学分析2.1机器人学的数学基础2.1.1位姿的描述(1)空间位置的描述在空间坐标系内，通过一个3×1的位置矢量来确定空间内任一位置，如图2.1所示。则PA可以表示为直角坐标系A中的任一点，可用式(2.1)表示：xAyzpPpp(....

本文编号：3916863