六自由度并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),自由度,并聯(lián),機(jī)器人,控制系統(tǒng),設(shè)計(jì) XX大學(xué)XX學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題 目： 學(xué) 院： XX學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號： 姓 名： XX 指導(dǎo)教師：XX 完成日期： 2015-5-20 目 錄 摘要 3 ABSTRACT 4 第1章 前言 5 1.1 背景與意義 5 1.2 并聯(lián)機(jī)器人發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 6 1.2.1 并聯(lián)機(jī)器人組成原理簡介 6 1.2.2 并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)空間簡介 7 1.2.3 并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡介 7 1.2.4 并聯(lián)機(jī)器人剛度、精度、柔度、靈巧度簡介 7 1.2.5 并聯(lián)機(jī)器人誤差簡介 7 1.2.6 并聯(lián)機(jī)器人模塊設(shè)計(jì) 7 1.2.7 新型虛擬軸數(shù)控機(jī)床的簡介 8 第2章 并聯(lián)機(jī)器人的設(shè)計(jì) 9 2.1 機(jī)床中的并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 2.2桿件的配置 13 2.3主軸部件 13 2.4驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 13 2.5機(jī)器人機(jī)身的設(shè)計(jì) 14 第3章 部件的設(shè)計(jì) 16 3.1 主軸系統(tǒng) 16 3.1.1 主軸設(shè)計(jì)與受力分析 16 3.1.2刀具夾緊結(jié)構(gòu) 18 3.2桿件和鉸鏈設(shè)計(jì) 18 3.2.1桿件設(shè)計(jì) 18 3.2.2鉸鏈設(shè)計(jì) 21 3.3伺服電機(jī)的選用 22 3.3.1直流伺服電機(jī)的選擇與計(jì)算 22 3.3.2直流伺服電機(jī)的控制 25 第4章 絲桿的計(jì)算與校核 26 4.1 參數(shù)擬訂 26 4.2 穩(wěn)定性驗(yàn)算 27 4.3 剛度驗(yàn)算 27 4.4 效率驗(yàn)算 28 第5章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 5.1電路布線方案 30 5.2電路控制要求 29 5.3電路控制連線原理圖 30 5.4并聯(lián)機(jī)器人控制總成 29 結(jié) 論 31 致謝 32 參考文獻(xiàn) 33 附錄：英文文獻(xiàn)翻譯 34 摘要 概念設(shè)計(jì)是并聯(lián)機(jī)器人設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)，其目的是在所需的自由給定的條件下，最重要的部分 通過副桿機(jī)構(gòu)尋求包括主平行剛體配置（移動(dòng)臺(tái)）的所有可能的組合，并且將驅(qū)動(dòng)模式的整體布局。 造成根據(jù)分支并聯(lián)機(jī)器人伺服致動(dòng)器包含不同數(shù)量的并聯(lián)和串聯(lián)的可分為三種類型并聯(lián)混合的。前兩個(gè)僅包含一個(gè)或一個(gè)支鏈的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器，以直接生產(chǎn)三六自由度;后者是自由的要求，以產(chǎn)生并行結(jié)構(gòu)的序列，或由兩個(gè)或兩個(gè)以上的程度少游離串聯(lián)組合。滾珠絲杠螺母或線性電機(jī) - 根據(jù)驅(qū)動(dòng)器的位置是并聯(lián)機(jī)器人的一個(gè)分支，可以在里面和首席副驅(qū)動(dòng)外，與一般使用的線性驅(qū)動(dòng)裝置，如采用了伺服馬達(dá)。建筑結(jié)構(gòu)變化的整體布局可能使并聯(lián)機(jī)器人的多樣性，而且對靈活的工作空間的大小，形狀和運(yùn)動(dòng)有很大的不同。因此，在節(jié)目的整體布局的發(fā)展，交互式設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)學(xué)應(yīng)根據(jù)概念的具體要求時(shí)，并決定。 可以通過各種數(shù)字服務(wù)計(jì)算機(jī)更換到底實(shí)現(xiàn)為并行的優(yōu)點(diǎn)之一。然而，由于支化干擾約束鉸能力，特別是在位置和其他因素，加上為了實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)平臺(tái)上的姿態(tài)是一種有限的手勢固有缺陷的純各種并行機(jī)制是難以適應(yīng)廣角多軸數(shù)控IT需求的工作。目前的趨勢是使用平行顯著混合裝置，可以實(shí)現(xiàn)平移和旋轉(zhuǎn)自由度。這樣的安排不僅可以讓平移和旋轉(zhuǎn)控制解耦，和一個(gè)大的工作空間，這樣你就可以重新組織性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是因?yàn)檎獾拇嬖谛裕鉀Q的立場來回答，它提供了極大的方便和NC編程錯(cuò)誤補(bǔ)償。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展了幾百年，和創(chuàng)新從一個(gè)純粹的體制點(diǎn)任何希望，而嘗試懷孕的傳統(tǒng)布局合理的部分徹底放棄制造過程的機(jī)械結(jié)構(gòu)失之偏頗。 該設(shè)計(jì)由六個(gè)固定平臺(tái)伸縮桿鉸接到所述框架（框架機(jī)）和移動(dòng)式平臺(tái)（軸部件），六邊形幀機(jī)固定平臺(tái)，六伸縮分布式一個(gè)60度角，然后將錨定是固定的，并棒的長度是可變的，并且可以是可伸縮的。伸縮桿6的另一端，然后被耦合到與移動(dòng)平臺(tái)鉸鏈部件的主軸，以達(dá)到6自由度運(yùn)動(dòng)的工具。的部分被加工固定于機(jī)臺(tái)上，而沒有任何運(yùn)動(dòng)的全過程。運(yùn)動(dòng)。 ABSTRACT This design is made 6telescopic rod fixed platform (chassis) and a mobile station (spindle) connected on both sides of the frame 6 machine is fixed platforms, telescopic rod 6 by a hinge at a 60 degree angle distribution in the framework of the support rods are fixed, and the length of the rod is variable and scalable. 6 telescopic rod at the other end by a hinge axis and connected to the mobile platform, enabling 6degrees tools and freedom of movement. Part of the process without any moveme nt is fixed to the machine table, in the whole process 第1章 前言 1.1 課題背景與意義 為了提高產(chǎn)量，以滿足市場的迅速變化的需求，近年來，全球的機(jī)床制造商積極探索新的多用途生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)，并開發(fā)和技術(shù)結(jié)構(gòu)該機(jī)的適應(yīng)性突破，它會(huì)出現(xiàn)在90年代中期此外，虛擬（這是）軸機(jī)床（VirtualAxisMachineTool）或十年，這被稱為水貨機(jī)（ParallelKinematicsMachine）并行（ParallelMachineTool）。