取料机全自动作业系统研究与设计

发布时间：2023-08-30 02:31

　　随着《中国制造2025》的提出,人力成本的提高和对工作环境改善的需求,使堆取料机全自动无人化作业的研究具有重要意义。目前,国外很多大型散料场的堆取料机已经基本实现了无人化运行,国内许多用户也在实施或计划订购无人化堆取料机。可以预期,堆取料机全自动无人化系统具有大量的市场需求,散料机械全自动无人运行是发展的必然趋势。论文依托于华能曹妃甸煤码头工程R3取料机无人化项目,以取料机设备模型,无人取料的控制策略和软件架构为主要研究方向,开发一套取料机全自动作业系统,以实现高效稳定的无人化取料作业。主要工作如下:首先,对机器人D-H算法的原理进行了研究,结合取料机设备结构,提出了基于D-H算法改进的取料机三维模型。在取料机设备模型的基础上,搭建了一套基于RTK载波相位差分技术和三维扫描技术的精确数据采集及定位系统,实现了取料机的精确定位和控制,获得了精确的料堆点云数据。第二,对取料机控制策略模型进行了深入的研究,围绕着取料效率和取料机全自动作业系统的使用率,建立了速度流量控制、回转切入切出角和作业轨迹等策略模型,实现了作业前的精确对位,取料过程中料流的平稳,作业轨迹的动态显示等主要工艺流程。并对取...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 绪论
    1.1 选题背景及其意义
    1.2 国内外相关研究概况及发展趋势
        1.2.1 全自动堆取料机发展简介
        1.2.2 国外全自动堆取料机发展研究概况
        1.2.3 国内全自动堆取料机发展研究概况
    1.3 本文的主要研究内容和结构安排
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 本文的结构安排
2 取料机全自动作业系统设计
    2.1 取料机全自动作业系统的构成
    2.2 取料机全自动作业系统的设计
        2.2.1 数据采集及精确定位系统
        2.2.2 数据通讯系统
        2.2.3 数据存储系统
        2.2.4 控制执行系统
    2.3 本章小结
3 取料机全自动控制策略系统设计
    3.1 取料作业工艺
        3.1.1 定点斜坡取料
        3.1.2 旋转分层取料
    3.2 控制策略模型
        3.2.1 速度流量控制模型
        3.2.2 回转切入切出角度模型
        3.2.3 作业轨迹模型
    3.3 取料机全自动工艺流程设计
        3.3.1 策略计算工艺实现方法
        3.3.2 连续取料实现方法
    3.4 取料机全自动作业系统软件架构设计
        3.4.1 软件层级
        3.4.2 软件层级详细设计
    3.5 本章小结
4 取料机全自动模拟仿真平台及取料作业分析
    4.1 配置ROCKWELL RSlogix 5000工控软件
        4.1.1 料堆点云数据
        4.1.2 配置Rockwell虚拟CPU
        4.1.3 配置Rockwell通讯软件RSLinx
        4.1.4 配置RSLogix 5000
    4.2 配置Matlab软件
        4.2.1 配置Matlab OPC通讯
        4.2.2 配置Matlab Simulink
        4.2.3 编写m函数
    4.3 取料机模拟取料
        4.3.1 设定取料参数
    4.4 取料机全自动取料作业及结果分析
        4.4.1 基于简易取料机三维模型的取料测试
        4.4.2 基于本文改进的取料机三维模型进行取料测试
        4.4.3 两种设备模型取料测试对比分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3844760