用于光電產品檢測平臺的并/混聯(lián)機構的設計與分析
發(fā)布時間:2021-05-10 00:46
本文在綜述國內外光電產品檢測裝備的基礎上,首先提出了適合于各類光電產品的初、中、高級三種檢測方法及其對機構設計的要求,并以兩類規(guī)格(1m×1m、2m×1m)的檢測組件為例,對高級檢測方法進行了詳細的檢測方案設計,并獲得了相應的兩種優(yōu)選方案;接著,進行了機構概念設計,提出了系列可應用于各類光電產品檢測方法的26-dof并/混聯(lián)運動平臺機構共13種,其中,應用于初級檢測的機構3種,中級檢測的機構2種,高級檢測的機構8種,并進行了結構分析;第三,詳細分析了兩種可應用于初級檢測方法的3-dof平面型光電產品檢測平臺機構的運動學,包括運動學正逆解求解、可達工作空間分析、誤差建模與仿真;第四,推導出3-dof20(X-Y-θ)子工作臺、伸縮桿式和滑塊式3-dof并聯(lián)子平臺三種機構的驅動源尺寸參數計算公式與方法,并分別對兩種6-dof光電產品檢測平臺的極限位置進行了分析和計算,用Matlab計算得到了兩個具體規(guī)格檢測件的各驅動源尺寸;其次,推導了伸縮桿式、滑塊式6-dof光電產品檢測平臺機構的運動學方程,并對其進行了運動學仿真;然后,以滑塊式6-dof光電產品檢測平臺機構的運動...
【文章來源】:常州大學江蘇省
【文章頁數】:124 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 光電產品檢測技術概述
1.2 國內外光電產品檢測裝備的研究現狀
1.2.1 國內研究現狀
1.2.2 國外研究現狀
1.3 光電產品檢測裝備的分類及設計依據
1.4 課題來源、研究意義及主要研究內容
1.5 本章小結
2 光電產品檢測方案的設計
2.1 光電產品的三種檢測方法及其對機構設計的功能要求
2.2 光電產品檢測平臺的方案設計
2.2.1 相機陣列的布置
2.2.2 檢測方案設計
2.3 光電產品檢測平臺的方案優(yōu)選
2.4 本章小結
3 光電產品檢測平臺機構的概念設計及結構分析
3.1 機構類型概述
3.2 光電產品檢測平臺機構的概念設計及結構分析
3.2.1 2-dof 平面型光電產品檢測平臺
3.2.2 3-dof 平面型光電產品檢測平臺
3.2.3 4-dof 空間型光電產品檢測平臺
3.2.4 5-dof 空間型光電產品檢測平臺
3.2.5 6-dof 空間型光電產品檢測平臺
3.3 本章小結
4 3-dof 平面型光電產品檢測平臺機構的運動學研究
4.1 Ⅰ型 3-dof 平面型光電產品檢測平臺機構
4.1.1 運動學分析
4.1.2 工作空間分析
4.1.3 誤差分析
4.2 Ⅱ型 3-dof 平面型光電產品檢測平臺機構
4.2.1 運動學分析
4.2.2 工作空間分析
4.2.3 誤差分析
4.3 本章小節(jié)
5 6-dof 光電產品檢測平臺機構的驅動源參數計算
5.1 6-dof 光電產品檢測平臺檢測過程分析
5.2 6-dof 光電產品檢測平臺驅動源參數的計算
5.2.1 3-dof(X-Y-θ)子工作臺的驅動源參數計算
5.2.2 伸縮桿式 3-dof 并聯(lián)子平臺的驅動源參數計算
5.2.3 伸縮桿式 6-dof 光電產品檢測平臺驅動源極限位置分析及計算
5.2.4 滑塊式 3-dof 并聯(lián)子平臺的驅動源參數計算
5.2.5 滑塊式 6-dof 光電產品檢測平臺驅動源極限位置分析及計算
5.3 本章小結
6 6-dof 光電產品檢測平臺機構的運動學分析
6.1 伸縮桿式 3-dof 并聯(lián)子平臺機構的運動學分析及仿真
6.2 伸縮桿式 6-dof 光電產品檢測平臺機構的運動學分析及仿真
6.3 滑塊式 3-dof 并聯(lián)子平臺機構的運動學分析及仿真
6.4 滑塊式 6-dof 光電產品檢測平臺機構的運動學分析及仿真
6.5 本章小結
7 滑塊式 6-dof 光電產品檢測平臺機構的誤差建模與仿真
7.1 誤差模型的建立
7.1.1 對滑塊型 3-dof 并聯(lián)子平臺機構正解模型求全微分
7.1.2 建立誤差模型
7.2 誤差模型的數值仿真及驗證
7.3 輸入變量對機構誤差的影響
7.3.1 輸入變量 l1對 P 點位置誤差的影響
7.3.2 輸入變量 l2對 P 點位置誤差的影響
7.3.3 輸入變量 l3對 P 點位置誤差的影響
7.3.4 輸入變量△x 及△y 對 P 點位置誤差的影響
7.4 結構參數誤差對機構誤差的影響
7.4.1 桿長誤差的影響
7.4.2 鉸鏈位置誤差的影響
7.4.3 輸入誤差的影響
