[发明专利]截割滚筒集成化制造系统

权利要求书

1.一种截割滚筒集成化制造系统，其特征在于：它由设计系统(1)、电控系统(2)和齿座定位机器人系统(4)组成，所述设计系统(1)用于截割滚筒设计特征参数的计算，并将计算所得的截割滚筒特征参数输送给电控系统(2)；所述电控系统(2)依据设计系统1提供的截割滚筒特征参数精确控制齿座定位机器人系统(4)各伺服驱动电机的运动，所述电控系统(2)的控制柜上装有显示面板(3)，实现齿座定位过程参数及偏差的显示；所述齿座定位机器人系统(4)根据电控系统(2)的指令执行设计系统(1)设计的齿座定位参数，通过齿座定位机器人系统(4)中的齿座定位机器人实现将待定位齿座(6)自动放置于截割滚筒(5)的齿座目标位置上。

2.根据权利要求1所述的一种截割滚筒集成化制造系统，其特征在于：所述设计系统(1)由计算机和装在计算机中的三维设计软件和性能模拟软件组成，所述计算机通过三维设计软件及输入截割滚筒的几何设计参数，从数据库中选取合适的截齿和齿座型号，按照截齿之间的轴向距离或截齿之间对应的圆心角依照设计的螺旋线进行截齿排布设计，获得用于确定截齿和齿座组合体齿尖位置的圆柱坐标系的高度、半径和圆心角3个空间定位参数，以及用于确定截齿空间姿态的倒角、转角和仰角3个定向参数；为避免截齿排布密度较大的截割头小端区域中齿座相互干涉，影响机器人自动定位过程的实现，截齿的3个空间定位参数和3个空间定向参数均依螺旋线进行参数化关联调整或无关联性的相对独立调整；最后根据所选取的截齿和齿座型号计算出齿座定位机器人各执行部件的最终状态参数，为齿座定位机器人自动定位齿座提供执行参数；所述计算机通过性能模拟软件及输入截割滚筒转动速度、移动速度、被截割煤岩的物理机械性能参数的基本参数，依据单个截齿截割破岩的试验数据，实现对整个截割滚筒破岩过程中，参与截割的截齿总数量、产生的扭矩、消耗的功率、在不同方向上产生的反作用力进行分析计算，获得在由煤岩的物理机械性能特征确定的地质条件下的工作性能模拟。

3.根据权利要求1所述的一种截割滚筒集成化制造系统，其特征在于：所述电控系统(2)为PLC控制器，PLC控制器与齿座定位机器人系统(4)中的竖直运动驱动电机、水平运动驱动电机、左右旋转驱动电机、上下翻转驱动电机、转角驱动电机和仰角驱动电机电气连接。

4.根据权利要求1所述的一种截割滚筒集成化制造系统，其特征在于：所述齿座定位机器人系统(4)包括由竖直运动驱动电机(15)和竖直导轨(10)构成的竖直滑动导轨，由水平滑轨(12)和水平运动驱动电机(13)构成的水平滑动导轨、悬臂支架(7)、翻转机构(19)、机器人手臂关节(9)、十字接头(11)、连接座(14)和机架(18)，所述悬臂支架(7)设在机架(18)一边的顶面上，所述翻转机构(19)设在悬臂支架(7)上，所述连接座(14)装在机架(18)另一边的顶面上，所述竖直滑动导轨未设置竖直运动驱动电机(15)的一端装在连接座(14)上，所述竖直导轨(10)装在十字接头(11)设置的竖直滑动导轨孔中，所述水平滑轨(12)装在十字接头(8)设置的水平滑动导轨孔中，所述机器人手臂关节(9)装在水平滑轨(12)未设置水平运动驱动电机(13)一端的头部以便于为截齿自动定位。

5.根据权利要求4所述的一种截割滚筒集成化制造系统，其特征在于：所述翻转机构(19)包括安装转盘(8)、回转小齿轮(26)、回转大齿轮(25)、左右旋转驱动电机(24)、上下翻转驱动电机(20)、翻转小齿轮(21)、翻转大齿轮(22)、翻转销轴(23)、翻转半圆轮(27)、连接板(28)和电机座(29)，所述翻转大齿轮(22)和翻转半圆轮(27)通过翻转销轴(23)装在悬臂支架(1)的悬臂上，所述安装转盘(8)装在翻转大齿轮(22)和翻转半圆轮(27)上，所述回转大齿轮(25)通过轴装在安装转盘(8)的底面中心，所述连接板(28)设在翻转大齿轮(29)和翻转半圆轮(27)之间并位于安装转盘(31)的下方，所述左右旋转驱动电机(24)装在连接板(28)上，所述回转小齿轮(26)装在左右旋转驱动电机(24)的转轴上且与回转大齿轮(19)相啮合，所述电机座(29)装在悬臂支架(7)内并位于翻转大齿轮(22)的旁边，所述上下翻转驱动电机(20)装在电机座(29)上，所述翻转小齿轮(28)装在上下翻转驱动电机(20)的轴上并与翻转大齿轮(29)相啮合。