机器人装配系统的误差分析和精度建模

对装配作业过程进行了严谨状态的描述;从工件的夹持位姿误差和基础装配件的定位位姿误差的角度出发,分析了产品装配过程的精度;考虑到误差传递的影响,建立了机器人装配系统的精度模型,最后用蒙特卡罗法进行模拟,结果与实际机器人吊扇电机装配线统计结果非常接近。     

机器人装配系统的精度分析

分析了机器人装配系统中引起装配件和装配基础件相对位姿误差的主要误差来源,即机器人运动参数误差、各关节的间隙和制造误差、工件传递装置的定位误差、夹具夹爪的定位误差等;并推导出了以上各误差对装配件和装配基础件间相对位姿误差的影响关系式,为机器人自动化装配系统的设计提供了理论依据。     

新型导管搬运机器人的静刚度及动态特性分析

为提高航空导管的加工效率,配合数控弯管机进行直管弯曲加工工作,设计了一种新型三坐标式导管搬运机器人.该机器人在搬运导管的工作过程中,其静刚度与动态特性是影响工作质量与精度的重要因素.针对该三坐标式搬运机器人的特点,利用旋量理论求解出该机器人的雅可比矩阵;利用有限元仿真软件对其进行静刚度分析,找出机器人工作的极限位姿,并对该机器人位姿进行模态仿真分析;结合静刚度映射理论对其进行静刚度辨识试验并求解出其刚度矩阵,进行了模态试验;试验分析结果与仿真结果进行对比,误差均不超过10％,验证了所建立模型的有效性.从而保证了搬运机器人较高的工作质量与连续性.     

装配机器人误差补偿的研究

本文利用误差补偿数据库，对机器人在整个工作空间进行误差自动补偿的方法。按照示教再现机器人和离线编程机器人的不同控制特点，分别提出了工作空间离散点误差补偿的数据库的建立方法，并在ＳＴＪ－１装配机器人验证了上述所提方法的可行性。     

基于新一代几何技术规范的装配误差建模

针对由于公差设计不合理而导致的服役于复杂工况的机械装备性能下降等问题,提出一种综合考虑制造与装配误差的机械产品装配精度分析方法。该方法首先利用有限元分析机械装备零部件装配误差导致的变形,并提取发生形变的关键特征面;然后基于新一代几何技术规范(GPS)将特征面的变形转化为尺寸与形位公差数据,并与设计公差进行叠加,实现变形—误差—公差的转换;随后基于雅可比旋量理论,构建综合考虑制造与装配误差的公差分析模型支撑机械装备的公差精量化设计;最后以某型机载作动筒为工程应用对象,对比分析了是否考虑受力变形条件下装配精度分析的结果差异,结果显示该方法相较于原有方法具有更高的计算准确性,能为精密机械产品精度设计提供更加准确的指导。     

机器人装配系统中精度对装配成功率的影响

利用《机器人装配系统的精度分析》一文中所得出的结果,并以ＳＲＸ－４型ＳＣＡＲＡ机器人对摩托车气门的装配为例,采用蒙特卡洛模拟法分析了装配系统精度对装配成功的影响,实验结果验证了所得结论的正确性。     

装配精度设计中的形位误差问题分析

本文分析了装配精度设计中形位误差对装配精度的影响,为机械设计人员指出了在装配精度设计中应考虑形位误差这一重要因素.     

自动武器闭锁机构三维装配精度分析技术研究

闭锁机构是自动武器的主要工作机构,其装配质量对武器发射可靠性与使用安全有较大影响。目前,自动武器产品的公差分析仍使用传统的线性尺寸链计算方法,而忽视了特征变动和配合间隙对装配质量的影响。通过三维偏差分析技术对闭锁机构装配精度进行预测,提出了特征要素离散化处理的方法,采用矢量坐标矩阵来描述几何特征要素在空间中的位置变动,通过蒙特卡洛模拟法随机抽样进行仿真试验,模拟实际表面的偏移。分析满足约束条件的随机数样本,求解装配偏差累积模型,得到了与实际装配情况一致的结果。通过实例对比分析了尺寸链计算、旋量矩阵法和软件仿真三种方法的特点,验证了该方法的有效性,为自动武器设计制造集成应用的实施提供了参考。     

机械装配系统可视化误差分析

提出了一种机械装配系统误差分析的集成方法,解决了常规误差分析的等价误差建模过程繁琐麻烦的问题,提升了误差分析的自动化水平,增强了误差分析的实用性.机械系统误差分析集成方法借鉴误差分析研究课题的成果,并在常规CAD/CAE软件中集成新的功能模块,以简化系统误差的建模及分析过程.算例表明,该系统可实现误差分析过程的简洁、直...     

行星线齿变速器基于装配误差的传动精度分析

针对一种以线齿轮为核心传动元件的行星线齿变速器,研究了装配误差对其传动精度的影响.介绍了该行星线齿变速器的结构组成及不同传动方案的特点,建立了轮系空间啮合坐标系,以及啮合时线齿行星轮、线齿太阳轮以及外线齿圈的参变量之间的定量关系;分析了外线齿圈与线齿行星轮之间以及线齿行星轮与线齿太阳轮之间的角度误差和位移误差的产生原因...     