7.5 本章小結
8 滑塊式 6-dof 光電產品檢測平臺機構的靜剛度及模態(tài)分析
8.1 滑塊式 6-dof 光電產品檢測平臺機構的有限元模型
8.2 滑塊式 6-dof 光電產品檢測平臺機構的靜剛度分析
8.3 滑塊式 6-dof 光電產品檢測平臺機構的模態(tài)分析
8.3.1 模態(tài)分析理論
8.3.2 模態(tài)計算與振型分析
8.4 本章小結
9 總結與展望
9.1 本文的主要工作及創(chuàng)新
9.2 本課題進一步研究的工作
參考文獻
攻讀學位期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]解耦三軸平面并聯(lián)操作手的新機構及分析[J]. 王瑋,沈惠平,鄧嘉鳴,丁少華,孟慶梅,馬正華,楊廷力. 機械設計. 2012(01)
[2]一種三滑塊驅動平面并聯(lián)手及其工作空間與位移特性分析[J]. 沈惠平,王瑋,鄧嘉鳴,駱敏舟,馬正華,楊廷力. 中國機械工程. 2011(13)
[3]視覺注意機制在帶鋼表面缺陷檢測中的應用[J]. 叢家慧,顏云輝. 中國機械工程. 2011(10)
[4]Exechon混聯(lián)機器人的三自由度并聯(lián)機構模塊位置分析[J]. 李彬,黃田,劉海濤,趙新華. 中國機械工程. 2010(23)
[5]FANUC20M420iA機器人動力學性能分析與仿真[J]. 方柏林,方瑩. 機械設計. 2010(11)
[6]衛(wèi)星太陽能電池陣破損自動檢測系統(tǒng)的研究[J]. 林曉瓏,千慶姬,張鐵強. 中國光學與應用光學. 2010(02)
[7]硅太陽能電池視覺檢測方法研究[J]. 張舞杰,李迪,葉峰. 計算機應用. 2010(01)
[8]3自由度空間并聯(lián)機器人機構設計與分析[J]. 原大寧,張彥斌,劉宏昭. 農業(yè)機械學報. 2009(11)
[9]五自由度關節(jié)型機器人結構設計及其動態(tài)仿真研究[J]. 楊雄,孔慶忠,張海平. 機械設計與制造. 2009(08)
[10]操作機器人的機構研究綜述[J]. 陳峰,王宸曜. 機械設計. 2009(06)
碩士論文
[1]太陽能電池檢測系統(tǒng)的運動控制實現及裂痕識別算法研究[D]. 于博.吉林大學 2010
[2]帶鋼表面缺陷視覺檢測系統(tǒng)的硬件平臺設計與實現[D]. 張鋒.西安理工大學 2008
[3]印刷電路板自動光學檢測系統(tǒng)的設計與研究[D]. 劉永新.北京交通大學 2007
[4]基于圖像處理與機器視覺的手機軟板缺陷檢測的研究[D]. 曹申.中南大學 2007
[5]機器視覺玻殼缺陷多級自動檢測方法的研究[D]. 尹立蘋.天津科技大學 2006
[6]基于線陣CCD的大幅面掃描技術研究[D]. 張道勇.廣東工業(yè)大學 2005
本文編號:3178344
【文章來源】:常州大學江蘇省
【文章頁數】:124 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 光電產品檢測技術概述
1.2 國內外光電產品檢測裝備的研究現狀
1.2.1 國內研究現狀
1.2.2 國外研究現狀
1.3 光電產品檢測裝備的分類及設計依據
1.4 課題來源、研究意義及主要研究內容
1.5 本章小結
2 光電產品檢測方案的設計
2.1 光電產品的三種檢測方法及其對機構設計的功能要求
2.2 光電產品檢測平臺的方案設計
2.2.1 相機陣列的布置
2.2.2 檢測方案設計
2.3 光電產品檢測平臺的方案優(yōu)選
2.4 本章小結
3 光電產品檢測平臺機構的概念設計及結構分析
3.1 機構類型概述
3.2 光電產品檢測平臺機構的概念設計及結構分析
3.2.1 2-dof 平面型光電產品檢測平臺
3.2.2 3-dof 平面型光電產品檢測平臺
3.2.3 4-dof 空間型光電產品檢測平臺
3.2.4 5-dof 空間型光電產品檢測平臺
3.2.5 6-dof 空間型光電產品檢測平臺
3.3 本章小結
4 3-dof 平面型光電產品檢測平臺機構的運動學研究
4.1 Ⅰ型 3-dof 平面型光電產品檢測平臺機構
4.1.1 運動學分析
4.1.2 工作空間分析
4.1.3 誤差分析
4.2 Ⅱ型 3-dof 平面型光電產品檢測平臺機構
4.2.1 運動學分析
4.2.2 工作空間分析
4.2.3 誤差分析
4.3 本章小節(jié)
5 6-dof 光電產品檢測平臺機構的驅動源參數計算
5.1 6-dof 光電產品檢測平臺檢測過程分析
