基于故障树的柔索驱动拣矸机器人系统分拣可靠性研究

作者

乔心州武琛琛刘鹏樊红卫毛清华
单位

西安科技大学机械工程学院
摘要

拣矸机器人的分拣可靠性与煤的品质及分拣效率息息相关，对拣矸机器人系统分拣可靠性进行研究十分必要。现有机器人系统可靠性研究主要是针对其结构可靠性进行研究，而没有对其工作任务可靠性即分拣可靠性进行研究。针对该问题，以柔索驱动拣矸机器人系统为研究对象，采用故障树分析法对其分拣可靠性进行研究。首先，从拣矸机器人系统的结构出发，分析了拣矸机器人系统分拣故障的原因，采用演绎法构建拣矸机器人系统的分拣故障树；然后，将故障树底事件发生概率考虑为区间变量，根据区间性质、运算法则和顶事件的概率表达式得到分拣故障树顶事件概率区间参数，结合设计要求计算出反映拣矸机器人系统分拣可靠性的非概率可靠性指标；最后，基于非概率可靠性指标公式及模糊重要度定义，提出了一种区间重要度指标，对分拣故障树底事件的区间重要度进行求解并排序，结果表明分拣可靠性满足拣矸机器人可靠分拣要求，煤矸石流瞬时含矸率增大和工业相机故障是影响其分拣可靠性的重要因素。根据非概率可靠性指标计算结果和区间重要度排序找出了拣矸机器人系统的薄弱环节，并针对薄弱环节提出了3个改进措施：在分拣前对煤矸石流振荡混合；根据识别的矸石信息，智能控制带式输送机带速；在拣矸机器人系统中增加备用工业相机。
关键词

柔索驱动拣矸机器人煤矸分拣拣矸机器人系统分拣可靠性故障树非概率可靠性区间重要度
基金项目(Foundation)

陕西省自然科学基础研究计划项目（2019JQ-796）；
文章目录

0 引言
1 拣矸机器人系统
2 分拣故障因素分析与故障树构建
2.1 拣矸机器人系统分拣故障分析
2.1.1 拣矸机器人系统故障
2.1.2 拣矸机器人系统漏拣
2.2 拣矸机器人系统分拣故障树构建
3 拣矸机器人系统分拣故障树分析
3.1 系统分拣非概率可靠性指标计算
3.2 底事件区间重要度评判
4 结论
引用格式

乔心州,武琛琛,刘鹏,樊红卫,毛清华.基于故障树的柔索驱动拣矸机器人系统分拣可靠性研究[J].工矿自动化,2022,48(08):107-113.DOI:10.13272/j.issn.1671-251x.2022050075.