《表1 贴标机构组成方案Tab.1 Composition scheme of labeling mechanism》

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《3T0R类圆钢端面贴标混联机构构型优选》

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根据钢铁厂圆钢端面贴标工作的实际工作情况，钢筋水平放置，通常其直径为40~70mm，长度为4~12m，成捆的钢筋总直径小于360mm，当成捆圆钢在贴标工位完成贴标工作后需要输送到下一个工位，同时下一捆圆钢输送至贴标工位，因此考虑到机器人的工作空间有限，需要将标签打印机固定在贴标工位的成捆圆钢端面周围且不能影响圆钢输送。故贴标机器人末端需要发生从标签处到各圆钢端面的位姿变化，即贴标机器人需要实现三维平移以及二维转动。根据圆钢端面贴标工作的现状及发展，期望综合出具有一定速度、足够精度以及一定空间能力的贴标机器人，考虑到串联机构相比于并联机构速度较低且精度较差，而并联机构相比于串联机构工作空间较小，故兼具串、并联机构优势的混联机构成为贴标机构的最佳选择。混联机构的并联部分决定机器人的精度及承载能力，而串联部分决定机器人的姿态调整能力，因此选用三平移并联机构实现贴标机构快速定位的需求，选用二维转动串联机构实现贴标机构调姿需求。结合贴标工作的工程实际以及机构类型的实用性，根据3T0R并联机构的构型综合分析初步拟定RRP4RR，RRRP4RR，RRRRR等3种机构作为贴标机器人的并联部分候选机构，见表1。考虑到该混联机构并联部分为三平移并联机构，串联部分为二自由度转动机构，从结构组成上可将该混联机构分解为定位机构和姿态调整机构，而姿态调整机构在贴标过程中主要实现将标签从打印机到圆钢端面的姿态调整，3个备选机构的区别仅在于并联机构的不同，因此对于并联机构的优选即是对混联机构的优选。