耐火磚機(jī)器人碼垛策略研究.pdf

1、耐火磚作為一種耐高溫材料，廣泛應(yīng)用在鋼鐵、水泥等高溫生產(chǎn)領(lǐng)域。耐火磚的碼垛作業(yè)是耐火磚生產(chǎn)中的一道重要工序，目前國(guó)內(nèi)耐火磚生產(chǎn)企業(yè)中耐火磚的碼垛作業(yè)主要由人工完成，生產(chǎn)效率低、成本高，難以滿足企業(yè)的生產(chǎn)需求。為了克服人工碼垛的不足，本文根據(jù)山西祿緯堡太鋼耐火材料有限公司的耐火磚自動(dòng)碼放作業(yè)需求，設(shè)計(jì)了耐火磚的自動(dòng)碼垛系統(tǒng)。
　　首先，根據(jù)耐火磚的碼放流程和垛型要求，提出耐火磚自動(dòng)碼垛系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，并對(duì)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的動(dòng)作時(shí)序進(jìn)行

2、合理規(guī)劃，使碼垛系統(tǒng)工作節(jié)拍滿足了壓機(jī)生產(chǎn)節(jié)拍的要求。對(duì)位姿調(diào)整裝置和手爪的機(jī)械結(jié)構(gòu)以及碼垛系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了選型。針對(duì)多種磚型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與選擇要求，提出利用觸摸屏內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)磚型數(shù)據(jù)的方案，并設(shè)計(jì)了磚型數(shù)據(jù)自動(dòng)選擇系統(tǒng)，使碼垛系統(tǒng)可以快速進(jìn)行磚型的切換。
　　其次，利用微分變換的方法求得機(jī)器人雅克比矩陣，通過(guò)雅克比矩陣的秩對(duì)機(jī)器人位形的奇異性進(jìn)行判定。此外，對(duì)機(jī)器人通過(guò)奇異位形的方法進(jìn)行了研究，從實(shí)

3、際工程應(yīng)用方面提出了兩種回避機(jī)器人奇異位形的新方法:設(shè)置過(guò)渡點(diǎn)法和改變機(jī)器人姿態(tài)法，解決了耐火磚平放過(guò)程中機(jī)器人的奇異問(wèn)題。
　　最后，根據(jù)耐火磚的碼放垛型要求，以時(shí)間最短為目標(biāo)建立了耐火磚碼放數(shù)學(xué)模型，對(duì)耐火磚的碼放次序進(jìn)行優(yōu)化，并用實(shí)例證明了模型的正確性和有效性。利用直線插補(bǔ)、關(guān)節(jié)插補(bǔ)和機(jī)器人形態(tài)命令相結(jié)合的方法，合理規(guī)劃了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑，解決了機(jī)器人在碼垛過(guò)程中的繞線問(wèn)題和奇異問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，利用模塊化思想編制了機(jī)器人自