近年來,自動(dòng)化與人工智能廣泛運(yùn)用在制造業(yè),無人化工廠成為制造業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì),精確性則是自動(dòng)化運(yùn)行的前提,因而運(yùn)動(dòng)誤差測(cè)量與補(bǔ)償就變得十分重要,目前,常用激光干涉儀、球桿儀測(cè)量其綜合誤差,雖然精度高,但是成本高,操作過程繁瑣。針對(duì)一般精度自動(dòng)化生產(chǎn)線(精度為±0.2mm及以上),本論文提出一種操作簡(jiǎn)單成本低廉的誤差補(bǔ)償方法,為驗(yàn)證其誤差補(bǔ)償方法的有效性,設(shè)計(jì)了一款多軸運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)來模擬自動(dòng)化生產(chǎn)線的工作過程,并對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)誤差進(jìn)行分析研究,論文主要工作如下:(1)根據(jù)自動(dòng)化產(chǎn)線常用功能,對(duì)多軸運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括總體設(shè)計(jì),以及各構(gòu)成部件的設(shè)計(jì)�；趯�(shí)驗(yàn)臺(tái)安全性,對(duì)龍門機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析和模態(tài)分析,這也為誤差測(cè)量的準(zhǔn)確性打下基礎(chǔ);(2)分析了多軸實(shí)驗(yàn)臺(tái)工作時(shí)的主要誤差源,對(duì)其中龍門機(jī)構(gòu)和皮帶運(yùn)動(dòng)的幾何誤差建模,分析了龍門機(jī)構(gòu)各軸和皮帶運(yùn)動(dòng)的誤差元素,得到了多軸實(shí)驗(yàn)臺(tái)龍門機(jī)構(gòu)的誤差變換矩陣,建立了龍門機(jī)構(gòu)幾何誤差綜合模型;(3)根據(jù)龍門機(jī)構(gòu)的幾何誤差綜合模型,采用游標(biāo)卡尺與多用水平尺等對(duì)多軸實(shí)驗(yàn)臺(tái)龍門機(jī)構(gòu)和皮帶傳動(dòng)進(jìn)行幾何誤差測(cè)量,將綜合運(yùn)動(dòng)分解成單軸運(yùn)動(dòng)分別測(cè)量誤差,采用坐標(biāo)偏移法結(jié)合測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償程序編譯;(4)通過試驗(yàn),比較誤差補(bǔ)償程序加載前后龍門機(jī)構(gòu)對(duì)工件的夾取誤差,來驗(yàn)證誤差模型的正確性,以及測(cè)量誤差方法與過程的有效性,通過對(duì)龍門機(jī)構(gòu)連續(xù)運(yùn)動(dòng)23個(gè)位置的測(cè)量誤差比較,證明龍門機(jī)構(gòu)在加載補(bǔ)償程序后,夾取誤差得到了有效的補(bǔ)償,對(duì)工件的夾取精度提高了80%左右。研究結(jié)果表明:通過對(duì)龍門機(jī)構(gòu)綜合誤差分解為各單向運(yùn)動(dòng)誤差直接測(cè)量,運(yùn)用誤差變換矩陣與坐標(biāo)偏移的原理編譯誤差補(bǔ)償,能較好的補(bǔ)償龍門機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)誤差,這種誤差補(bǔ)償方法是實(shí)際有效的,可以在精度要求不高的自動(dòng)化生產(chǎn)線中應(yīng)用,既能節(jié)省了成本,又能滿足定位精度要求。
【學(xué)位單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP273;TH122
【部分圖文】：

１．２．１多軸運(yùn)動(dòng)設(shè)備的研究逡逑多軸運(yùn)動(dòng)設(shè)備的構(gòu)成一般包括控制機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械本體和各種傳感器逡逑件［１９］（如圖１．１）。機(jī)構(gòu)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(jī)械結(jié)構(gòu)本體設(shè)計(jì)精度和裝配精度，驅(qū)動(dòng)模塊的性能，傳感器的逡逑１逡逑

分別設(shè)計(jì)了對(duì)測(cè)量誤差程序加載前后的龍門機(jī)構(gòu)夾取誤差變化的試驗(yàn)，并記錄進(jìn)逡逑行比較，對(duì)本文提出的幾何誤差模型、誤差測(cè)量方法的正確性等進(jìn)行驗(yàn)證。逡逑綜上所述，可以擬定研宄的技術(shù)路線如圖１．２所示。逡逑多軸實(shí)驗(yàn)臺(tái)功能及要求調(diào)研分析ｊ逡逑實(shí)驗(yàn)臺(tái)工作流程及參數(shù)的確定逡逑邐Ｉ邋ｒ邐逡逑實(shí)驗(yàn)臺(tái)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(hào)：2830783