3-PUU并联坐标测量机相关误差研究

发布时间：2018-02-03 19:42

  本文关键词： 并联机构 坐标测量机 误差分析 直线度运动误差 阿贝误差　出处：《合肥工业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：并联机构由于具有运动惯量轻、刚度大及误差平均效应等显著优点,二十多年来在机器人、机床等领域得到了深入的研究并推动其迅速地发展,且已经实现了产品化,但其在测试、测量领域的运用相对来讲较少,发展相对滞后。鉴于传统的正交测量机存在许多的问题与不足,本团队基于3-PUU并联机构的原理,研发一款并联坐标测量机,本文主要针对其误差展开讨论。首先,根据并联机构的基本理论建立了测量机的正反解测量模型,在测量理论模型的基础上,建立了直线度误差模型,.并借助于全微分理论建立了阿贝误差传递模型。接着介绍了样机在设计、制造和装配中采用的具体措施,并简要定性分析了仪器的主要误差源。然后,针对并联测量机中运动直线度误差和滑块角运动误差对仪器精度的影响问题,分析了滑块运动直线度误差影响仪器最终测量精度的机理和途径,同时分析了滑块角运动误差及其所引起的阿贝误差的特点。最后,通过实验获取了运动直线度误差和阿贝误差的原始数据,并选取了27个特征点分别分析了两种误差对仪器总体精度的影响。分析结果表明：滑块运动直线度误差和角运动误差对Y方向测量精度影响最大,对X方向影响最小,这从另一个角度体现了并联机构误差平均效应的数学内涵,同时揭示了滑块角运动误差在并联机构中传递的特点。
[Abstract]:Because of its advantages of light inertia, large stiffness and error average effect, the parallel mechanism has been deeply studied in the field of robot and machine tool for more than 20 years and promoted its rapid development. And has realized the production, but its in the test, the measurement domain application is relatively few, the development relatively lags behind. In view of the traditional orthogonal measuring machine has many problems and the insufficiency. The team based on the principle of 3-PUU parallel mechanism, develop a parallel coordinate measuring machine, this paper mainly discusses its error. First of all. According to the basic theory of parallel mechanism, the forward and inverse solution measurement model of the measuring machine is established, and the straightness error model is established on the basis of the measurement theory model. The Abbe error transfer model is established by means of the total differential theory. Then the concrete measures used in the design, manufacture and assembly of the prototype are introduced, and the main error sources of the instrument are analyzed qualitatively. Aiming at the influence of the motion straightness error and the sliding block angle motion error on the instrument precision in parallel measuring machine, the mechanism and approach of the slider motion straightness error affecting the instrument final measurement accuracy are analyzed. At the same time, the characteristics of the slider angular motion error and the Abbe error caused by it are analyzed. Finally, the original data of the motion straightness error and Abbe error are obtained by experiments. The 27 characteristic points are selected to analyze the influence of two kinds of errors on the overall accuracy of the instrument. The results show that the slider motion straightness error and angular motion error have the greatest influence on the measurement accuracy of Y direction. The effect on X direction is the least, which reflects the mathematical connotation of error average effect of parallel mechanism from another angle, and also reveals the characteristics of the transmission of angular motion error of slider in parallel mechanism.
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH721

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本文编号：1488202