與產(chǎn)品，機(jī)器人和機(jī)器制造技術(shù)基本上是并聯(lián)機(jī)器人組合，原型是并聯(lián)機(jī)械手。為了實(shí)現(xiàn)同樣的功能，與傳統(tǒng)的五軸數(shù)控機(jī)相比，平行機(jī)械手，它具有以下優(yōu)點(diǎn)。 剛性的重量比以關(guān)閉靜態(tài)集一起使用或不平行的靜態(tài)桁架結(jié)構(gòu)的環(huán)中，當(dāng)準(zhǔn)靜態(tài)，所述第二動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件，在理論上，具有有限的因?yàn)樗且环N拉伸和壓縮桿負(fù)載，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的重量是，它有一定的高承載能力的。 快速響應(yīng)：動(dòng)態(tài)質(zhì)量慣性伺服控制器，有效地提高了顯著減少運(yùn)動(dòng)部件，并允許以獲得較高的進(jìn)給速度和加速度，特別適合各種高速數(shù)控操作移動(dòng)平臺(tái)你。 環(huán)境適應(yīng)：您可以將各種姿勢很容易重新配置的模塊化設(shè)計(jì)，它不包括和布局組成。多軸加工工具，你可以安裝使用鉆一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)，拋光等加工形狀鋒利的打磨。結(jié)束機(jī)械設(shè)備手腕，高能束源和CCD攝像頭也完全組裝精度，特殊處理和測量操作。 技術(shù)和高附加值：簡單的“軟件”，“硬件”，其特點(diǎn)是高附加值的先進(jìn)技術(shù)的機(jī)電一體化產(chǎn)品的復(fù)雜的并行，是實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益因此預(yù)計(jì)。 我們的研究和發(fā)展繼續(xù)提供美國國家科學(xué)基金會(huì)，國家攀登計(jì)劃資金來研究的基本理論，已被列入并行和863“95”計(jì)劃的高科技發(fā)展計(jì)劃。大學(xué)教育的并行發(fā)展的一部分也被列入211個(gè)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，并支持當(dāng)?shù)卣闹饕獦I(yè)務(wù)部門，并吸引了機(jī)器的參與。討論，中國的中國國家自然科學(xué)基金，在這方面，中國大陸，同時(shí)協(xié)同設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)研討會(huì)清大理論舉行了1999年6月，第一并聯(lián)機(jī)器人發(fā)展會(huì)議的中堅(jiān)力量為了支持未來的發(fā)展趨勢，是解決問題。 1.2 并聯(lián)機(jī)器人發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 并聯(lián)機(jī)器人和機(jī)床虛擬軸，使用一般Stewart平臺(tái)及其變形機(jī)制，是現(xiàn)代機(jī)器人技術(shù)和現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)的完美結(jié)合。并行創(chuàng)建結(jié)構(gòu)是基于近兩個(gè)世紀(jì)的機(jī)器，線性位移協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷了笛卡爾的根本變化，并驅(qū)動(dòng)多個(gè)并聯(lián)極機(jī)制，打破一個(gè)完全的機(jī)械結(jié)構(gòu)固定刀軌的傳統(tǒng)觀念是放棄了習(xí)慣。開挖斯圖爾特平臺(tái)的結(jié)構(gòu)中，非常提示大大提高處理速度和加工質(zhì)量，超快速的剛性，并且改善了機(jī)器，以實(shí)現(xiàn)高速處理。機(jī)，高剛性，具有高承載能力，高轉(zhuǎn)速，高精度，重量輕，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，加工精度要求的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的優(yōu)勢，航天，兵器，船舶，海拔地區(qū)如電子它已被成功應(yīng)用。你可以說：“虛軸數(shù)控機(jī)床被認(rèn)為是在20世紀(jì)的機(jī)械設(shè)計(jì)最具創(chuàng)新性的突破，該機(jī)代表了21世紀(jì)的發(fā)展方向?！? 1.2.1 并聯(lián)機(jī)器人組成原理簡介 研究并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)副類型、自由度計(jì)算、支鉸類型以及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、建模與仿真等問題。 1.2.2 并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)空間簡介 包括運(yùn)動(dòng)空間分析和模擬，可達(dá)工作空間解決（如數(shù)值解法，球坐標(biāo)搜索方法等），計(jì)算和定位分析工具的干擾。 1.2.3 并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡介 并行設(shè)計(jì)包括很多內(nèi)容，比如設(shè)計(jì)，機(jī)器的整體布局，數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全機(jī)構(gòu)（包括數(shù)控平臺(tái)建設(shè)，數(shù)控系統(tǒng)編程，數(shù)控加工過程仿真等）。 1.2.4 并聯(lián)機(jī)器人剛度、精度、柔度、靈巧度簡介 閉環(huán)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)系列機(jī)器具有更高的剛性，但造成了極大的困擾相對動(dòng)態(tài)的分析，這個(gè)功能耦合問題的形成，因此，應(yīng)給予足夠的重視學(xué)業(yè)。精密并聯(lián)機(jī)器人仍然是一個(gè)國際問題，包括精密的研究（原機(jī)床的設(shè)計(jì)和精密制造精度描述）機(jī)器硬件的研究和系統(tǒng)輸出（輸出數(shù)據(jù)和評估后加工和機(jī)床加工精度）。并聯(lián)機(jī)器人的敏捷性，靈活性，包括分析，工作區(qū)的合格評定和分布和形狀。靈巧和敏捷性的關(guān)鍵指標(biāo)分配。 1.2.5 并聯(lián)機(jī)器人誤差簡介 包括誤差分析、建模及誤差精度保證、測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)等問題。 1.2.6 并聯(lián)機(jī)器人模塊設(shè)計(jì) 空間和根據(jù)工件的平面，并相應(yīng)地并聯(lián)機(jī)器人入空間平行平面平行機(jī)械手和機(jī)器類型。根據(jù)功能和結(jié)構(gòu)，它可分為以下功能塊并行：①執(zhí)行模塊; ②基本模塊（靜態(tài)平臺(tái)模塊）; ③移動(dòng)平臺(tái)模塊; ④機(jī)架模塊; ⑤定位模塊; ⑥驅(qū)動(dòng)模塊; ⑦控制和顯示模塊; ⑧潤滑和冷卻模塊。 1.2.7 新型虛擬軸數(shù)控機(jī)床的簡介 虛擬軸數(shù)控機(jī)床是“用數(shù)學(xué)工具的制造?！