刘 科 ，冯立艳 ，蔡玉强

（华北理工大学机械工程学院，河北 唐山 063210）

0 引言

球磨机是一种矿料粉碎机械设备，利用外在电机带动筒体旋转进而使筒体内部的介质球体与矿料相互碰撞和研磨，最终达到粉碎矿料的目的。球磨机设备具有操作简单、维护管理方便、粉碎比高、可适应不同情况工作等优点，应用于选矿、化工、冶金以及火力发电等行业。本研究主要是针对贺祥公司提出的球磨机盖自动开闭需求，完成球磨机盖开闭机器人设计。

目前球磨机盖开闭工作依靠人工完成，工人使用力矩扳手将球磨机盖上的螺栓拧松，然后利用起重辅助机械将球磨机盖拔出，完成卸料，添加新矿物后，关闭球磨机盖。人工开盖、闭盖主要存在以下问题：

1）球磨机停止旋转后，球磨机盖位于筒体上方，离地面高度为4.2 m，工人需要爬到高空架上作业；

2）球磨机在磨碎矿料时会产生大量的粉尘与热量，工人在这样的高温与粉尘环境中进行开、闭盖作业，存在很大的安全隐患和健康威胁；

3）球磨机盖上均匀分布四个螺栓，关闭球磨机盖时，工人采用力矩扳手拧紧螺栓，不仅工作效率低，而且不能精准控制拧紧力矩，会导致螺栓出现欠拧或超拧问题，造成拧不紧会泄漏、超拧则螺栓易断等实际问题，会影响到球磨机的工作安全和效率。

为解决以上问题，设计能够自主完成球磨机盖开闭操作的机器人，以取代人工操作，具有重要的现实意义和实际应用价值。

1 研究现状

目前国内外开盖机器人研究并不多，主要集中于螺栓拧紧机器人研究。……