回轉(zhuǎn)裝置夾持固定被纏繞件并繞軸回轉(zhuǎn) , 將達(dá) 到設(shè)計(jì)張力的鋼絲繞制到被纏繞件上 ; 排線裝置實(shí) 時(shí)調(diào)整鋼絲出線高度 , 保證鋼絲有序緊密地排列于 被纏繞件表面 ; 張力裝置作為張力產(chǎn)生和控制環(huán)節(jié) , 通過(guò)改變重錘配重實(shí)現(xiàn)分級(jí)調(diào)整張力的功能 ; 張力 輪作為力的過(guò)渡環(huán)節(jié) , 協(xié)調(diào)進(jìn)出張力輪的鋼絲高低 2.1 不同水平的張力 ; 放線架作速度跟隨 , 被動(dòng)放出鋼絲 。 在纏繞過(guò)程中 , 由于外層鋼絲的纏繞張力使立 柱產(chǎn)生壓縮變形 ,從而引起內(nèi)層鋼絲的纏繞松弛 ,內(nèi) 層鋼絲的張力會(huì)減小 。采用張力單調(diào)遞減的變張力 纏繞工藝 ,將保證每根鋼絲同等強(qiáng)度工作 ,以期充分 發(fā)揮鋼絲的強(qiáng)度潛力 。上述轉(zhuǎn)盤式鋼絲纏繞技術(shù)能 通過(guò)改變懸掛重錘的重量來(lái)調(diào)整鋼絲的輸出張力 , 實(shí)現(xiàn)階躍式變張力纏繞 ,整體設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,在中小 型機(jī)架的纏繞領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用 。 2. 2 　 重型裝備纏繞的特殊性 重型裝備中自身質(zhì)量 5 ×105 kg 以上 , 長(zhǎng)度超 過(guò) 20 m 的部件 , 采用剖分制造并施加預(yù)應(yīng)力組裝 《新技術(shù)新工藝》 熱加工工藝技術(shù)與材料研究  成整體的方式 ,降低了制造難度和風(fēng)險(xiǎn) 。 若采用轉(zhuǎn)盤式纏繞技術(shù)對(duì)重型部件進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼絲預(yù)緊 ,

則受到眾多因素的制約 : 1 ) 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 自身直徑需足夠大以支承固定重型部件 ,設(shè)計(jì) 、 制造 和運(yùn)輸均十分困難 ; 2 ) 重型部件慣性大 , 導(dǎo)致回轉(zhuǎn) 工作臺(tái)轉(zhuǎn)速很低 ,且對(duì)工藝需要的頻繁啟停的響應(yīng) 慢 ,造成整體纏繞效率低下 ;3 ) 對(duì)于大長(zhǎng)徑比 ( κ= L > 3 ) 的重型機(jī)架 , 鋼絲從出排線端到機(jī)架表面的 D 懸垂距離 S 變化劇烈 ( 如圖 2 ) , 依靠重錘自身的升 降來(lái)協(xié)調(diào) S 周期性變化導(dǎo)致鋼絲收放線速度的差 異 ,但重錘變速過(guò)程引入附加慣性力不利于維持張 力穩(wěn)定 ,將造成系統(tǒng)誤差 ; 4 ) 重型機(jī)架在回轉(zhuǎn)工作 臺(tái)上組對(duì)安裝困難 ; 5 ) 回轉(zhuǎn)半徑過(guò)大 , 勢(shì)必增大轉(zhuǎn) 盤中心至排線裝置的間距 H ,纏繞工作占用場(chǎng)地空 間巨大 。 基于上述考慮 , 研究設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)鋼絲纏 繞機(jī)器人 ,在張力控制 、 路徑規(guī)劃 、 排線策略 3 方面 進(jìn)行自適應(yīng)設(shè)計(jì) : 張力系統(tǒng)控制鋼絲最終輸出張力 并保持動(dòng)態(tài)穩(wěn)定 ,且能根據(jù)纏繞進(jìn)程對(duì)施加張力做 自適應(yīng)調(diào)整 ,實(shí)現(xiàn)變張力纏繞 ; 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)控制機(jī)器人 以被纏繞件外邊緣為路徑作勻速類衛(wèi)星式運(yùn)動(dòng) , 且 運(yùn)動(dòng)路徑可依據(jù)被纏繞件外形結(jié)構(gòu)作自適應(yīng)規(guī)劃 ; 排線系統(tǒng)控制鋼絲自適應(yīng)被纏繞件表面形狀做規(guī)則 排列 ,保證鋼絲無(wú)間隙 、 無(wú)重迭纏繞 。

