机架原位垂直缠绕方法以及所用的垂直缠绕机器人技术

本发明专利技术公开了一种机架原位垂直缠绕方法以及所用的垂直缠绕机器人，其缠绕方法为在最终工作的地基上组装成临时机架，垂直缠绕机器人通过摩擦副与机架表面接触进行驱动行走，垂直缠绕机器人通过无线信号与地面控制中心进行通信，钢丝缠绕完成后拆除垂直缠绕机器人，垂直缠绕机器人包括用于排列钢丝的排线装置、用于提供钢丝的钢丝盘、给钢丝提供张力的张力装置、用于装载钢丝缠绕设备的承载小车组，给各个承载小车组提供动力的驱动小车，小车之间采用连杆顺序铰接，驱动小车通过电机驱动摩擦轮转动实现驱动，本发明专利技术实现了机架在最终工作状态垂直缠绕施工，具有操作方便、安全、控制精度高、方便运输、缠绕效率高、大大节省缠绕施工成本的优点。

The method of in-situ vertical winding of frame and the vertical winding robot used

【技术实现步骤摘要】
机架原位垂直缠绕方法以及所用的垂直缠绕机器人
本专利技术涉及一种大型机架制造方法，特别涉及一种机架原位垂直缠绕方法以及所用的垂直缠绕机器人。
技术介绍
大型的液压机机架在生产制造过程中难以一体成型，传统的成型方式都是采用多个子件加工完成后通过焊接固定形成完整的机架，这种方式往往会导致焊缝变形，长期使用焊缝开焊等，使用安全性低，申请人针对上述方案的缺陷曾经提出了采用钢丝缠绕的方式实现子件固定组装，该种方式能够避免焊接，确保机架使用安全，目前机架子件在采用钢丝缠绕组装过程中都是先将机架呈倒放状态放置在地面上，然后采用缠绕机器人在水平方向的环形空间内运动实现机架的钢丝缠绕，当机架钢丝缠绕组装完成后，需要将其翻身，使其竖起来固定到地面上，由于机架组装后整个体积和质量都非常大，这给机架翻身操作带来了巨大的困难。
技术实现思路
为了弥补以上不足，本专利技术提供了一种机架原位垂直缠绕方法以及所用的垂直缠绕机器人，该机架原位垂直缠绕方法以及所用的垂直缠绕机器人能够使机架在原位进行垂直钢丝缠绕，机架缠绕完成后无需进行整体性的翻身、转动、平移和起吊。本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机架原位垂直缠绕方法，包括以下步骤：步骤一：将机架底座固定安装到最终工作的地基上；步骤二：在机架底座上按照工作状态将若干机架子件通过连接件进行垂直组装，形成一个在原位上初步安装的临时机架；步骤三：将垂直缠绕机器人安装到临时机架上，垂直缠绕机器人以机架侧边台阶为定位基础，垂直缠绕机器人上的行走体通过摩擦运动副与临时机架表面紧密接触；步骤四：启动垂直缠绕机器人，在地面控制中心上通过互联网无线信号控制垂直缠绕机器人运行实现钢丝缠绕；步骤五：钢丝缠绕结束形成最终机架，将垂直缠绕机器人从最终机架上拆除。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤二中机架子件先通过键进行初步定位连接，然后通过螺栓和螺母将各个机架子件上预先焊接的连接耳环固定连接在一起形成临时机架，缠绕结束后将机架子件上的连接耳环切除。作为本专利技术的进一步改进，步骤二中在临时机架组装过程中，在临时机架上铺设沿机架缠绕方向的导电轨道，导电轨道与临时机架之间通过绝缘材料相连，垂直缠绕机器人上设置导电材质的导电块，导电块与垂直缠绕机器人电控箱电性连接供电，垂直缠绕机器人上的导电块沿临时机架上的导电轨道滑动，临时机架上的导电轨道上通有380V三相四线强电，钢丝缠绕结束后，将垂直缠绕机器人在最终机架上拆除的同时将导电轨道同步拆除。一种机架原位垂直缠绕方法中所用的垂直缠绕机器人，包括排线装置、钢丝盘、张力装置、驱动小车、承载小车组、连杆和控制系统，若干所述驱动小车和承载小车组沿临时机架圆周外侧交错排列，相邻的驱动小车和承载小车组通过与连杆两端铰接相连形成与临时机架圆周外侧面匹配的环形结构，每组承载小车组设有至少一个沿钢丝缠绕方向间隔排列的承载小车，相邻的承载小车之间通过与连杆两端铰接相连形成承载小车组，所述驱动小车和承载小车上分别能够转动的设有沿临时机架圆周外侧面滚动的行走轮，驱动小车上还能够转动的设有与临时机架轴向侧壁紧密接触的摩擦轮，驱动小车上还设有驱动电机，驱动电机动力输出给驱动小车上的摩擦轮，钢丝盘、张力装置和排线装置沿钢丝缠绕方向顺序的安装于各个承载小车上，钢丝盘上卷绕有用于机架钢丝缠绕的钢丝，钢丝一端从钢丝盘上引出并顺序进入张力装置和排线装置，张力装置能够给钢丝提供设定的预张力，排线装置能够将带有设定的预张力的缠绕钢丝一端整齐均匀的排列在临时机架圆周外侧表面，控制系统控制驱动电机、张力装置和排线装置运行。