本文關(guān)鍵詞：六軸混聯(lián)臥式加工裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)標定研究

  更多相關(guān)文章： 混聯(lián)加工裝置 結(jié)構(gòu)參數(shù)標定 運動學(xué)模型 運動學(xué)仿真

【摘要】：近年來我國螺旋槳加工水平有了顯著提高，但在其加工過程中仍存在諸多缺陷。尤其在大型船用螺旋槳的加工過程中經(jīng)常出現(xiàn)振顫、干涉、二次裝夾等問題。為改進上述不足，采用兩套相同的混聯(lián)加工裝置對稱布局在待加工螺旋槳兩側(cè)，實現(xiàn)螺旋槳的雙刀雙面加工。該加工方法可有效地提高螺旋槳的加工精度與加工效率。 此混聯(lián)加工裝置是在3自由度串聯(lián)機構(gòu)執(zhí)行末端采用懸臂式結(jié)構(gòu)安裝一改進的3-RPS并聯(lián)機構(gòu)。裝置的總自由度數(shù)為5，可實現(xiàn)刀具沿X、Y、 Z三個方向的移動與繞X、Y軸兩個方向的擺動。本文主要研究混聯(lián)加工裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)的標定，旨在提高該裝置的加工精度，實現(xiàn)大型船用螺旋槳的高效高質(zhì)加工，具有重要的科學(xué)意義與工程價值。 分析了裝置的結(jié)構(gòu)特點與總自由度數(shù)。針對裝置并聯(lián)機構(gòu)位姿參數(shù)存在耦合的問題，基于高等空間機構(gòu)學(xué)對位姿參數(shù)進行了解耦。在此基礎(chǔ)之上，分別采用解析法與改進的數(shù)值迭代法建立了裝置的運動學(xué)逆解模型與正解模型。運用ADAMS對裝置進行運動學(xué)仿真，驗證了正、逆解模型的準確性。 考慮裝置的串、并聯(lián)機構(gòu)運動耦合情況，提出一種將兩機構(gòu)分離標定的方法。針對串聯(lián)機構(gòu)執(zhí)行末端誤差無法直接測量的問題，建立執(zhí)行末端位置與刀頭點位置映射關(guān)系，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建串聯(lián)機構(gòu)的誤差模型與參數(shù)辨識模型，，進而構(gòu)建包含結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差的運動控制模型，實現(xiàn)串聯(lián)機構(gòu)的誤差補償；針對并聯(lián)機構(gòu)結(jié)構(gòu)特點，研究了利用帶有千分表的標準檢具標定驅(qū)動桿回零長度的方法，通過二次標定的方法標定了鉸點的位置誤差，建立鉸點位置誤差模型并采用Levenberg-Marquardt算法對此誤差進行辨識，構(gòu)建包含結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差的運動控制模型實現(xiàn)驅(qū)動桿回零長度誤差與鉸點位置誤差的共同補償。最后通過ADAMS參數(shù)化建模與仿真，驗證了該標定方法的正確性與有效性。 基于本文提出的標定方法對裝置樣機進行實際標定。通過測量標準樣件對串聯(lián)機構(gòu)進行標定，消除X、Y、Z三移動平臺的垂直度誤差；通過測量標準量塊得到刀具移動時的位置誤差與擺動時的聚點性誤差，并利用這兩種誤差對并聯(lián)機構(gòu)的鉸點位置進行標定，消除機構(gòu)的鉸點位置誤差。實際標定有效地提高了裝置樣機的加工精度，證明了標定方法的正確性。
【關(guān)鍵詞】：混聯(lián)加工裝置 結(jié)構(gòu)參數(shù)標定 運動學(xué)模型 運動學(xué)仿真
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U664.33;U671
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題來源及研究目的與意義9-11
• 1.1.1 課題來源9
• 1.1.2 課題研究目的與意義9-11
• 1.2 混聯(lián)機床的發(fā)展現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 并聯(lián)機床國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 混聯(lián)機床國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 標定的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 自標定法14
• 1.3.2 外部標定法14-16
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 混聯(lián)加工裝置機構(gòu)分析18-27
• 2.1 混聯(lián)加工裝置結(jié)構(gòu)分析18-19
• 2.2 混聯(lián)加工裝置自由度分析19-20
• 2.3 混聯(lián)加工裝置運動學(xué)分析20-26
• 2.3.1 3-RPS 并聯(lián)機構(gòu)參數(shù)解耦21-22
• 2.3.2 混聯(lián)加工裝置運動學(xué)逆解22-23
• 2.3.3 混聯(lián)加工裝置運動學(xué)正解23-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 混聯(lián)加工裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)標定方法27-37
• 3.1 串聯(lián)機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)標定方法27-31
• 3.1.1 串聯(lián)機構(gòu)誤差建模27-30
• 3.1.2 串聯(lián)機構(gòu)參數(shù)辨識及誤差補償30-31
• 3.2 并聯(lián)機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)標定方法31-36
• 3.2.1 并聯(lián)機構(gòu)誤差建模31-34
• 3.2.2 并聯(lián)機構(gòu)參數(shù)辨識及誤差補償34-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 第4章 基于 ADAMS 的仿真驗證37-50
• 4.1 混聯(lián)加工裝置運動學(xué)模型的驗證37-44
• 4.1.1 逆解模型的驗證37-42
• 4.1.2 正解模型的驗證42-44
• 4.2 混聯(lián)加工裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)標定方法的驗證44-49
• 4.2.1 串聯(lián)機構(gòu)標定方法的驗證45-46
• 4.2.2 并聯(lián)機構(gòu)標定方法的驗證46-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 第5章 混聯(lián)加工裝置樣機標定實驗50-56
• 5.1 串聯(lián)機構(gòu)標定實驗50-52
• 5.2 并聯(lián)機構(gòu)標定實驗52-55
• 5.3 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-58
• 參考文獻58-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果62-64
• 致謝64

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋曉飛;石萬凱;劉開友;;6-PSS并聯(lián)機構(gòu)誤差標定方法[J];重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué));2012年06期

2 何小妹,丁洪生,付鐵,孫厚芳;并聯(lián)機床運動學(xué)標定研究綜述[J];機床與液壓;2004年10期

3 榮烈潤;虛擬軸機床——21世紀數(shù)控加工設(shè)備[J];機電一體化;2005年03期

4 魏永庚,王知行;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)機床結(jié)構(gòu)精度的研究[J];計算機集成制造系統(tǒng)-CIMS;2003年09期

5 梁順攀;郭聯(lián)合;段艷賓;侯雨雷;王帥;趙永生;;6-PUS/UPS并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)標定理論與實驗研究[J];機械設(shè)計;2012年05期

6 唐國寶,黃田;Delta并聯(lián)機構(gòu)精度標定方法研究[J];機械工程學(xué)報;2003年08期

7 洪振宇;梅江平;趙學(xué)滿;黃田;;基于球桿儀檢測信息的并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)標定[J];機械工程學(xué)報;2007年07期

8 孫天慧;田文杰;王輝;黃田;;基于球桿儀的三坐標并聯(lián)動力頭運動學(xué)標定方法[J];機械工程學(xué)報;2012年05期

9 潘伯釗;宋軼民;王攀峰;董罡;孫濤;;基于激光跟蹤儀的混聯(lián)機器人快速零點標定方法[J];機械工程學(xué)報;2014年01期

10 王瑞;;新型船用螺旋槳加工裝置刀具位姿控制算法[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報;2014年01期

本文編號：1063233