光学系统装配误差分析及装调路径优选

分析了透射式光学系统中透镜以球面接触形式和平面接触形式装配时,多种公差对透镜装配误差(倾斜误差和偏心误差)的综合影响,从光学公差和机械公差设计的角度综合评价光学系统公差设计的合理性。借助于光学元件的分划工艺和绕中心轴线旋转装入的角度,提出了透镜与镜筒装配位姿量化的确定方法及装调路径描述方法。利用光学设计仿真软件ZEMAX进行了基于MTF指标的公差灵敏度分析,从而进一步提出了基于误差权重因子的装调路径优选方法,并用三片式柯克物镜系统的装调验证了研究方法的合理性。     

化工企业温度测量系统误差分析方法及对策

本文运用分立单元校准和系统校准的方法对温度测量系统进行了校准,并提出后者的优越性。结合工作实践,在校准过程中对系统的误差来源及形成原因进行分析,给出了相应的建议和对策。结呆表明,误差分析的思路和对策能有效解决大部分的误差问题,对化工企业温度测量有一定的应用价值。     

天线驱动系统的刚度分析

从理论入手，对实践中获得的多种畸变刚度曲线进行了分析，逐一推导了造成刚度曲线畸变的原因，判定了在天线驱动系统中的具体结构和在何位置引起了刚度曲线的畸变，提出了一些解决问题的办法，为解决天线驱动系统中刚度曲线的畸变问题奠定了一定基础。     

夹具三维定位误差的计算机辅助分析

建立了三维定位误差影响加工精度的数学模型。运用矩阵计算法对工件的定位误差进行了计算，并分析了3种典型定位方式下夹具加工工件的定位误差。用实例分析了一面两销定位下工件的定位误差。此数学模型可用于计算机辅助夹具设计的后续精度评价。     

行星滚柱丝杠电动缸精确度分析

分析影响电动缸精确度的各个因素,列出了各部分力与位移关系公式,得到了电动缸总刚度函数。以某电动缸为实例进行了数值计算及结果分析,并用MATLAB软件绘出了其刚度曲线图,该电动缸刚度曲线并非严格的直线,经分析可知,丝杠支承轴承刚度、滚柱与丝杠及螺母的接触刚度以及丝杠自身伸长部分的刚度对其影响较大。     

6R工业机器人刚度分析

针对6R工业机器人,在机器人连杆刚性的假设下,推导了机器人柔度矩阵。分析柔度矩阵将其划分为四个子矩阵:力—位移柔度矩阵、力—角位移柔度矩阵、力矩—位移柔度矩阵、力矩—角位移柔度矩阵。在非奇异位姿下,单独考虑力矢量(或力矩矢量)对末端线位移(或角位移)的影响,研究使末端产生单位变形时需要在末端施加的作用力,提出机器人力—位移、力—角位移、力矩—位移、力矩—角位移‘刚度椭球’,来表述机器人末端的刚度特性,为机器人刚度研究提供了一种新思路。最后以库卡Kr360机器人为例进行计算。计算表明对于Kr360机器人,在末端作用力矢量、力矩矢量在同一数量级时,可忽略力矩矢量对末端的作用效果。     

4自由度混联机器人静刚度分析

研究一种新型混联机器人模块-Bicept的半解析刚度建模方法。该模块由一含恰约束支链的2自由度平面并联机构和一与动平台末端串接的2自由度转头构成,是Tricept机器人的一种二维形式,具有制造成本低,工作空间大的特点,配以长行程导轨,可用于飞机壁板数字化自动制孔等场合。在完成2自由度并联机构位置逆解分析和变形分析基础之上,基于全变形雅可比矩阵建立该机构的静刚度半解析模型。建模中考虑了所有支链构件及铰链的弹性贡献,并侧重研究其恰约束支链弯曲刚度的精确建模问题。通过算例获得Bicept机器人面内静刚度在工作空间中的分布规律,并通过ANSYS有限元分析软件验证了计算结果的正确性。     

机器人轴孔装配状态的分析

利用旋量理论和虚功法对机器人装配过程点接触、面接触的力约束进行理论分析。以轴孔装配为例 ,得出了判断接触状态的条件 ,并设计了仿真算法。从分析中可以看出 ,旋量法比常规的几何方法简洁 ,可用来分析接触状态     

行星滚柱丝杠电动缸精确度分析

分析影响电动缸精确度的各个因素,列出了各部分力与位移关系公式,得到了电动缸总刚度函数。以某电动缸为实例进行了数值计算及结果分析,并用MATLAB软件绘出了其刚度曲线图,该电动缸刚度曲线并非严格的直线,经分析可知,丝杠支承轴承刚度、滚柱与丝杠及螺母的接触刚度以及丝杠自身伸长部分的刚度对其影响较大。     

Error analysis of a parallel mechanism considering link stiffness and joint clearances

In order to utilize a parallel mechanism as a machine tool component, it is important to estimate the errors of its end-effector due to the uncertainties in parts. This study proposes an error analysis for a new parallel device, a cubic parallel mechanism. For the parallel device, we consider two kinds of errors. One is a static error due to link stiffness and the other is a dynamic error due to clearances in the parts. In this study, we propose a stiffness model for the cubic parallel mechanism under the assumption that the link stiffness is a linear function of the link length. Also, from the fact that the errors of u-joints and spherical joints are changed with the direction of force acting on the link, they are regarded as a part of link errors, and then the error model is derived using forward kinematics. Lastly, both the error models are integrated into the total error, which is analyzed with a test example that the platform moves along a circular path. This analysis can be used in predicting the accuracy of other parallel devices.