币?yàn)檫@些機(jī)器的設(shè)計(jì)和操作的使用非常復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算和推理。 Stewart平臺(tái)目前的理論已經(jīng)取得了一些重要的結(jié)論，進(jìn)一步研究Stewart平臺(tái)的綜合分析，為虛擬軸數(shù)控機(jī)床的發(fā)展提供了理論依據(jù)。 第2章 并聯(lián)機(jī)器人的設(shè)計(jì) 2.1 機(jī)床中的并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）概念設(shè)計(jì) 并聯(lián)機(jī)器人的設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)，其目的是在必要的自由給定的條件，最重要的部分 通過副桿機(jī)構(gòu)尋求包括主平行剛體配置（移動(dòng)臺(tái)）的所有可能的組合，并且將驅(qū)動(dòng)模式的整體布局。 可以實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字服務(wù)的計(jì)算機(jī)上通過更換到底是并行的優(yōu)勢之一。然而，由于支化干擾的鉸鏈的約束，特別是在位置和其他因素的影響，再加上的姿態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)平臺(tái)上的有限手勢的能力是一個(gè)純粹的各種并聯(lián)機(jī)構(gòu)的固有缺陷是難以適應(yīng)以大角度多軸數(shù)控IT工作的需要。目前的趨勢平行顯著是使用一種混合機(jī)構(gòu)平移的和旋轉(zhuǎn)自由度得以實(shí)現(xiàn)。這樣的安排不僅可以讓平移和旋轉(zhuǎn)控制解耦，和一個(gè)大的工作空間，因此可以重新組織性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是因?yàn)檎獾拇嬖谛?，解決的立場來回答，它提供了數(shù)控編程和極大的便利誤差補(bǔ)償。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展了幾百年，而且從純粹的創(chuàng)新機(jī)構(gòu)觀點(diǎn)抱任何希望，而嘗試懷孕完全放棄制造過程的機(jī)械結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)布局合理部分會(huì)有偏差。 （2）運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì) 并聯(lián)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)包括一個(gè)工作區(qū)2的工作區(qū)的內(nèi)容的定義和說明，以及分析和綜合。合理的自定義的工作空間是平行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的第一個(gè)環(huán)節(jié)。從傳統(tǒng)的工具，工作空間機(jī)器人平行相交的子空間的各種支鏈的工作通常由通過多個(gè)補(bǔ)丁的包圍的封閉空間提供的。定義為需要適應(yīng)的多軸數(shù)控工作規(guī)則內(nèi)的機(jī)器編程工作區(qū)工作區(qū)接觸幾何，一般靈活（喬）。純六個(gè)自由度機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)平臺(tái)的位置和姿態(tài)的能力是相互耦合，增加了姿勢，工作間隙狹窄。因此，為了實(shí)現(xiàn)以實(shí)現(xiàn)可視化的能力的移動(dòng)站的位置和方向，經(jīng)常需要減少空間位置所描述的空間或方向的尺寸。 1）工作空間分析和綜合的核心并聯(lián)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。概括地說，它涉及到一個(gè)已知的空間分析尺度參數(shù)和有源關(guān)節(jié)范圍的變量，以便評估的位置和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的取向能力變化的條件;大規(guī)模的整合方案的基礎(chǔ)上，前面給出的能力的空間配置，并作出最佳的經(jīng)營業(yè)績目標(biāo)，以決定該倡議的范圍來改變關(guān)節(jié)變量和尺度參數(shù)。 工作區(qū)2）的分析可以用來數(shù)值方法或解析方法。前者的核心算法的基礎(chǔ)上，利用反向運(yùn)動(dòng)學(xué)和KT邊界點(diǎn)邊界一套標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)將被用作工作區(qū)域邊界約束。其基本思路是，后者將被拆卸成各溶液中單一的開放空間由具有彎曲鏈的邊界包圍的單開鏈幾個(gè)平行機(jī)構(gòu)，然后使用技術(shù)來獲得整個(gè)表面相交的工作區(qū)域的邊界。 3）的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全面并聯(lián)運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，我們需要考慮移動(dòng)平臺(tái)的位置和方向，實(shí)現(xiàn)能力，鍛煉柔韌性的因素，支持干擾的原則。對于6自由度機(jī)械手，你可以使用目前的規(guī)模綜合方法可分為：基于各向同性情況的尺寸下一輪，基于手勢的移動(dòng)能力加權(quán)綜合指數(shù)各向同性條件和綜合稱重平臺(tái)，和整體的三種方法的靈活性。第一種方法依賴于參數(shù)滿足各向同性的條件的大小，所以無窮多的解決方案僅僅是因?yàn)榈拇嬖?。對于移?dòng)平臺(tái)的第二種方法需要預(yù)訂手勢功能在給定的工作空間，通過施加適當(dāng)?shù)募s束，可以有效地解決多解的問題。第三種方法是比較常見的，通常是雅可比第一次在工作區(qū)為目標(biāo)矩陣的條件數(shù)，該問題的規(guī)模被歸于一類的綜合功能極端。值得注意的是，第二個(gè)方法是僅適用于特定的平行結(jié)構(gòu)（如Stewart平臺(tái)）;并且除了前低計(jì)算效率的三種方法，但也可以不考慮平臺(tái)的功能來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)手勢。因此，不同類型的機(jī)器人，同時(shí)考慮到研究和高效的性能規(guī)模的綜合性的做法將是一個(gè)非常有意義的工作。 （3）動(dòng)態(tài)問題 1） 剛體動(dòng)力學(xué)逆問題是機(jī)器人，全動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和控制器參數(shù)整定的理論基礎(chǔ)動(dòng)態(tài)分析。這樣的問題可以歸因于已知的溶液運(yùn)動(dòng)和移動(dòng)平臺(tái)鉸鏈的內(nèi)部的力的驅(qū)動(dòng)力。歐拉，拉格朗日方程，虛功原理，凱恩方程等 - 在幾乎所有可使用的機(jī)械，如牛頓使用相應(yīng)的建模方法。易于設(shè)置，因?yàn)椴僮骺臻g和關(guān)節(jié)空間速度和加速度由雅可比矩陣和Hessian和映射這樣的速度廣泛的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)之間的廣義慣性力，這是有理由認(rèn)為，虛功（率）來構(gòu)建原則模具的優(yōu)選方法。 2） 1）動(dòng)態(tài)性能并行處理是的效率和準(zhǔn)確性的影響的重要指標(biāo)。動(dòng)態(tài)績效評價(jià)并聯(lián)機(jī)器人可以按照一系列相應(yīng)的結(jié)果，你可以使用數(shù)字，動(dòng)態(tài)最小奇異值和動(dòng)態(tài)可操作性的動(dòng)態(tài)條件下橢球長軸幾何指標(biāo)平均值。該機(jī)器人不同的是，金屬切削機(jī)床的動(dòng)態(tài)，主要是基于結(jié)構(gòu)振動(dòng)切削穩(wěn)定性的審議案情。