回轉裝置夾持固定被纏繞件并繞軸回轉 , 將達 到設計張力的鋼絲繞制到被纏繞件上 ; 排線裝置實 時調整鋼絲出線高度 , 保證鋼絲有序緊密地排列于 被纏繞件表面 ; 張力裝置作為張力產生和控制環節 , 通過改變重錘配重實現分級調整張力的功能 ; 張力 輪作為力的過渡環節 , 協調進出張力輪的鋼絲高低 2.1 不同水平的張力 ; 放線架作速度跟隨 , 被動放出鋼絲 。 在纏繞過程中 , 由于外層鋼絲的纏繞張力使立 柱產生壓縮變形 ,從而引起內層鋼絲的纏繞松弛 ,內 層鋼絲的張力會減小 。采用張力單調遞減的變張力 纏繞工藝 ,將保證每根鋼絲同等強度工作 ,以期充分 發揮鋼絲的強度潛力 。上述轉盤式鋼絲纏繞技術能 通過改變懸掛重錘的重量來調整鋼絲的輸出張力 , 實現階躍式變張力纏繞 ,整體設備結構簡單 ,在中小 型機架的纏繞領域有著廣泛的應用 。 2. 2 　 重型裝備纏繞的特殊性 重型裝備中自身質量 5 ×105 kg 以上 , 長度超 過 20 m 的部件 , 采用剖分制造并施加預應力組裝 《新技術新工藝》 熱加工工藝技術與材料研究  成整體的方式 ,降低了制造難度和風險 。 若采用轉盤式纏繞技術對重型部件進行預應力鋼絲預緊 ,

則受到眾多因素的制約 : 1 ) 回轉工作臺 自身直徑需足夠大以支承固定重型部件 ,設計 、 制造 和運輸均十分困難 ; 2 ) 重型部件慣性大 , 導致回轉 工作臺轉速很低 ,且對工藝需要的頻繁啟停的響應 慢 ,造成整體纏繞效率低下 ;3 ) 對于大長徑比 ( κ= L > 3 ) 的重型機架 , 鋼絲從出排線端到機架表面的 D 懸垂距離 S 變化劇烈 ( 如圖 2 ) , 依靠重錘自身的升 降來協調 S 周期性變化導致鋼絲收放線速度的差 異 ,但重錘變速過程引入附加慣性力不利于維持張 力穩定 ,將造成系統誤差 ; 4 ) 重型機架在回轉工作 臺上組對安裝困難 ; 5 ) 回轉半徑過大 , 勢必增大轉 盤中心至排線裝置的間距 H ,纏繞工作占用場地空 間巨大 。 基于上述考慮 , 研究設計了一種自適應鋼絲纏 繞機器人 ,在張力控制 、 路徑規劃 、 排線策略 3 方面 進行自適應設計 : 張力系統控制鋼絲最終輸出張力 并保持動態穩定 ,且能根據纏繞進程對施加張力做 自適應調整 ,實現變張力纏繞 ; 運動系統控制機器人 以被纏繞件外邊緣為路徑作勻速類衛星式運動 , 且 運動路徑可依據被纏繞件外形結構作自適應規劃 ; 排線系統控制鋼絲自適應被纏繞件表面形狀做規則 排列 ,保證鋼絲無間隙 、 無重迭纏繞 。

回轉裝置夾持固定被纏繞件并繞軸回轉 , 將達 到設計張力的鋼絲繞制到被纏繞件上 ; 排線裝置實 時調整鋼絲出線高度 , 保證鋼絲有序緊密地排列于 被纏繞件表面 ; 張力裝置作為張力產生和控制環節 , 通過改變重錘配重實現分級調整張力的功能 ; 張力 輪作為力的過渡環節 , 協調進出張力輪的鋼絲高低 2.1 不同水平的張力 ; 放線架作速度跟隨 , 被動放出鋼絲 。 在纏繞過程中 , 由于外層鋼絲的纏繞張力使立 柱產生壓縮變形 ,從而引起內層鋼絲的纏繞松弛 ,內 層鋼絲的張力會減小 。采用張力單調遞減的變張力 纏繞工藝 ,將保證每根鋼絲同等強度工作 ,以期充分 發揮鋼絲的強度潛力 。上述轉盤式鋼絲纏繞技術能 通過改變懸掛重錘的重量來調整鋼絲的輸出張力 , 實現階躍式變張力纏繞 ,整體設備結構簡單 ,在中小 型機架的纏繞領域有著廣泛的應用 。
   2 ) 重型部件慣性大 , 導致回轉 工作臺轉速很低 ,且對工藝需要的頻繁啟停的響應 慢 ,造成整體纏繞效率低下 ;3 ) 對于大長徑比 ( κ= L > 3 ) 的重型機架 , 鋼絲從出排線端到機架表面的 D 懸垂距離 S 變化劇烈 ( 如圖 2 ) , 依靠重錘自身的升 降來協調 S 周期性變化導致鋼絲收放線速度的差 異 ,但重錘變速過程引入附加慣性力不利于維持張 力穩定 ,將造成系統誤差 ; 4 ) 重型機架在回轉工作 臺上組對安裝困難 ; 5 ) 回轉半徑過大 , 勢必增大轉 盤中心至排線裝置的間距 H ,纏繞工作占用場地空 間巨大 。 基于上述考慮 , 研究設計了一種自適應鋼絲纏 繞機器人 ,在張力控制 、 路徑規劃 、 排線策略 3 方面 進行自適應設計 : 張力系統控制鋼絲最終輸出張力 并保持動態穩定 ,且能根據纏繞進程對施加張力做 自適應調整 ,實現變張力纏繞 ; 運動系統控制機器人 以被纏繞件外邊緣為路徑作勻速類衛星式運動 , 且 運動路徑可依據被纏繞件外形結構作自適應規劃 ; 排線系統控制鋼絲自適應被纏繞件表面形狀做規則 排列 ,保證鋼絲無間隙 、 無重迭纏繞 。

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