作为本专利技术的进一步改进，所述控制系统包括电控箱、钢丝缠绕检测系统、无线信号收发装置和地面控制器，电控箱固定安装于承载小车上，电控箱能够控制控制驱动电机、张力装置和排线装置运行，钢丝缠绕检测系统能够检测钢丝缠绕数据并通过无线信号收发装置传信于地面控制器，地面控制器内设钢丝缠绕标准数据，地面控制器能够对钢丝缠绕数据进行分析计算并通过无线信号收发装置传信于电控箱。作为本专利技术的进一步改进，所述张力装置包括增阻器、主动张力轮、被动张力轮、张力保持装置和张力闭环控制装置，从钢丝盘上引出的钢丝顺序经过增阻器、主动张力轮、被动张力轮、张力保持装置和张力闭环控制装置，所述增阻器包括压板、弹性件和滚轮，两压板平行间隔排列，弹性件给两压板提供保持相互靠近的弹性保持力，滚轮分别能够转动的设于两压板相互靠近的侧壁上，且两压板上的滚轮平行交错排列并且圆周面间相互靠近，滚轮圆周面上设有钢丝沟槽，缠绕钢丝能够互动的绕经滚轮上的钢丝沟槽内，主动张力轮和被动张力轮分别能够转动的安装于承载小车上，主动张力轮和被动张力轮圆周外侧壁上分别设有若干一一对应的钢丝沟槽，缠绕钢丝呈“8”字形状态缠绕于主动张力轮和被动张力轮的各个钢丝沟槽内，张力保持装置能够给主动张力轮提供逆钢丝滑动方向的保持力，张力闭环控制装置包括滑轮、张力检测传感器、前置放大器、A/D转换器和终端执行器，三组滑轮呈对称三角形方式能够转动的安装于承载小车上，缠绕钢丝依次呈内外交替状态绕过各个滑轮圆周表面，张力检测传感器能够感应钢丝引起的压力值并将该压力值转换成电压模拟量输出，该电压模拟量经过前置放大器和A/D转换器传输给电控箱，电控箱内处理器通过计算控制终端执行器来控制张力保持装置提供给主动张力轮逆钢丝运动方向的扭矩。作为本专利技术的进一步改进，所述排线装置包括排线电机、滚珠丝杠、直线导轨和排线梁，排线电机和直线导轨固定定位于承载小车上，排线电机驱动滚珠丝杠旋转，排线梁轴向能够滑动且圆周方向止动的套设于直线导轨上，排线梁与滚珠丝杠螺接，排线梁上设有圆周外侧表面带沟槽的钢丝导向滑轮，缠绕钢丝恰能够滑动的绕经排线梁上的钢丝导向滑轮表面的沟槽内。作为本专利技术的进一步改进，所述驱动小车和承载小车沿钢丝缠绕方向的两端分别设有一组行走轮，连杆两端分别与相邻的两个承载小车或相邻的承载小车与驱动小车上相互靠近的行走轮转轴铰接。作为本专利技术的进一步改进，所述临时机架圆周外侧壁沿轴向两端分别设有沿轴向和径向外凸的台阶结构，缠绕钢丝在临时机架圆周外侧壁两台阶机构之间缠绕，驱动小车和承载小车上还设有沿临时机架径向延伸的连接片，连接片上能够转动的设有平衡轮，行走轮、连接片和平衡轮之间恰形成U形结构，且该U形结构恰紧密包覆于临时机架上的台阶结构外侧，行走轮和平衡轮分别沿台阶结构两相对圆周方向侧壁行走。作为本专利技术的进一步改进，每个驱动小车沿临时机架轴向分别设有至少一个摩擦轮，每个驱动小车上分别设有两个驱动电机，两个驱动电机分别驱动位于驱动小车沿临时机架轴向的摩擦轮同步转动，摩擦轮紧抵临时机架的台阶结构轴向侧壁上。本专利技术的有益技术效果是：本专利技术通过将机架子件在原位按照最终工作状态进行初步组装形成临时机架，然后采用垂直缠绕机器人在临时机架上进行垂直缠绕，垂直缠绕机器人通过摩擦运动副实现在临时机架上垂直缠绕行走，避免了垂直缠绕机器人运行过程中的跳动，在机架进行钢丝缠绕收缩的过程中，垂直缠绕机器人始终保持平稳运行，并且，垂直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机架原位垂直缠绕方法，其特征是：包括以下步骤：/n步骤一：将机架底座固定安装到最终工作的地基上；/n步骤二：在机架底座上按照工作状态将若干机架子件(28)通过连接件进行垂直组装，形成一个在原位上初步安装的临时机架(1)；/n步骤三：将垂直缠绕机器人(2)安装到临时机架上，垂直缠绕机器人以机架侧边台阶为定位基础，垂直缠绕机器人上的行走体通过摩擦运动副与临时机架表面紧密接触；/n步骤四：启动垂直缠绕机器人，在地面控制中心上通过互联网无线信号控制垂直缠绕机器人运行实现钢丝缠绕；/n步骤五：钢丝缠绕结束形成最终机架，将垂直缠绕机器人从最终机架上拆除。/n

