齒條拉削機(jī)床精確送料控制研究
本文關(guān)鍵詞:齒條拉削機(jī)床精確送料控制研究
更多相關(guān)文章: 送料系統(tǒng) 機(jī)械手 幾何誤差 誤差補(bǔ)償 粒子群
【摘要】:機(jī)械手協(xié)同送料系統(tǒng)的引入進(jìn)一步提高了拉床的加工效率并降低了人工成本,但由于機(jī)械手及其他送料系統(tǒng)中的機(jī)構(gòu)存在靜態(tài)與動態(tài)誤差,從而降低了工件在夾具中的定位精度,進(jìn)而直接影響工件的加工精度;谶@些必要性,本文主要針對機(jī)械手協(xié)同拉削裝備的多源誤差模型及其補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了研究,并在工件送料誤差預(yù)測模型的基礎(chǔ)上提出了一種基于改進(jìn)的粒子群算法的誤差補(bǔ)償控制策略。本文針對機(jī)械手協(xié)同的拉削裝備,對拉削系統(tǒng)的機(jī)械組成及其工作原理進(jìn)行了介紹,完成了對電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì);其次根據(jù)機(jī)械手協(xié)同送料系統(tǒng)的運(yùn)動和力學(xué)特性建立了由系統(tǒng)各部分組成誤差數(shù)學(xué)模型;然后根據(jù)改進(jìn)的粒子群算法,設(shè)計(jì)了IPSO最優(yōu)誤差補(bǔ)償控制器;最后將該控制器應(yīng)用于機(jī)械手的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中完成了試驗(yàn)驗(yàn)證。第1章介紹了有關(guān)機(jī)械手協(xié)同拉削裝備的背景和意義及其相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的國內(nèi)外的發(fā)展研究現(xiàn)狀。第2章主要介紹了機(jī)械手協(xié)同拉削裝備的系統(tǒng)組成及其性能指標(biāo),展示了拉削裝備的機(jī)械結(jié)構(gòu),并著重說明了電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)搭建。其中主要包括供配電設(shè)計(jì),PLC模塊的選型及配置,伺服系統(tǒng)選型及搭建和ABB機(jī)械手通訊系統(tǒng)的搭建。第3章首先根據(jù)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)置D-H坐標(biāo)系,并且通過連續(xù)齊次坐標(biāo)變換推導(dǎo)出機(jī)械手末端TCP運(yùn)動學(xué)模型。首先針對各機(jī)械手部件的制造、裝配與控制等靜態(tài)誤差與桿件的彈性變形誤差,推導(dǎo)出關(guān)于各自由度運(yùn)動參數(shù)誤差的TCP定位誤差模型;其次根據(jù)滾珠與絲杠滾道的接觸模型建立了絲杠的接觸形變誤差模型;然后根據(jù)工件在夾具中的受力情況得到工件的彎曲誤差;最后綜合上述誤差來源,構(gòu)成機(jī)械手協(xié)同拉削送料的多誤差模型。第4章基于第3章中建立的多誤差模型引入改進(jìn)的粒子群控制算法理論,通過尋優(yōu)迭代得出機(jī)械手誤差補(bǔ)償?shù)淖顑?yōu)方案。將IPSO算法所得結(jié)果作為機(jī)械手控制器的輸入,從而實(shí)現(xiàn)對拉削送料系統(tǒng)綜合誤差的控制補(bǔ)償,通過試驗(yàn)驗(yàn)證了該誤差補(bǔ)償控制系統(tǒng)的有效性。第5章針對本文所做的工作內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)與分析,并對今后機(jī)械手協(xié)同的拉削誤差補(bǔ)償控制系統(tǒng)的研究方向進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】:送料系統(tǒng) 機(jī)械手 幾何誤差 誤差補(bǔ)償 粒子群
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TG57;TP241
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-15
- 1.1 課題的背景和意義10-11
- 1.2 相關(guān)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.1 機(jī)械手協(xié)同送料誤差來源及補(bǔ)償技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.2 機(jī)械手位姿誤差檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀13
- 1.3 論文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)13-15
- 第2章 齒條拉削機(jī)床精確送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)15-29
- 2.1 拉削送料系統(tǒng)工作原理和性能指標(biāo)15-17
- 2.1.1 系統(tǒng)組成和工作原理15-16
- 2.1.2 性能指標(biāo)16-17
- 2.2 拉削送料系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)17-19
- 2.2.1 工件夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)17-18
- 2.2.2 工件末端位置檢測機(jī)構(gòu)18-19
- 2.2.3 夾具滑臺送退料機(jī)構(gòu)19
- 2.3 拉削送料系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)19-28
- 2.3.1 系統(tǒng)供配電設(shè)計(jì)19-20
- 2.3.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)20-21
- 2.3.3 PLC模塊設(shè)計(jì)21-23
- 2.3.4 元器件選型23-28
- 2.4 本章小結(jié)28-29
- 第3章 精確送料系統(tǒng)的誤差建模29-50
- 3.1 自動送料系統(tǒng)誤差來源分析29
- 3.2 機(jī)械手TCP位姿誤差分析29-43
- 3.2.1 位姿描述與坐標(biāo)系齊次變換30-31
- 3.2.2 機(jī)械手TCP運(yùn)動學(xué)模型31-33
- 3.2.3 機(jī)械手TCP靜態(tài)誤差模型33-39
