環(huán)錠紡自動(dòng)接頭機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、細(xì)紗斷紗是環(huán)錠紡紗過(guò)程中一個(gè)不可避免的常見(jiàn)故障。在當(dāng)前紡織企業(yè)中，環(huán)錠紡紗過(guò)程中斷紗的接頭質(zhì)量和效率取決于工人手工操作的嫻熟程度，因此，紗線(xiàn)質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)量低，直接影響了紡紗設(shè)備的生產(chǎn)效率。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，利用機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)斷紗的自動(dòng)接頭已經(jīng)成為紡織機(jī)械的研究熱點(diǎn)之一。本文圍繞環(huán)錠紡紗機(jī)上的斷紗自動(dòng)接頭問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了一套基于機(jī)器人技術(shù)的自動(dòng)接線(xiàn)系統(tǒng)，并對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)了研究，主要工作內(nèi)容如下:
　　一、根據(jù)環(huán)錠紡紗機(jī)斷紗

2、接頭系統(tǒng)的功能需求，對(duì)自動(dòng)接頭機(jī)各功能單元進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，確定了整機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械模型。
　　二、對(duì)于自動(dòng)接頭系統(tǒng)的主要執(zhí)行部件——接頭機(jī)器人展開(kāi)了詳細(xì)設(shè)計(jì)。根據(jù)機(jī)器人工作空間及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，對(duì)大臂和小臂的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成了臂部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型;利用拓補(bǔ)優(yōu)化方法對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行分析，基于分析結(jié)果對(duì)臂部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了輕量化目標(biāo)。
　　三、采用牛頓-歐拉遞推方法建立接頭機(jī)器人動(dòng)力學(xué)方程，利用Matlab編程對(duì)方程進(jìn)行

3、求解，得到各關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩，通過(guò)與動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證理論推導(dǎo)的正確性;在Adams軟件環(huán)境中采用參數(shù)化設(shè)計(jì)方法，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行無(wú)路徑搜索動(dòng)力學(xué)仿真，獲得關(guān)節(jié)峰值力矩，并以此驗(yàn)證電機(jī)選型的合理性。
　　四、基于改造后的D-H運(yùn)動(dòng)學(xué)模型建立末端位姿誤差數(shù)學(xué)模型，采用蒙特卡洛方法對(duì)末端位置誤差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和模擬，得到直觀(guān)的末端定位精度模擬圖;通過(guò)敏感性分析，獲得影響末端定位精度的主要誤差來(lái)源，為樣機(jī)調(diào)試過(guò)程中誤差補(bǔ)償提供參考;最后完成自