動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)目標(biāo)通?？梢詺w結(jié)到整個(gè)單元以改善靜態(tài)剛度的重量;通過質(zhì)量和振動(dòng)能量平衡低級主導(dǎo)模式的剛度的合理搭配;并且有效地減少零件的相對運(yùn)動(dòng)之間的最大負(fù)實(shí)刀具和工件的靈活性，以便提高抗震顫的能力。動(dòng)態(tài)績效考核方案是兩個(gè)機(jī)器人和機(jī)床之間的一些差異。實(shí)際上，前者不支持動(dòng)態(tài)計(jì)算和結(jié)構(gòu)特性和性能的子系統(tǒng)有特殊需要的效果;剛度改變后者的形狀不考慮的移動(dòng)部件中的非線性變化的慣性和位置和時(shí)間。因此，深度平行耦合與這些機(jī)構(gòu)，復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模和機(jī)器的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)具有非固定長度和非線性特性，這將是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。指導(dǎo)控制器參數(shù)調(diào)整的工作，提高了動(dòng)態(tài)質(zhì)量體系也很重要。 （4） 精度設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定 ???關(guān)鍵在于是否并聯(lián)機(jī)器人的精度進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營。平行自己的錯(cuò)誤，錯(cuò)誤可以分為準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)誤差。前者包括制造和零部件裝配，鉸鏈間隙，伺服控制，穩(wěn)定的切削負(fù)荷，造成錯(cuò)誤的熱變形;后者是主要的錯(cuò)誤振動(dòng)和耦合以與系統(tǒng)的所得結(jié)構(gòu)的過程中造成的切割過程的動(dòng)態(tài)特性。機(jī)械誤差是平行的準(zhǔn)靜態(tài)錯(cuò)誤，包括錯(cuò)誤部件制造和裝配的主要來源。目前，由于沒有信息，用于檢測所述移動(dòng)臺(tái)的位置和方向是沒有有效的手段，并不能達(dá)到閉環(huán)控制，校準(zhǔn)的情況下提高精度通過精密機(jī)械設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)學(xué)是特別重要的。 1）精密機(jī)械設(shè)計(jì)是錯(cuò)誤的，以避免技術(shù)，該技術(shù)可以被概括為所估計(jì)的兩份詳細(xì)倒數(shù)問題的精度和準(zhǔn)確度的一個(gè)重要部分。的主要任務(wù)是要準(zhǔn)確地估計(jì)精度等級是根據(jù)基于封閉鏈約束的制造公差確定誤差模型的一個(gè)構(gòu)件設(shè)置，并估計(jì)在靈敏度分析的整個(gè)工作區(qū)的工具構(gòu)成統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著方差修改相關(guān)的工藝參數(shù)，直到所要求的精度。工程設(shè)計(jì)，更有意義的工作，是一種合成的精確度，即反物質(zhì)的設(shè)計(jì)精度?？傮w精度定義工作空間的工具預(yù)先給予最大的公差（或體積錯(cuò)誤），反向應(yīng)分配給部件的制造公差，以平衡的一些感。組件集成精密制造公差一般歸因于一個(gè)類設(shè)計(jì)變量，其右邊歐幾里得范數(shù)最大的目標(biāo)重量誤差靈敏度矩陣的，并且為了實(shí)現(xiàn)精密的兩個(gè)線性規(guī)劃問題均衡公差約束相同的水平。 2）運(yùn)動(dòng)的校準(zhǔn)基于此信息，或記錄為改善并聯(lián)機(jī)器人，也被稱為精確的補(bǔ)償?shù)闹匾侄蔚木鹊木取Ｆ浠驹硎抢梅忾]運(yùn)動(dòng)學(xué)校準(zhǔn)鏈約束，并且可以觀察到的錯(cuò)誤，錯(cuò)誤信息，和模型輸出結(jié)構(gòu)之間可以觀察到，用非線性最小二乘技術(shù)來識別該模型的參數(shù)，然后將識別結(jié)果校正控制反解模型參數(shù)來實(shí)現(xiàn)精確的補(bǔ)償。高效，準(zhǔn)確的測量是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定的最重要的前提。根據(jù)測量輸出是不同的，它是通常的校準(zhǔn)方法兩個(gè)動(dòng)作：①使用內(nèi)部自校準(zhǔn)信息，鉸鏈驅(qū)動(dòng)的傳感器的安裝（如果安裝的鉸鏈鉤編碼器），通常需要獲得觀察者; ②檢測工具的位置和位置信息的外部校準(zhǔn)方法，精密測量工具所需要的原則和昂貴的五坐標(biāo)檢測設(shè)備。 （5）數(shù)控系統(tǒng) 1）從一個(gè)機(jī)器的運(yùn)動(dòng)學(xué)圖的觀點(diǎn)出發(fā)，正交的本質(zhì)區(qū)別坐標(biāo)與所述移動(dòng)平臺(tái)的機(jī)器人的傳統(tǒng)機(jī)器平行，關(guān)節(jié)稱為實(shí)際情況地圖空間（）的非線性映射伺服空間這就是運(yùn)動(dòng)。因此，運(yùn)動(dòng)控制，被輸入到該方法的伺服控制工具命令系統(tǒng)必須定位相對于模型的解決方案，以推進(jìn)的位置和方向和速度的信息，以驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)所需的工作工具。因此實(shí)際情況的映射不同的配置和尺度參數(shù)，和不同的，因?yàn)槠浣Y(jié)果與該結(jié)構(gòu)的不同并聯(lián)機(jī)器人的參數(shù)，是一種使用開放式數(shù)控系統(tǒng)的理想方式增加，并且建立了系統(tǒng)的適用性。 2）快并且為了實(shí)現(xiàn)高精度的控制刀具路徑并行系統(tǒng)需要高性能數(shù)控硬件和軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件通常，根據(jù)不同的實(shí)際情況中，用戶界面??，數(shù)據(jù)預(yù)處理，變化，包括插補(bǔ)，PLC控制，可靠的安全模塊，和一個(gè)簡單的，用于低級別的訪問它可以是，必須能夠完成多任務(wù)實(shí)時(shí) - 操作系統(tǒng)的時(shí)間調(diào)度。 3）用戶友好的界面是不可能忽略運(yùn)行并聯(lián)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。誰是習(xí)慣于指揮系統(tǒng)，因?yàn)樗撬某Ｒ?guī)的數(shù)控機(jī)床相關(guān)的術(shù)語和工人操作面板是容易開發(fā)根據(jù)所考慮的并聯(lián)機(jī)器人數(shù)控系統(tǒng)的最終用戶，傳輸特性的原理的用戶界面必須尊重系統(tǒng)是相同的，這可以是常規(guī)的工具，仍然是用戶或用戶信息的要求下隱藏。這個(gè)信息通常包括操作面板顯示，數(shù)字程序代碼和坐標(biāo)。 4）實(shí)時(shí)插補(bǔ)計(jì)算工具，是實(shí)現(xiàn)高速，高精度的軌道控制的關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)不同的精度要求，并根據(jù)所提供的填充工業(yè)PC采樣頻率，一個(gè)多軸運(yùn)動(dòng)控制器板開核結(jié)構(gòu)并行數(shù)控系統(tǒng)，在工作空間的離散刀具路徑一般和簡單的內(nèi)插算法，由插入根據(jù)時(shí)間表粗插補(bǔ)離散點(diǎn)，硬件和控制器細(xì)插值，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成關(guān)節(jié)間隙根據(jù)實(shí)際情況，一個(gè)。