重型液压提升机器人技术研究

摘要

随着国民经济的发展,在船舶制造、钢铁冶金、石油化工、建筑和道路交通等行业中,超大型、大跨度、大重量和安装高度高的构件越来越多.为了解决超大型构件的整体提升安装难题,本文对重型液压提升机器人技术进行了研究.首先,本文提出了可实现连续运动的液压连续提升(下降)机器人基本结构,即由上、下锚具机构和上、下提升液压油缸等组成,该结构有助于机器人实现负载连续运动和平稳转换,缩短作业时间,提高工作效率.为了提高锚具机构工作的可靠性,本文设计了采用套筒顶出楔形夹具的新型锚具机构.其次,本文设计和研制了国内制造、提升能力最大的液压提升机器人,以满足工程建设对大吨位提升机器人的需要,使液压提升机器人产品系列更加完善.第三,为了提高控制系统的性能,探索了CAN总线技术在控制系统中的应用,有望提高和改善控制系统的实时性.采用组态王和Visual Basic语言编制的监控系统软件,便于操作人员及时了解系统的运行状况.最后设计了负荷传感系统,以实现液压泵输出功率与负载需求的匹配,在一定程度上降低了液压电梯的能耗.同时将容栅传感器技术应用于液压电梯,改善电梯控制效果并有望降低制造成本.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1引言

1.2大型构件提升技术研究现状

1.2.1传统提升技术研究现状

1.2.2间歇式液压同步顶升、提升技术研究现状

1.2.3控制系统总线技术和监控系统

1.2.4重中型液压电梯技术

1.3本文所要解决的关键问题和研究工作简介

1.3.1液压连续提升(下降)机器人技术

1.3.2计算机控制系统

1.3.3 500 吨间歇式液压提升机器人研制

1.3.4重中型液压电梯技术

2液压连续提升(下降)机器人机构学研究

2.1引言

2.2液压连续提升(下降)机器人总体结构设计

2.3液压连续提升(下降)机器人下降作业的运动机理

2.4液压连续提升(下降)机器人上升作业的运动机理

2.5锚具机构的设计原理

2.6本章小结

3液压连续提升(下降)机器人控制系统研究

3.1引言

3.2液压系统工作原理

3.3控制系统总体设计

3.4监控系统组态设计

3.5组态王软件与Visual Basic之间的动态数据交换

3.6 CAN总线的特点

3.7 CAN总线与RS-485总线相比所具有的优势

3.8 CAN总线长度及节点数的确定

3.8.1总线长度

3.8.2节点数

3.9 CAN节点控制器设计

3.10本章小结

4 500 吨液压提升机器人研制

4.1引言

4.2总体结构设计

4.3提升液压油缸缸筒力学分析

4.3.1没有外部压力时(p2=0，p1=p)时圆筒受力状态

4.3.2没有内部压力时(p2=p，p1=0)时圆筒受力状态

4.4同步控制策略

4.5液压系统工作原理

4.6提升机器人加载试验

4.7本章小结

5重中型液压电梯技术研究

5.1引言

5.2液压电梯负荷传感系统工作原理

5.3液压电梯台架试验研究

5.4容栅传感器基础技术研究

5.4.1容栅传感器特点

5.4.2容栅传感器的基本结构

5.4.3群聚型容栅传感器输入激励函数的性质

5.4.4容栅传感器的移相原理

5.4.5输出函数基波的求解

5.5本章小结

6结论

6.1主要研究工作和结论

6.2本文研究工作的特点

参考文献

致谢

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