【摘要】：本課題來源于國家重大科研項目“神光—III”工程,該工程主要研制慣性約束聚變激光裝置以用于核反應(yīng)的研究,其對激光裝置的要求很高,要保證多路激光聚焦到靶球內(nèi)一點來引發(fā)核反應(yīng)。因此,OM2組件作為靶球上重要的激光導(dǎo)引裝置,裝配要求很高。OM2組件共分為四部分,靠矩形截面的軸孔連接,總長約11m,總重約5t。利用傳統(tǒng)的裝配方式,在復(fù)雜的靶場的環(huán)境中進行安裝時,很難在滿足高精度要求的同時完成大尺寸、大質(zhì)量的組件裝配。所以,本文采用了混合柔順裝配,一種新的裝配方式,并基于軸孔定位對軸孔裝配過程進行了力學(xué)分析。柔順裝配包含主動柔順裝配和被動柔順裝配,其中主動柔順的裝配效果受限于傳感器,而大尺寸的零件相較于小尺寸的零件對傳感器的布置形式,精度,種類及數(shù)目都提出了較高的要求,較難實現(xiàn)。而被動柔順裝置既要有高精度對應(yīng)的高剛性,又要具備一定的柔性,導(dǎo)致其專用性強,實用性低,使用范圍也受到限制。結(jié)合OM2組件和柔順裝配的特點,本文設(shè)計了適合于OM2組件裝配的基于力學(xué)傳感器和柔順彈簧的混合柔順裝配方案,其中主動柔順系統(tǒng)用于軸孔定位和角度位姿偏差調(diào)整,被動柔順用于位移偏差調(diào)整,此時系統(tǒng)只需要提供抵進力,柔順彈簧會在倒角的作用力下產(chǎn)生變形,從而使軸朝著孔的軸心方向移動以完成裝配。該裝配方案一方面降低了主動柔順中對傳感器的要求,簡化了控制系統(tǒng);另一方面使系統(tǒng)具有高的裝配精度。本文規(guī)劃了六自由度柔順機構(gòu)的運動,建立了OM2組件安裝工況的力學(xué)分析模型,并在此基礎(chǔ)上計算出了在主動柔順裝配中力傳感器的支反力與OM2組件軸孔相互作用力以及位姿之間滿足的關(guān)系式,從而總結(jié)出了軸孔相對位置的判定方案。該方案可以分別區(qū)分出軸相對孔的接觸形式是一點接觸、兩點接觸、三點接觸還是邊接觸,并且判斷出對于矩形軸與孔沒有四點接觸。同時利用力傳感器檢測的信息設(shè)計出了基于謝國芳公式求解歐拉角的位姿調(diào)整策略,并計算了柔順彈簧的剛度。最后,本文運用ADAMS動力學(xué)仿真軟件對OM2組件軸孔柔順裝配過程進行了運動模擬,有效地驗證了本文理論結(jié)果的可行性。
【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】：2017
【分類號】：TL632.1
【圖文】：

圖 1-3 靶場環(huán)境柔順機構(gòu)的柔順裝配技術(shù)作為當(dāng)今先進的裝配技術(shù)精度更高，效率也更高。而根據(jù)傳感器的信息判斷柔順裝配研究的難點和重點。本次研究選擇神光圖 1-4）為研究對象，采用柔順裝配方案，通過力

安裝精度更高，效率也更高。而根據(jù)傳感器的信息判斷整是柔順裝配研究的難點和重點。本次研究選擇神光件（如圖 1-4）為研究對象，采用柔順裝配方案，通過力相對位姿，并對位姿進行調(diào)整，從而能夠完成對 OM2M2 組件的柔順裝配（如圖 1-5）具有理論指導(dǎo)的意義

【參考文獻】

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1 景龍飛;黃天fE;江少恩;陳伯倫;蒲昱東;胡峰;程書博;;神光-Ⅱ和神光-Ⅲ原型內(nèi)爆對稱性實驗的模型分析[J];物理學(xué)報;2012年10期

2 徐征;王曉東;程新宇;羅怡;王立鼎;;基于機器視覺的微裝配控制策略及軟件架構(gòu)[J];光學(xué)精密工程;2009年04期

3 馬立;榮偉彬;孫立寧;龔振邦;;面向光學(xué)精密裝配的微操作機器人[J];機械工程學(xué)報;2009年02期

4 吳廣順;凌雷;王玉果;;機器人柔順裝配的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[J];計量學(xué)報;2007年02期

5 劉景泰,吳水華,孫雷,陳濤;基于視覺的遙操作機器人精密裝配系統(tǒng)[J];機器人;2005年02期

6 李海燕,張憲民,彭惠青;大變形柔順機構(gòu)的驅(qū)動特性研究[J];機械科學(xué)與技術(shù);2004年09期

7 王全玉,王曉東;機器人柔性腕力傳感器及其檢測系統(tǒng)[J];傳感器技術(shù);2004年06期

8 陳立國,孫立寧,榮偉彬;基于顯微視覺與微力覺柔順混合控制的微操作機器人[J];高技術(shù)通訊;2003年12期

9 李團結(jié);柔性機構(gòu)的結(jié)構(gòu)拓撲特征及其自由度分析[J];機械科學(xué)與技術(shù);2003年01期

10 謝先海,羅鋒武,廖道訓(xùn);柔順機構(gòu)自由度的一種計算方法[J];華中理工大學(xué)學(xué)報;2000年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王雯靜;柔順機構(gòu)動力學(xué)分析與綜合[D];北京工業(yè)大學(xué);2009年

2 孫權(quán);神光Ⅲ慣性約束聚變激光裝置可靠性研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 易旦萍;滑閥式真空泵的振動分析和結(jié)構(gòu)改進[D];揚州大學(xué);2013年

2 康利君;基于兩種柔順單元柔順機構(gòu)的動力學(xué)研究與仿真[D];中北大學(xué);2013年

3 吳遙;基于六維力傳感器的柔順裝配理論與實驗研究[D];燕山大學(xué);2012年

4 魏維君;用于孔軸柔順裝配的自動精密裝配系統(tǒng)[D];大連理工大學(xué);2009年

本文編號：2713476