回轉(zhuǎn)裝置夾持固定被纏繞件并繞軸回轉(zhuǎn) , 將達(dá) 到設(shè)計(jì)張力的鋼絲繞制到被纏繞件上 ; 排線裝置實(shí) 時(shí)調(diào)整鋼絲出線高度 , 保證鋼絲有序緊密地排列于 被纏繞件表面 ; 張力裝置作為張力產(chǎn)生和控制環(huán)節(jié) , 通過(guò)改變重錘配重實(shí)現(xiàn)分級(jí)調(diào)整張力的功能 ; 張力 輪作為力的過(guò)渡環(huán)節(jié) , 協(xié)調(diào)進(jìn)出張力輪的鋼絲高低 2.1 不同水平的張力 ; 放線架作速度跟隨 , 被動(dòng)放出鋼絲 。 在纏繞過(guò)程中 , 由于外層鋼絲的纏繞張力使立 柱產(chǎn)生壓縮變形 ,從而引起內(nèi)層鋼絲的纏繞松弛 ,內(nèi) 層鋼絲的張力會(huì)減小 。采用張力單調(diào)遞減的變張力 纏繞工藝 ,將保證每根鋼絲同等強(qiáng)度工作 ,以期充分 發(fā)揮鋼絲的強(qiáng)度潛力 。上述轉(zhuǎn)盤式鋼絲纏繞技術(shù)能 通過(guò)改變懸掛重錘的重量來(lái)調(diào)整鋼絲的輸出張力 , 實(shí)現(xiàn)階躍式變張力纏繞 ,整體設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,在中小 型機(jī)架的纏繞領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用 。
   2 ) 重型部件慣性大 , 導(dǎo)致回轉(zhuǎn) 工作臺(tái)轉(zhuǎn)速很低 ,且對(duì)工藝需要的頻繁啟停的響應(yīng) 慢 ,造成整體纏繞效率低下 ;3 ) 對(duì)于大長(zhǎng)徑比 ( κ= L > 3 ) 的重型機(jī)架 , 鋼絲從出排線端到機(jī)架表面的 D 懸垂距離 S 變化劇烈 ( 如圖 2 ) , 依靠重錘自身的升 降來(lái)協(xié)調(diào) S 周期性變化導(dǎo)致鋼絲收放線速度的差 異 ,但重錘變速過(guò)程引入附加慣性力不利于維持張 力穩(wěn)定 ,將造成系統(tǒng)誤差 ; 4 ) 重型機(jī)架在回轉(zhuǎn)工作 臺(tái)上組對(duì)安裝困難 ; 5 ) 回轉(zhuǎn)半徑過(guò)大 , 勢(shì)必增大轉(zhuǎn) 盤中心至排線裝置的間距 H ,纏繞工作占用場(chǎng)地空 間巨大 。 基于上述考慮 , 研究設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)鋼絲纏 繞機(jī)器人 ,在張力控制 、 路徑規(guī)劃 、 排線策略 3 方面 進(jìn)行自適應(yīng)設(shè)計(jì) : 張力系統(tǒng)控制鋼絲最終輸出張力 并保持動(dòng)態(tài)穩(wěn)定 ,且能根據(jù)纏繞進(jìn)程對(duì)施加張力做 自適應(yīng)調(diào)整 ,實(shí)現(xiàn)變張力纏繞 ; 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)控制機(jī)器人 以被纏繞件外邊緣為路徑作勻速類衛(wèi)星式運(yùn)動(dòng) , 且 運(yùn)動(dòng)路徑可依據(jù)被纏繞件外形結(jié)構(gòu)作自適應(yīng)規(guī)劃 ; 排線系統(tǒng)控制鋼絲自適應(yīng)被纏繞件表面形狀做規(guī)則 排列 ,保證鋼絲無(wú)間隙 、 無(wú)重迭纏繞 。

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