勻速運(yùn)動(dòng)軸間作每個(gè)離散點(diǎn)，指出了兩個(gè)或復(fù)雜的合成2還是簡單的直線勻速運(yùn)動(dòng)曲線在工作空間獨(dú)立的點(diǎn)，兩個(gè)不同的點(diǎn)是對應(yīng)的移的，被轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)節(jié)空間的運(yùn)動(dòng)，因?yàn)殛P(guān)節(jié)間隙中，如果操作的每個(gè)軸的所述空間內(nèi)的路徑。所以離散點(diǎn)，高速高密度，必須創(chuàng)建刀具路徑的精度高。這大大提高了內(nèi)插的速率控制，不僅需要為對應(yīng)于有效轉(zhuǎn)變率要求。 （6）鍵基 高速，機(jī)器人的高精確度，可重構(gòu)，該產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)，以及材料的保證，專門和序列構(gòu)建一個(gè)顯著降低生產(chǎn)成本，以支持重要基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)元件。工作，市場，是一個(gè)平行的重要組成部分。我們，并行高速主軸單元的功率比，高速高性能的線性電動(dòng)機(jī)，精密絲杠導(dǎo)軌，結(jié)構(gòu)緊湊，一個(gè)較大的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的非常部分和一個(gè)鉸鏈，其中包括一個(gè)精密滾珠軸承和可調(diào)輥縫的卷的卡它必須是 - 高精度衍射光柵和激光測量定位系統(tǒng)。目前，為了開發(fā)出不同系列國外產(chǎn)品（例如，德國INA軸承有限公司等）一直專業(yè)生產(chǎn)廠。然而，這些產(chǎn)品在中國，有一點(diǎn)還是有很大的差距，或?yàn)榭眨蛘吲c國際先進(jìn)水平。 1）并聯(lián)機(jī)器人的機(jī)器，雖然家是家族的新成員是靜止的，而且，為了克服許多的理論和技術(shù)問題，“童年”，“是不是一個(gè)潛在的客戶，傳統(tǒng)的因?yàn)闉榱嘶卮疬@個(gè)問題，平鍵的生命力是沒有理由能說服我買并聯(lián)機(jī)器人的工具，抓住機(jī)遇，改變下一代的制造設(shè)備，并行理論加強(qiáng)機(jī)器人的研究和工程，盡快早期商業(yè)化和新數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)力的產(chǎn)業(yè)化工作，促進(jìn)高新技術(shù)的潛在用戶有重要的意義。這種實(shí)踐，機(jī)械制造商和遠(yuǎn)見，這取決于政府和工人與合作，將您的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)在機(jī)器人和機(jī)器，您將學(xué)習(xí)如何做不懈的努力。 2）設(shè)計(jì)為固定平臺(tái)（幀機(jī)6伸縮桿）和移動(dòng)式平臺(tái)（軸部件），它被連接到六角形幀的機(jī)器是高60度通過鉸鏈架的角度分布，固定平臺(tái)，和6伸縮桿在，螺栓被固定在那里，它是一個(gè)變量，該桿件的長度是膨脹和收縮。然后，請與其它的伸縮桿6，用于由移動(dòng)臺(tái)和主軸的鉸鏈部件實(shí)現(xiàn)六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)的工具的末端。部被加工，在整個(gè)過程中沒有任何的運(yùn)動(dòng)，固定在機(jī)臺(tái)上。 2.2桿件的配置 雙杠是驅(qū)動(dòng)元件移動(dòng)機(jī)構(gòu)。配置桁架結(jié)構(gòu)和船舶的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床的性能將起到絕對的作用。 關(guān)于主要考慮的問題棒是： （1）會(huì)員點(diǎn)是固定的或移動(dòng)的 （2）桿的長度是可變的或固定的 （3）連接的酒吧和移動(dòng)平臺(tái)的形式 可調(diào)桿長度我所選擇的后，并利用它的處置的特征長度可通過伸縮機(jī)構(gòu)來改變，所述桿的一端被固定到所述框架通過鉸鏈機(jī)，并通過鉸鏈運(yùn)動(dòng)與平臺(tái)連接的另一端。位置控制信號到后伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠傳動(dòng)通過拉伸或譯碼器，移位或旋轉(zhuǎn)角度測量系統(tǒng)，返回到對伸縮桿的位置的控制系統(tǒng)。很顯然，可以改變連桿的長度，也就是它的最大值和機(jī)器的工作區(qū)的最小長度將有一個(gè)直接的影響，和有限的伸縮結(jié)構(gòu)。 2.3主軸部件 馬達(dá)軸垂直配置，有助于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)平臺(tái)的大的角度，在保證電機(jī)軸和杠桿，該表和工件之間沒有干擾。 2鉸鏈安裝位置作為軸端的底部和頂端分增加機(jī)器的剛度附近。 酒吧的系統(tǒng)配置采取程序并行和交叉組合，幫助設(shè)計(jì)框架及機(jī)導(dǎo)軌。 2.4驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器可供選擇： （1）直接驅(qū)動(dòng)線性馬達(dá) （2）的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾珠螺桿 使用相同的線性球?qū)蚪Y(jié)構(gòu)和線性位移測量系統(tǒng)，以便它可以互換兩個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。測試比較。直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的球上滑動(dòng)導(dǎo)向塊2的兩側(cè)不再安裝;并且一球安裝伺服電機(jī)滾珠絲杠滑軌短邊螺絲滑塊導(dǎo)向塊材料是鋁，鋁合金整木銑和加工。在具有多個(gè)肋，以降低系統(tǒng)成本的線性電動(dòng)機(jī)滑動(dòng)的結(jié)構(gòu)，由鋁合金制成的。除了考慮滑動(dòng)和制造成本函數(shù)需要的結(jié)構(gòu)，而且在滑動(dòng)最小化的各種組件，萬向節(jié)的數(shù)目的固定位置，因此鏡像對稱。由于低成本伺服驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，所以我選擇了伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠。 2.5機(jī)器人機(jī)身的設(shè)計(jì) 機(jī)床的框架除了保證實(shí)現(xiàn)所要求的工作空間和并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)裝置的安裝要求外，在設(shè)計(jì)過程中還考慮以下問題： （1） 框架零件的組成。 （2） 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的連接。 （3） 刀具交換系統(tǒng)和刀具交換位置 （4） 排屑傳送帶的位置 （5） 電源和其他管路的連接方法 將其設(shè)計(jì)成左右對稱的框架和床身底座。將各種部件和裝置安裝到機(jī)床框架和底座上。如圖1示： 圖1 機(jī)床框架和床身  第3章 部件的設(shè)計(jì) 3.1 主軸系統(tǒng) 3.1.1 主軸設(shè)計(jì)與受力分析 ①與國外低速電動(dòng)主軸，直到扭矩輸出并購1000N：它主要是下一個(gè)大的差距的差距，相比于主軸，性能，無論是各種國內(nèi)和國外兩種產(chǎn)品家居質(zhì)量中國相比使用電主軸與國外產(chǎn)品僅比300N·m的小。 ②在高速，電主軸高速加工中心的外國人達(dá)到75000r /分鐘，我們的國家是多還是少30000r / min的。 ③主軸軸承的潤滑，油潤滑，但被廣泛應(yīng)用于國外，中國仍然是潤滑。 ④其他支持技術(shù)，停止等，另外，主軸電機(jī)，交流伺服控制技術(shù)，定位精準(zhǔn)的矢量控制，這是一個(gè)很大的差距，如高速啟動(dòng)。 ⑤樣生產(chǎn)，規(guī)模，在數(shù)量和規(guī)模，國內(nèi)電主軸還處于原型階段，研究和開發(fā)，而不是少量的，專業(yè)的系列，以滿足國內(nèi)需求，數(shù)控機(jī)床和加工中心的開發(fā)我不能。歐洲和美國的公司，如國際標(biāo)準(zhǔn)，如歐洲和國際等產(chǎn)品的開發(fā)相關(guān)聯(lián)，它具有較強(qiáng)的科研和前瞻性和關(guān)鍵零部件，系統(tǒng)，工具，界面的創(chuàng)新能力，操作系統(tǒng)，以及相關(guān)電機(jī)主軸編碼的開發(fā)和生產(chǎn)的公司是他們的最佳利益。 1）低轉(zhuǎn)速，高扭矩主軸，國外產(chǎn)品的出口??，就能實(shí)現(xiàn)更低速扭矩300N·m的一些其中有高達(dá)甚至600 N·M（例如），而國內(nèi)目前較德國CYTEC的100N·m以上或以下。 中國2時(shí)小于或等于20000r /分鐘）高的速度，主軸轉(zhuǎn)速外部處理中心，已達(dá)到（意大利CAMFIOR）75000r /分鐘。主軸的其他申請，外國的國家已達(dá)到250000r /分鐘（英國西風(fēng)公司D1733），主軸的最高轉(zhuǎn)速為150000r /分。 中國仍是占主導(dǎo)地位的石油和油霧潤滑和只是3）主軸潤滑，國外高速主軸軸承寬，擁有先進(jìn)的油潤滑采用。 4之間）的功能和主軸性能是一個(gè)傳統(tǒng)的產(chǎn)品，如中國是主要的發(fā)展方向，在國外，通用性很強(qiáng)，開發(fā)了高性能的電主軸數(shù)控機(jī)床。 5）電主軸軸承技術(shù)，與國外的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)液（氣）浮軸承電主軸（IBAG瑞士），磁軸承主軸成熟的產(chǎn)品（瑞士IBAG），在科學(xué)研究和中國的小批量試仍然是是的。 6）其他相關(guān)技術(shù)，電主軸地區(qū)這種內(nèi)部電機(jī)主軸，矢量控制技術(shù)回路，交流伺服技術(shù)，精確的角度位置（精確定位）技術(shù)，C軸驅(qū)動(dòng)技術(shù)和快速一開始和停止技術(shù)，HSK一個(gè)封閉的生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)，處理主軸智能監(jiān)控技術(shù)，中國要么不夠成熟，或者你將不能夠滿足實(shí)際需要。 7）的種類，數(shù)量，規(guī)模工業(yè)產(chǎn)品，國內(nèi)的一些企業(yè)，即使你是從事研發(fā)和制造電主軸，然而，研磨機(jī)，仍是主要的電機(jī)主軸，數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，它的從系列走的是少量仍處于開發(fā)階段的專業(yè)，以及大規(guī)模生產(chǎn)，是，無法與國外先進(jìn)水平相比，不能滿足國內(nèi)市場的需求，這是國外的產(chǎn)品和競爭對手你不具備的能力。 取向的設(shè)計(jì)，使用的開發(fā)洛陽軸承中國制造的基礎(chǔ)上，根據(jù)研究所IBAG主軸電機(jī)主軸系統(tǒng)的電主軸的公司，它是說本質(zhì)上是相同的性能，會(huì)更便宜。 并聯(lián)機(jī)器人的設(shè)計(jì)，它具有主軸的設(shè)計(jì)和應(yīng)用單個(gè)馬達(dá)和一球軸承體正變得越來越流行。 在選擇的設(shè)計(jì)是容易維護(hù)，一個(gè)軸承主軸這是相對廉價(jià)的，被卷，它是一種并聯(lián)機(jī)器人被設(shè)計(jì)為選擇的主軸組件。 表1 電主軸參數(shù) 主軸型號 轉(zhuǎn)速 電機(jī) KWS1 V . A HZ 變頻器 安裝尺寸 112XD30 30000 1.5 220 5.8 500 3.7 70*200 112*346 表2 電主軸結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié) 定位 潤滑 冷卻 軸承 軸端連接 用 途 外徑法蘭 油脂 水 4-B7005C/P4 ER16 高速型腔數(shù)控銑 主軸受力分析圖 3.1.2刀具夾緊結(jié)構(gòu) 刀具夾緊機(jī)，工具夾持結(jié)構(gòu)的方法，包括下列結(jié)構(gòu)：一中空主軸工具可插入其中，所述具有長孔的至少一個(gè)軸向細(xì)長軸;在主桿的設(shè)置，所述桿在第一方向和一第二軸向移動(dòng)，從而釋放卡住的工具分別偏置構(gòu)件被布置在主軸上，這可能偏向于第二方向上的杠桿;一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐所述主軸頭架;圍繞驅(qū)動(dòng)環(huán)樞紐;推桿頭幀，其中設(shè)置在所述一個(gè)驅(qū)動(dòng)環(huán)所述第一驅(qū)動(dòng)方向;一連桿和銷連接所述驅(qū)動(dòng)環(huán)，通過它所述桿穿過連接銷和驅(qū)動(dòng)環(huán)的長孔，所述驅(qū)動(dòng)環(huán)的接觸表面，對著所述上表面上的推桿，所述接觸表面設(shè)置在前面在第一方向上的連接銷。3.2桿件和鉸鏈設(shè)計(jì) 并聯(lián)機(jī)構(gòu)是由桿，鉸鏈，固定平臺(tái)和由四部分組成的移動(dòng)平臺(tái)。因此，桿和鉸鏈的設(shè)計(jì)是，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人平行主要機(jī)械部件的所需的運(yùn)動(dòng)，對機(jī)器的工作精度和剛度有很大的影響。 3.2.1桿件設(shè)計(jì) （1）桿分類 桿部件是平行移動(dòng)輸入機(jī)構(gòu)。但從運(yùn)動(dòng)學(xué)點(diǎn)的角度看，它是一剛性體具有長度。變化（主軸組件或表）棒長度和速度，加速度，位置和姿勢。杠桿構(gòu)件的物理結(jié)構(gòu)可包括它們的機(jī)械，電氣設(shè)備，液壓元件，及其組合。球桿軸的長度可分為固定和可變長度棒分為兩類。機(jī)器人，由一伸縮桿的滾珠絲杠裝置，線性馬達(dá)或由一個(gè)驅(qū)動(dòng)棒是目前最廣泛使用的兩個(gè)桿。 （2）伸縮桿 伸縮桿組成的桿的滾珠絲杠傳動(dòng)系可伸縮（可變桿長度）。 圖3伸縮桿 3，有四列滾珠螺桿是由一個(gè)雙向錐形軸承滾珠固定在右側(cè)，該滾珠螺母固定地與所述延長管相連接。由于導(dǎo)向槽的伸縮管軸向外表面，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺母只能驅(qū)動(dòng)懸臂的直線運(yùn)動(dòng)。這個(gè)被放入球的轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿的兩個(gè)套管相對運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)可伸縮的桿。 3.2.2鉸鏈設(shè)計(jì) （1）以及鉸鏈部件，其中，它被連接到該桿的移動(dòng)平臺(tái)，其功能是提供圍繞中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以執(zhí)行被發(fā)送來的運(yùn)動(dòng)所需的力。為了這個(gè)目的，鉸鏈，三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，而在所有的旋轉(zhuǎn)位置的，必須具有的轉(zhuǎn)動(dòng)軸在同一鉸鏈的中心。 （2）空間支點(diǎn)并聯(lián)機(jī)構(gòu)是積極的，它需要一個(gè)操作機(jī)器人精密，精密制造方面有著重大的影響。 