鋁錠連鑄生產(chǎn)線打標(biāo)自找正技術(shù)研究.pdf

1、隨著冶煉鋁行業(yè)的迅速發(fā)展，鋁錠鑄造設(shè)備的自動(dòng)化程度逐漸成為衡量智能化鋁錠生產(chǎn)的重要標(biāo)準(zhǔn)。打標(biāo)環(huán)節(jié)作為鋁錠連鑄生產(chǎn)線的組成部分，對(duì)其進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)，能夠提高鋁錠連鑄機(jī)的生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期，并且使得整個(gè)鋁錠連鑄生產(chǎn)線向更智能與高效化進(jìn)步。本論文通過(guò)對(duì)打標(biāo)環(huán)節(jié)自找正與隨動(dòng)系統(tǒng)的研究，采用更為先進(jìn)的三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行打標(biāo)工作位置的自找正，4自由度機(jī)械臂作為隨動(dòng)配合該技術(shù)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)鋁錠連鑄生產(chǎn)線的自動(dòng)化、智能化具有重要意義。
　　首先

2、，結(jié)合打標(biāo)環(huán)節(jié)的實(shí)際工作情況，分析實(shí)際打標(biāo)過(guò)程中找正技術(shù)存在的問(wèn)題，對(duì)自動(dòng)找正系統(tǒng)進(jìn)行適用性分析，對(duì)適用的找正方法進(jìn)行對(duì)比分析。采用三維激光掃描技術(shù)的測(cè)距、測(cè)角、定位等原理，結(jié)合其相應(yīng)設(shè)備快速、高精度等特點(diǎn)，獲取實(shí)際打標(biāo)位置的三維空間數(shù)據(jù)。假定系統(tǒng)預(yù)設(shè)找正平面，利用三點(diǎn)定位，計(jì)算出實(shí)際工作平面與該平面位置與姿態(tài)關(guān)系，通過(guò)改變標(biāo)準(zhǔn)工作平面的空間位置與姿態(tài)使其與實(shí)際工作平面完全重合，完成找正作業(yè)，同時(shí)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行誤差分析。
　　其次，

3、對(duì)于完成自找正后的打標(biāo)環(huán)節(jié)，用四自由度機(jī)械臂作為隨動(dòng)系統(tǒng)，反饋?zhàn)哉艺到y(tǒng)獲取的位移與旋轉(zhuǎn)量，使其搭載激光打標(biāo)器快速響應(yīng)，以完成打標(biāo)作業(yè)。本文采用標(biāo)準(zhǔn)的D-H建模方法，建立了機(jī)械臂的數(shù)學(xué)模型。對(duì)機(jī)械臂的正運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行分析，采用解析法對(duì)關(guān)節(jié)角進(jìn)行解耦運(yùn)算，從而推導(dǎo)出了逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的封閉解析解，并采用行程最短作為性能指標(biāo)，確定唯一解。應(yīng)用Matlab平臺(tái)提供的機(jī)器人工具箱（Robotics Toolbox）進(jìn)行了正向與逆向的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，通過(guò)分析驗(yàn)證