- 3.2.4 機(jī)械手TCP動態(tài)誤差模型39-43
- 3.3 工件進(jìn)退料滑臺運(yùn)動誤差43-48
- 3.3.1 考慮幾何誤差的滾珠絲杠接觸形變協(xié)調(diào)模型43-45
- 3.3.2 滾珠絲杠副Hertz接觸形變模型45-48
- 3.4 工件夾持撓度誤差分析48
- 3.5 多誤差來源綜合48-49
- 3.6 本章小結(jié)49-50
- 第4章 拉削系統(tǒng)送料誤差補(bǔ)償策略研究50-63
- 4.1 拉削送料系統(tǒng)IPSO誤差補(bǔ)償控制策略分析50-51
- 4.2 機(jī)械手誤差補(bǔ)償控制策略設(shè)計(jì)51-54
- 4.2.1 參數(shù)粒子化53
- 4.2.2 優(yōu)化評價(jià)函數(shù)選取53
- 4.2.3 粒子群中粒子的位置初始化53-54
- 4.2.4 粒子位置更新54
- 4.2.5 局部最優(yōu)與全局最優(yōu)選取54
- 4.3 拉削系統(tǒng)誤差補(bǔ)償試驗(yàn)研究54-61
- 4.3.1 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)54-56
- (1)PLC控制程序設(shè)計(jì)54-55
- (2)上位機(jī)數(shù)據(jù)采集程序55-56
- 4.3.2 試驗(yàn)分析56-61
- 4.4 本章小結(jié)61-63
- 第5章 總結(jié)和展望63-65
- 5.1 工作總結(jié)63-64
- 5.2 工作展望64-65
- 參考文獻(xiàn)65-69
- 附錄一 碩士在讀期間參加的科研項(xiàng)目69-70
- 附錄二 粒子群算法控制系統(tǒng)部分功能塊程序摘要70-74
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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 曹祖安;;盤的高速拉削的嘗試[J];航空工藝技術(shù);1985年05期
2 席連喜;;薄板零件花鍵孔的拉削[J];機(jī)械工人.冷加工;1986年03期
3 朱秀杰,許小村,趙連德,劉春梅;拉削振動的數(shù)學(xué)分析和實(shí)驗(yàn)研究(Ⅰ)[J];哈爾濱科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);1995年04期
4 唐光明;劉屏;;拉削系統(tǒng)的改進(jìn)方向[J];兵工標(biāo)準(zhǔn)化;2000年03期
5 亞力坤阿不力孜;拉削件表面常見缺陷與消除方法[J];機(jī)械工人.冷加工;2001年01期
6 魏松林,王斌武;拉削加工精密小深孔的工藝方法[J];煤礦機(jī)械;2002年11期
7 賈福音,朱子星,白明光,蘇振林,李鳳錦,侯德寶,袁克勤;以拉削阻力作為剛性導(dǎo)向可靠制動的研究[J];煤礦機(jī)械;2002年12期
8 姜雪梅;高速拉削工藝的研究與應(yīng)用[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2003年03期
9 許福安;拉削力簡易計(jì)算方法的研究[J];機(jī)械;2004年04期
10 譚憲云;;拉削加工中缺陷產(chǎn)生的原因及消除辦法[J];職業(yè)圈;2007年08期
中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條
1 姜雪梅;;高速拉削工藝的研究與應(yīng)用[A];制造業(yè)與未來中國——2002年中國機(jī)械工程學(xué)會年會論文集[C];2002年
2 杜寶玉;侯東旭;陳興;薛紅月;;某燃?xì)廨啓C(jī)盤類件超大榫槽高效拉削工藝研究[A];第十五屆中國科協(xié)年會第13分會場:航空發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用技術(shù)研討會論文集[C];2013年
3 宋楠;黨紅霞;;螺旋拉削拉床同步器設(shè)計(jì)[A];河南省汽車工程學(xué)會首屆科研學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2004年
4 張志斌;雷務(wù)然;王文;周永川;;7C系列鍵槽的拉削加工[A];第九屆河南省汽車工程技術(shù)研討會論文集[C];2012年
5 陳云鵬;王艷平;顧鳳龍;;提高鍵槽拉削精度的應(yīng)用研究[A];首屆七省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會科技論壇論文集[C];2005年
中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條
1 朱艷秋 王文坤;渦扇新機(jī)高壓渦輪盤榫槽拉削成功[N];中國航空報(bào);2005年
2 鐘曉鈴;秦川美國拉削系統(tǒng)公司商業(yè)模式已見成效[N];中國工業(yè)報(bào);2012年
3 王剛;哈汽輪機(jī)掌握世界頂級燃機(jī)核心技術(shù)[N];中國石化報(bào);2010年
4 楊松;哈汽輪9FA重型燃機(jī)國產(chǎn)化獲突破[N];中國工業(yè)報(bào);2010年
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1 唐敬東;臥式拉床液壓系統(tǒng)主回路設(shè)計(jì)與拉削平穩(wěn)性研究[D];山東理工大學(xué);2015年
2 尹健;數(shù)控深孔螺旋拉削控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年
3 高樹峰;齒條拉削機(jī)床精確送料控制研究[D];杭州電子科技大學(xué);2016年
4 顧瞻華;內(nèi)孔拉削負(fù)載計(jì)算模型優(yōu)化及其試驗(yàn)驗(yàn)證[D];杭州電子科技大學(xué);2016年
5 林艷焱;榫齒拉削工藝系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年
6 金志博;基于有限元方法的鎳基高溫合金拉削性能研究[D];東北大學(xué);2010年
7 李明超;燃?xì)廨啓C(jī)輪盤材料切削性能和榫槽拉削工藝研究[D];上海交通大學(xué);2013年
8 王宏亮;軸瓦拉削加工機(jī)床電氣控制系統(tǒng)研制[D];杭州電子科技大學(xué);2015年
9 李南南;小徑竹成型加工技術(shù)研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2013年
,本文編號:681564
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