圖4球鉸鏈 如圖4所示，它仍然球形鉸鏈核心部分被分布在同樣球球支撐螺栓，布滿小球，外表面，以安裝第二半球形鉸鏈2，是紙張導(dǎo)向環(huán)。然后，為了確保密封性，球面球蓋螺栓被囚禁球。球形帽被連接到外螺紋桿。在球冠的中心時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中心開口。三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度使用球窩接頭，20度，30度，將有油脂。球鉸鏈最大負(fù)載能力取決于鉸接球的大小和載荷的方向。我選擇了F-232956球鉸，3500N最大壓力負(fù)荷，3000N拉伸負(fù)荷獨(dú)立偏轉(zhuǎn)角。 益（3）更加明顯，并且球鉸鏈接頭，它是用來如此廣泛。桿和鉸鏈設(shè)計(jì)，系列化，標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化現(xiàn)象非常普遍，有助于促進(jìn)并行的應(yīng)用程序。機(jī)械制造商和用戶集中在整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，將能加強(qiáng)合作。 3.3伺服電機(jī)的選用 桿件的位移是并聯(lián)機(jī)器人的輸入。通過伸縮桿內(nèi)的滾珠絲桿將伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成為套管的伸縮位移。 3.3.1直流伺服電機(jī)的選擇與計(jì)算 A 為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的靈活性和伸縮桿的靈活性，所以本設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)部分選用直流伺服電動(dòng)機(jī)型號為90sc, 額定功率6kw 額定轉(zhuǎn)矩 29.4N .m 最大轉(zhuǎn)矩 147N.m 額定轉(zhuǎn)速2000 B 電機(jī)選型方法 圖5 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)負(fù)載傳動(dòng)圖 （1） 位置反饋脈沖的分頻比 1/N： N=1、2、3、…32 2/N： N=2、3、…32 （2） 指令脈沖頻率數(shù) （3） 指令脈沖階躍輸入時(shí) ·速度控制的起動(dòng)時(shí)間 (3.1) ·位置環(huán)增益 ·偏差計(jì)數(shù)積累的脈沖數(shù) ·停止精度 ·轉(zhuǎn)矩的有效值 （3.2） 圖6 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩與動(dòng)作時(shí)間的關(guān)系圖（指令脈沖階躍輸入時(shí)） （4）指令脈沖斜坡輸入時(shí) ·速度控制的起動(dòng)時(shí)間 ·偏差計(jì)數(shù)積累的脈沖數(shù) ·停止精度 脈沖以上 ·轉(zhuǎn)矩的實(shí)效值 (3.3) 式中 A — 位置檢測單位 mm — 指令脈沖頻率數(shù) 1/s n — 脈沖發(fā)生器光柵條數(shù) 1/r — 電機(jī)的 — 負(fù)載 (折算到電機(jī)軸上) — 伺服電機(jī)起動(dòng)最大轉(zhuǎn)矩 — 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 (折算到電機(jī)軸上) P — 送進(jìn)絲杠導(dǎo)程 mm/r R — 減速比 — 可運(yùn)動(dòng)部分速度 mm/min — 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 r/min — 速度控制起動(dòng)時(shí)間 s — 脈沖分配時(shí)間 s — 調(diào)整時(shí)間 s — 1周期時(shí)間 s — 偏差計(jì)數(shù)積累脈沖數(shù) — 停止精度脈沖 — 實(shí)效轉(zhuǎn)矩 圖7 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩與動(dòng)作時(shí)間的關(guān)系圖（指令脈沖斜坡輸入時(shí)） 3.3.2直流伺服電機(jī)的控制 一種控制DC伺服電動(dòng)機(jī)的方法，有兩種主要：一，以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩電壓信號控制的應(yīng)用程序的電樞電壓控制，該磁場在定子的過電樞繞組不變。其他令人興奮的領(lǐng)域，這使得可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出扭矩，通過改變勵(lì)磁電流的大小，以改變定子的磁場強(qiáng)度，即，被控制。 由于定子磁場不發(fā)生變化，利用電樞電壓控制時(shí)，因而也似乎被稱為恒轉(zhuǎn)矩速度模式，以實(shí)現(xiàn)電樞電流到對應(yīng)于額定輸出扭矩的速度我可以。在激發(fā)場控制的情況下，馬達(dá)，因?yàn)樗ぷ髟陲柡痛艌隹拷燃壍臓顟B(tài)。因此，它可以由電動(dòng)機(jī)速度只有磁場方法的減弱而改變。由于電樞電流額定值，從而它不能超過一個(gè)磁場，因?yàn)殡m然電機(jī)轉(zhuǎn)速增加，輸出轉(zhuǎn)矩保持恒定，以被減小，以降低輸出功率，該方法中，常數(shù)這就是所謂的功率轉(zhuǎn)速模式。 通常，永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)電伺服系統(tǒng)，即使它只是，伺服系統(tǒng)需要一個(gè)匹配有電樞電壓控制模式中的恒定轉(zhuǎn)矩的負(fù)載特性 - 它可以用于速度特性你。 第4章 絲桿的計(jì)算與校核 滾珠絲杠螺母：摩擦，以減少所述螺旋槽安裝成之間的中間驅(qū)動(dòng)器元件的滾珠絲杠螺母。沿著螺旋槽滾珠絲杠和螺母前滾的相對運(yùn)動(dòng)，返回絲杠，在滑跑過程中領(lǐng)回來了幾圈后螺絲和螺母滑過通過個(gè)人，以形成一個(gè)閉環(huán)。 球的特點(diǎn)： 90％至95％的滑動(dòng)螺絲1/3， （1）的高效率的傳輸效率達(dá)的能量的 （2）不僅雙向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以移動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)，該直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，反向轉(zhuǎn)印效率幾乎相同，常規(guī)的傳輸效率。 滿足 （3）證明預(yù)載機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中，為了獲得該系統(tǒng)中，螺母，剛度更高的剛度的各種要求，沒有蠕變將保持穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的靈敏度。 因?yàn)楹蟮能堉? （4）在一個(gè)較高的制造精度和小摩擦，球工作時(shí)，溫度上升時(shí)，熱變形發(fā)送，硬化容易獲得更高的傳輸準(zhǔn)確性，精密研磨滾珠絲杠螺紋本身。 （5）滾動(dòng)的球表面的較長的壽命是移動(dòng)的，因?yàn)樗卉堉朴不钚〉哪p，壽命長，可靠性高，并且在長時(shí)間使用后維持其精度。它們的壽命通常為5-6倍滑動(dòng)螺桿更高。 （6）自鎖螺絲，特別是當(dāng)垂直安裝運(yùn)動(dòng)已經(jīng)停止，因?yàn)槁菽赶碌亓?，不能是你需要?jīng)常設(shè)置制動(dòng)。 （7）精密滾珠絲杠和螺母作業(yè)復(fù)雜部件，表面粗糙度，制造成本高。 其優(yōu)點(diǎn)如下。 1）從0.92到0.96，傳動(dòng)效率高）的1η摩擦低的小所需的傳動(dòng)扭矩系數(shù)。 高 2）敏感性，這是傳動(dòng)平穩(wěn)，爬行，跟蹤精度高，容易產(chǎn)生一個(gè)精確的定位。 