【技术特征摘要】
1.一种机架原位垂直缠绕方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤一：将机架底座固定安装到最终工作的地基上；
步骤二：在机架底座上按照工作状态将若干机架子件(28)通过连接件进行垂直组装，形成一个在原位上初步安装的临时机架(1)；
步骤三：将垂直缠绕机器人(2)安装到临时机架上，垂直缠绕机器人以机架侧边台阶为定位基础，垂直缠绕机器人上的行走体通过摩擦运动副与临时机架表面紧密接触；
步骤四：启动垂直缠绕机器人，在地面控制中心上通过互联网无线信号控制垂直缠绕机器人运行实现钢丝缠绕；
步骤五：钢丝缠绕结束形成最终机架，将垂直缠绕机器人从最终机架上拆除。


2.如权利要求1所述的一种机架原位垂直缠绕方法，其特征是：所述步骤二中机架子件先通过键(3)进行初步定位连接，然后通过螺栓(4)和螺母(5)将各个机架子件上预先焊接的连接耳环(6)固定连接在一起形成临时机架，缠绕结束后将机架子件上的连接耳环切除。


3.如权利要求1所述的一种机架原位垂直缠绕方法，其特征是：步骤二中在临时机架组装过程中，在临时机架上铺设沿机架缠绕方向的导电轨道，导电轨道与临时机架之间通过绝缘材料相连，垂直缠绕机器人上设置导电材质的导电块，导电块与垂直缠绕机器人电控箱电性连接供电，垂直缠绕机器人上的导电块沿临时机架上的导电轨道滑动，临时机架上的导电轨道上通有380V三相四线强电，钢丝缠绕结束后，将垂直缠绕机器人在最终机架上拆除的同时将导电轨道同步拆除。


4.权利要求1所述的一种机架原位垂直缠绕方法中所用的垂直缠绕机器人，其特征是：包括排线装置(7)、钢丝盘(8)、张力装置(9)、驱动小车(10)、承载小车组、连杆(11)和控制系统，若干所述驱动小车和承载小车组沿临时机架圆周外侧交错排列，相邻的驱动小车和承载小车组通过与连杆两端铰接相连形成与临时机架圆周外侧面匹配的环形结构，每组承载小车组设有至少一个沿钢丝缠绕方向间隔排列的承载小车(12)，相邻的承载小车之间通过与连杆两端铰接相连形成承载小车组，所述驱动小车和承载小车上分别能够转动的设有沿临时机架圆周外侧面滚动的行走轮(13)，驱动小车上还能够转动的设有与临时机架轴向侧壁紧密接触的摩擦轮，驱动小车上还设有驱动电机(14)，驱动电机动力输出给驱动小车上的摩擦轮，钢丝盘、张力装置和排线装置沿钢丝缠绕方向顺序的安装于各个承载小车上，钢丝盘上卷绕有用于机架钢丝缠绕的钢丝，钢丝一端从钢丝盘上引出并顺序进入张力装置和排线装置，张力装置能够给钢丝提供设定的预张力，排线装置能够将带有设定的预张力的缠绕钢丝一端整齐均匀的排列在临时机架圆周外侧表面，控制系统控制驱动电机、张力装置和排线装置运行。


5.如权利要求4所述的垂直缠绕机器人，其特征是：所述控制系统包括电控箱(15)、钢丝缠绕检测系统、无线信号收发装置和地面控制器，电控箱固定安装于承载小车上，电控箱能够控制控制驱动电机、张力装置和排线装置运行，钢丝缠绕检测系统能够检测钢丝缠绕数据并通过无线信号收发装置传信于地面控制器，地面...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜永年，李晓予，韩燕华，张定军，荆红，陈振东，韩丽俊，胡美婷，
申请(专利权)人：昆山永年先进制造技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32