5.2 6-dof 光電產品檢測平臺驅動源參數的計算
5.2.1 3-dof(X-Y-θ)子工作臺的驅動源參數計算
5.2.2 伸縮桿式 3-dof 并聯(lián)子平臺的驅動源參數計算
5.2.3 伸縮桿式 6-dof 光電產品檢測平臺驅動源極限位置分析及計算
5.2.4 滑塊式 3-dof 并聯(lián)子平臺的驅動源參數計算
5.2.5 滑塊式 6-dof 光電產品檢測平臺驅動源極限位置分析及計算
5.3 本章小結
6 6-dof 光電產品檢測平臺機構的運動學分析
6.1 伸縮桿式 3-dof 并聯(lián)子平臺機構的運動學分析及仿真
6.2 伸縮桿式 6-dof 光電產品檢測平臺機構的運動學分析及仿真
6.3 滑塊式 3-dof 并聯(lián)子平臺機構的運動學分析及仿真
6.4 滑塊式 6-dof 光電產品檢測平臺機構的運動學分析及仿真
6.5 本章小結
7 滑塊式 6-dof 光電產品檢測平臺機構的誤差建模與仿真
7.1 誤差模型的建立
7.1.1 對滑塊型 3-dof 并聯(lián)子平臺機構正解模型求全微分
7.1.2 建立誤差模型
7.2 誤差模型的數值仿真及驗證
7.3 輸入變量對機構誤差的影響
7.3.1 輸入變量 l1對 P 點位置誤差的影響
7.3.2 輸入變量 l2對 P 點位置誤差的影響
7.3.3 輸入變量 l3對 P 點位置誤差的影響
7.3.4 輸入變量△x 及△y 對 P 點位置誤差的影響
7.4 結構參數誤差對機構誤差的影響
7.4.1 桿長誤差的影響
7.4.2 鉸鏈位置誤差的影響
7.4.3 輸入誤差的影響
7.5 本章小結
8 滑塊式 6-dof 光電產品檢測平臺機構的靜剛度及模態(tài)分析
8.1 滑塊式 6-dof 光電產品檢測平臺機構的有限元模型
8.2 滑塊式 6-dof 光電產品檢測平臺機構的靜剛度分析
8.3 滑塊式 6-dof 光電產品檢測平臺機構的模態(tài)分析
8.3.1 模態(tài)分析理論
8.3.2 模態(tài)計算與振型分析
8.4 本章小結
9 總結與展望
9.1 本文的主要工作及創(chuàng)新
9.2 本課題進一步研究的工作
參考文獻
攻讀學位期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]解耦三軸平面并聯(lián)操作手的新機構及分析[J]. 王瑋,沈惠平,鄧嘉鳴,丁少華,孟慶梅,馬正華,楊廷力. 機械設計. 2012(01)
[2]一種三滑塊驅動平面并聯(lián)手及其工作空間與位移特性分析[J]. 沈惠平,王瑋,鄧嘉鳴,駱敏舟,馬正華,楊廷力. 中國機械工程. 2011(13)
[3]視覺注意機制在帶鋼表面缺陷檢測中的應用[J]. 叢家慧,顏云輝. 中國機械工程. 2011(10)
[4]Exechon混聯(lián)機器人的三自由度并聯(lián)機構模塊位置分析[J]. 李彬,黃田,劉海濤,趙新華. 中國機械工程. 2010(23)
[5]FANUC20M420iA機器人動力學性能分析與仿真[J]. 方柏林,方瑩. 機械設計. 2010(11)
[6]衛(wèi)星太陽能電池陣破損自動檢測系統(tǒng)的研究[J]. 林曉瓏,千慶姬,張鐵強. 中國光學與應用光學. 2010(02)
[7]硅太陽能電池視覺檢測方法研究[J]. 張舞杰,李迪,葉峰. 計算機應用. 2010(01)
[8]3自由度空間并聯(lián)機器人機構設計與分析[J]. 原大寧,張彥斌,劉宏昭. 農業(yè)機械學報. 2009(11)
[9]五自由度關節(jié)型機器人結構設計及其動態(tài)仿真研究[J]. 楊雄,孔慶忠,張海平. 機械設計與制造. 2009(08)
[10]操作機器人的機構研究綜述[J]. 陳峰,王宸曜. 機械設計. 2009(06)
碩士論文
[1]太陽能電池檢測系統(tǒng)的運動控制實現及裂痕識別算法研究[D]. 于博.吉林大學 2010
[2]帶鋼表面缺陷視覺檢測系統(tǒng)的硬件平臺設計與實現[D]. 張鋒.西安理工大學 2008
[3]印刷電路板自動光學檢測系統(tǒng)的設計與研究[D]. 劉永新.北京交通大學 2007
[4]基于圖像處理與機器視覺的手機軟板缺陷檢測的研究[D]. 曹申.中南大學 2007
[5]機器視覺玻殼缺陷多級自動檢測方法的研究[D]. 尹立蘋.天津科技大學 2006
[6]基于線陣CCD的大幅面掃描技術研究[D]. 張道勇.廣東工業(yè)大學 2005
本文編號:3178344
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