近年來,自動化與人工智能廣泛運用在制造業(yè),無人化工廠成為制造業(yè)發(fā)展的大趨勢,精確性則是自動化運行的前提,因而運動誤差測量與補償就變得十分重要,目前,常用激光干涉儀、球桿儀測量其綜合誤差,雖然精度高,但是成本高,操作過程繁瑣。針對一般精度自動化生產線(精度為±0.2mm及以上),本論文提出一種操作簡單成本低廉的誤差補償方法,為驗證其誤差補償方法的有效性,設計了一款多軸運動控制實驗臺來模擬自動化生產線的工作過程,并對實驗臺的運動誤差進行分析研究,論文主要工作如下:(1)根據自動化產線常用功能,對多軸運動實驗臺進行結構設計,包括總體設計,以及各構成部件的設計�；趯嶒炁_安全性,對龍門機構進行靜力學分析和模態(tài)分析,這也為誤差測量的準確性打下基礎;(2)分析了多軸實驗臺工作時的主要誤差源,對其中龍門機構和皮帶運動的幾何誤差建模,分析了龍門機構各軸和皮帶運動的誤差元素,得到了多軸實驗臺龍門機構的誤差變換矩陣,建立了龍門機構幾何誤差綜合模型;(3)根據龍門機構的幾何誤差綜合模型,采用游標卡尺與多用水平尺等對多軸實驗臺龍門機構和皮帶傳動進行幾何誤差測量,將綜合運動分解成單軸運動分別測量誤差,采用坐標偏移法結合測量數據實現誤差補償程序編譯;(4)通過試驗,比較誤差補償程序加載前后龍門機構對工件的夾取誤差,來驗證誤差模型的正確性,以及測量誤差方法與過程的有效性,通過對龍門機構連續(xù)運動23個位置的測量誤差比較,證明龍門機構在加載補償程序后,夾取誤差得到了有效的補償,對工件的夾取精度提高了80%左右。研究結果表明:通過對龍門機構綜合誤差分解為各單向運動誤差直接測量,運用誤差變換矩陣與坐標偏移的原理編譯誤差補償,能較好的補償龍門機構的運動誤差,這種誤差補償方法是實際有效的,可以在精度要求不高的自動化生產線中應用,既能節(jié)省了成本,又能滿足定位精度要求。
【學位單位】：中南林業(yè)科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP273;TH122
【部分圖文】：

１．２．１多軸運動設備的研究逡逑多軸運動設備的構成一般包括控制機構、驅動機構、機械本體和各種傳感器逡逑件［１９］（如圖１．１）。機構的整體的性能受很多因素影響，控制器控制系統(tǒng)的合理逡逑性和控制精度。機械結構本體設計精度和裝配精度，驅動模塊的性能，傳感器的逡逑１逡逑

分別設計了對測量誤差程序加載前后的龍門機構夾取誤差變化的試驗，并記錄進逡逑行比較，對本文提出的幾何誤差模型、誤差測量方法的正確性等進行驗證。逡逑綜上所述，可以擬定研宄的技術路線如圖１．２所示。逡逑多軸實驗臺功能及要求調研分析ｊ逡逑實驗臺工作流程及參數的確定逡逑邐Ｉ邋ｒ邐逡逑實驗臺總體結構設計逡逑邐古邐＾邐＾邐逡逑／＊■邐■■■邐＾邐￣邋ｎ邐／＊■邋１逡逑龍門Ｚ與l捴岬納杓棋�？圍门Ｙ轴导{杓棋�？圍门Ｘ轴导{杓棋義狹嘔咕擦ρв肽Ｌ治鰣義襄危掊五義轄⑹笛樘ㄎ蟛钅Ｐ途卣筘義襄五澹懾五五義襄危掊邋五義狹嘔蠱蕉蟛畈飭垮紋ご碩蟛畈飭垮義希懾五�，逦邋亓x希殄義鮮菡聿⒆魍寄夂銑珊義希懾義銜蟛畈鉤ピ硌芯坑胛蟛畛絳蟣嘁脲義襄五危懾五

本文編號：2830783