用于光电产品检测平台的并/混联机构的设计与分析

发布时间：2021-05-10 00:46

　　本文在综述国内外光电产品检测装备的基础上，首先提出了适合于各类光电产品的初、中、高级三种检测方法及其对机构设计的要求，并以两类规格（1m×1m、2m×1m）的检测组件为例，对高级检测方法进行了详细的检测方案设计，并获得了相应的两种优选方案；接着，进行了机构概念设计，提出了系列可应用于各类光电产品检测方法的2⁶-dof并/混联运动平台机构共13种，其中，应用于初级检测的机构3种，中级检测的机构2种，高级检测的机构8种，并进行了结构分析；第三，详细分析了两种可应用于初级检测方法的3-dof平面型光电产品检测平台机构的运动学，包括运动学正逆解求解、可达工作空间分析、误差建模与仿真；第四，推导出3-dof20（X-Y-θ）子工作台、伸缩杆式和滑块式3-dof并联子平台三种机构的驱动源尺寸参数计算公式与方法，并分别对两种6-dof光电产品检测平台的极限位置进行了分析和计算，用Matlab计算得到了两个具体规格检测件的各驱动源尺寸；其次，推导了伸缩杆式、滑块式6-dof光电产品检测平台机构的运动学方程，并对其进行了运动学仿真；然后，以滑块式6-dof光电产品检测平台机构的运动... 

【文章来源】：常州大学江苏省

【文章页数】：124 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 光电产品检测技术概述
    1.2 国内外光电产品检测装备的研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 光电产品检测装备的分类及设计依据
    1.4 课题来源、研究意义及主要研究内容
    1.5 本章小结
2 光电产品检测方案的设计
    2.1 光电产品的三种检测方法及其对机构设计的功能要求
    2.2 光电产品检测平台的方案设计
        2.2.1 相机阵列的布置
        2.2.2 检测方案设计
    2.3 光电产品检测平台的方案优选
    2.4 本章小结
3 光电产品检测平台机构的概念设计及结构分析
    3.1 机构类型概述
    3.2 光电产品检测平台机构的概念设计及结构分析
        3.2.1 2-dof 平面型光电产品检测平台
        3.2.2 3-dof 平面型光电产品检测平台
        3.2.3 4-dof 空间型光电产品检测平台
        3.2.4 5-dof 空间型光电产品检测平台
        3.2.5 6-dof 空间型光电产品检测平台
    3.3 本章小结
4 3-dof 平面型光电产品检测平台机构的运动学研究
    4.1 Ⅰ型 3-dof 平面型光电产品检测平台机构
        4.1.1 运动学分析
        4.1.2 工作空间分析
        4.1.3 误差分析
    4.2 Ⅱ型 3-dof 平面型光电产品检测平台机构
        4.2.1 运动学分析
        4.2.2 工作空间分析
        4.2.3 误差分析
    4.3 本章小节
5 6-dof 光电产品检测平台机构的驱动源参数计算
    5.1 6-dof 光电产品检测平台检测过程分析
    5.2 6-dof 光电产品检测平台驱动源参数的计算
        5.2.1 3-dof(X-Y-θ)子工作台的驱动源参数计算
        5.2.2 伸缩杆式 3-dof 并联子平台的驱动源参数计算
        5.2.3 伸缩杆式 6-dof 光电产品检测平台驱动源极限位置分析及计算
        5.2.4 滑块式 3-dof 并联子平台的驱动源参数计算
        5.2.5 滑块式 6-dof 光电产品检测平台驱动源极限位置分析及计算
    5.3 本章小结
6 6-dof 光电产品检测平台机构的运动学分析
    6.1 伸缩杆式 3-dof 并联子平台机构的运动学分析及仿真
    6.2 伸缩杆式 6-dof 光电产品检测平台机构的运动学分析及仿真
    6.3 滑块式 3-dof 并联子平台机构的运动学分析及仿真
    6.4 滑块式 6-dof 光电产品检测平台机构的运动学分析及仿真
    6.5 本章小结
7 滑块式 6-dof 光电产品检测平台机构的误差建模与仿真
    7.1 误差模型的建立
        7.1.1 对滑块型 3-dof 并联子平台机构正解模型求全微分
        7.1.2 建立误差模型
    7.2 误差模型的数值仿真及验证
    7.3 输入变量对机构误差的影响
        7.3.1 输入变量 l1对 P 点位置误差的影响
        7.3.2 输入变量 l2对 P 点位置误差的影响
        7.3.3 输入变量 l3对 P 点位置误差的影响
        7.3.4 输入变量△x 及△y 对 P 点位置误差的影响
    7.4 结构参数误差对机构误差的影响
        7.4.1 杆长误差的影响
        7.4.2 铰链位置误差的影响
        7.4.3 输入误差的影响
    7.5 本章小结
8 滑块式 6-dof 光电产品检测平台机构的静刚度及模态分析
    8.1 滑块式 6-dof 光电产品检测平台机构的有限元模型
    8.2 滑块式 6-dof 光电产品检测平台机构的静刚度分析
    8.3 滑块式 6-dof 光电产品检测平台机构的模态分析
        8.3.1 模态分析理论
        8.3.2 模态计算与振型分析
    8.4 本章小结
9 总结与展望
    9.1 本文的主要工作及创新
    9.2 本课题进一步研究的工作
参考文献
攻读学位期间研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]解耦三轴平面并联操作手的新机构及分析[J]. 王玮,沈惠平,邓嘉鸣,丁少华,孟庆梅,马正华,杨廷力.  机械设计. 2012(01)
[2]一种三滑块驱动平面并联手及其工作空间与位移特性分析[J]. 沈惠平,王玮,邓嘉鸣,骆敏舟,马正华,杨廷力.  中国机械工程. 2011(13)
[3]视觉注意机制在带钢表面缺陷检测中的应用[J]. 丛家慧,颜云辉.  中国机械工程. 2011(10)
[4]Exechon混联机器人的三自由度并联机构模块位置分析[J]. 李彬,黄田,刘海涛,赵新华.  中国机械工程. 2010(23)
[5]FANUC20M420iA机器人动力学性能分析与仿真[J]. 方柏林,方莹.  机械设计. 2010(11)
[6]卫星太阳能电池阵破损自动检测系统的研究[J]. 林晓珑,千庆姬,张铁强.  中国光学与应用光学. 2010(02)
[7]硅太阳能电池视觉检测方法研究[J]. 张舞杰,李迪,叶峰.  计算机应用. 2010(01)
[8]3自由度空间并联机器人机构设计与分析[J]. 原大宁,张彦斌,刘宏昭.  农业机械学报. 2009(11)
[9]五自由度关节型机器人结构设计及其动态仿真研究[J]. 杨雄,孔庆忠,张海平.  机械设计与制造. 2009(08)
[10]操作机器人的机构研究综述[J]. 陈峰,王宸曜.  机械设计. 2009(06)

硕士论文
[1]太阳能电池检测系统的运动控制实现及裂痕识别算法研究[D]. 于博.吉林大学 2010
[2]带钢表面缺陷视觉检测系统的硬件平台设计与实现[D]. 张锋.西安理工大学 2008
[3]印刷电路板自动光学检测系统的设计与研究[D]. 刘永新.北京交通大学 2007
[4]基于图像处理与机器视觉的手机软板缺陷检测的研究[D]. 曹申.中南大学 2007
[5]机器视觉玻壳缺陷多级自动检测方法的研究[D]. 尹立苹.天津科技大学 2006
[6]基于线阵CCD的大幅面扫描技术研究[D]. 张道勇.广东工业大学 2005



本文编号：3178344