3）耐磨損性，使用壽命長，為了保持良好的精度。 4）能夠擰緊的間隙，沒有措施來提高軸向和準(zhǔn)確性的扭轉(zhuǎn)剛度。 5）運(yùn)動(dòng)，以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，是可逆的。 滾珠絲杠，數(shù)控機(jī)床，精密機(jī)械的獨(dú)特的特點(diǎn)，因此備受推崇，已成為一個(gè)省力機(jī)械設(shè)備及機(jī)械及各種各類電器產(chǎn)品集成必備裝備。 4.1 參數(shù)擬訂 已知平均工作載荷Fm=1000N，絲杠工作長度150mm，平均轉(zhuǎn)速nm=187.5r/min，最大轉(zhuǎn)速nmax=1000r/min，使用壽命左右，絲杠材料為CrWMn鋼，滾道硬度為58～62HRC，傳動(dòng)精度要求 （1）求計(jì)算載荷： 由題中條件，查表2-6取KF=1.2，查表2-7取K1-1=1.0，查表2-4取D級精度，查表2-8取KA=1.0。 （2）計(jì)算額定動(dòng)載荷計(jì)算值 （3）根據(jù)選擇滾珠絲杠 根據(jù)額定動(dòng)載荷選擇滾珠絲杠副，假設(shè)選用FC1型號，按滾珠絲杠副的額定動(dòng)載荷等于或稍大于的原則，查表2～9選以下型號的規(guī)格： 由表2-9得絲杠副數(shù)據(jù)，公稱直徑 D0=40mm 導(dǎo)程 P=6mm 螺旋角λ= 滾珠直徑d0=3.969mm 按表2-1中尺寸公式計(jì)算 滾道半徑： 偏心距 ： 絲杠內(nèi)徑： 4.2 穩(wěn)定性驗(yàn)算 滾珠絲杠副受D0n值的限制，通常要求D0n＜7×104 mm ，所以該絲杠副工作穩(wěn)定。 4.3 剛度驗(yàn)算 滾珠絲杠在工作負(fù)載和轉(zhuǎn)矩共同作用下引起每個(gè)導(dǎo)程的變形量（m）為 （4.1） 式中，A為絲杠截面積，，Jc為絲杠的極慣性矩，，G為絲杠切變模量，對鋼為轉(zhuǎn)矩，，式中，ρ為摩擦角，其正切函數(shù)值為摩擦系數(shù)，F(xiàn)m為平均工作負(fù)載，本題取摩擦系數(shù)為，則得。 按最不利的情況?。ㄆ渲蠪=Fm） 則絲杠在工作長度上的彈性變形所引起的導(dǎo)程誤差為 通常要求絲杠的導(dǎo)程誤差應(yīng)小于起傳動(dòng)精度的1/2 該絲杠的滿足上式，所以其剛度滿足要求。 4.4 效率驗(yàn)算 滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率η為 要求在90%～95%之間，所以該絲杠副合格。 經(jīng)上述計(jì)算驗(yàn)證，各項(xiàng)性能均符合題目要求，可選用。 第5章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5.1電路布線方案 380V三相交流電源配置，裝配圖，根據(jù)電主軸及驅(qū)動(dòng)電機(jī)電源插口并聯(lián)機(jī)構(gòu)的保留權(quán)力孔50毫米機(jī)架支柱，通過安裝螺絲孔配電箱包圍。電源從地面，甚至在配電箱，電源線蛇皮管外絕緣護(hù)套電纜。 分布電主軸和平行機(jī)構(gòu)，通過電源線配電箱，該職位的內(nèi)部分配給每個(gè)電源連接器。 電主軸已在第二章中，實(shí)驗(yàn)站裝配，電主軸用螺栓連接到移動(dòng)平臺(tái)上被選中。在移動(dòng)中央平臺(tái)的高手，連接電源線必須領(lǐng)導(dǎo)從柱的上端，從替補(bǔ)席上帽連接到電機(jī)主軸下來。 并聯(lián)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率輸入口在螺桿套筒，因此，像從塔的上端電主軸電源引線。 5.2電路控制要求 并聯(lián)機(jī)構(gòu)在此不予考慮，那么電主軸的控制相對于并聯(lián)部分就簡單的多，只需用繼電器控制電主軸的正反轉(zhuǎn)、加減速的簡單動(dòng)作。 5.3電路控制連線原理圖 左半部分是主軸正反轉(zhuǎn)控制；右邊部分是主軸加減速、制動(dòng)控制。 5.4 并聯(lián)機(jī)器人控制總成 由于并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)多樣化特點(diǎn)，對其控制系統(tǒng)要求具有開放式結(jié)構(gòu)，本課 題基于6軸并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，在實(shí)現(xiàn)對其控制時(shí)，采用PC機(jī)+運(yùn)動(dòng)控 制卡的形式。 圖2．1 6軸并聯(lián)機(jī)器人控制總流程 六軸并聯(lián)機(jī)器人計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的硬件，運(yùn)動(dòng)控制卡，驅(qū)動(dòng)器，步進(jìn) 步進(jìn)馬達(dá)，滾珠螺桿，逆變器和電主軸等，如圖2.1所示。通過電腦針織 翻譯，轉(zhuǎn)換處理程序代碼到運(yùn)動(dòng)控制卡發(fā)送運(yùn)動(dòng)控制指令，運(yùn)動(dòng)控制卡將指令分 酒店被發(fā)送到每個(gè)驅(qū)動(dòng)器上的一個(gè)分支的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)球. 螺旋伸縮運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了工作區(qū)6自由度運(yùn)動(dòng)的主軸成員。主軸工業(yè)PC發(fā)送控制命令通過運(yùn)動(dòng)控制卡，改變直接發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器頻率控制的電主軸執(zhí)行倒車，同比增長下坡速度等活動(dòng)。變頻電機(jī)和機(jī)械月底的執(zhí)行部分主軸結(jié)合。簡體主軸結(jié)構(gòu)，降低重量主軸動(dòng)平臺(tái)，提高飼料和加工速度速度。。 開放式結(jié)構(gòu)的并聯(lián)機(jī)床系統(tǒng)的要求。在機(jī)床系統(tǒng)的開發(fā)Windows XP的平臺(tái)，的Visual C ++ 6.0作為開發(fā)工具，基于6軸并聯(lián)機(jī)器人結(jié)配置特性和加工要求，數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)。 Windows操作系統(tǒng)提供了各種各樣的函數(shù)，方便我們開發(fā)應(yīng)用程序。這些 函數(shù)由操作系統(tǒng)提供給應(yīng)用程序接口，即API函數(shù)。Windows提供了1000多 種的API函數(shù)，大大方便了應(yīng)用程序的開發(fā)‘50】【1”。 VC ++ 6.0是一個(gè)非常強(qiáng)大的軟件開發(fā)。開發(fā)環(huán)境提供了廣泛的應(yīng)用序列框架，使程序員省去了大量重復(fù)的編碼。該代碼由許多必要的開發(fā)環(huán)境自動(dòng)生成的。用戶只需編寫少量的代碼來完成復(fù)雜的應(yīng)用開發(fā)。其MFC（Microsoft基礎(chǔ)類，微軟基礎(chǔ)類庫）是一套C ++類的集合，它是一個(gè)設(shè)置的面向?qū)ο蟮膸?，在提供給用戶的類，大大提高了編程效率和維修程序5超過四千萬“。 機(jī)器控制系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制核心采用研華的PCI。 1750年，中斷處理可以執(zhí)行，支持干接點(diǎn)或5-48V支流輸入，隔離輸出通道高灌電流（200毫安/每通道）隔離通道高電壓隔離（2500V），16路隔離DI和16路隔離DO通道。 PCI。 1750對應(yīng)于PCI / O端口，每個(gè)I / O通道。這使得PCI。 1750編程非常方便。那顯卡還提供了一個(gè)計(jì)數(shù)器或定時(shí)器中斷和兩個(gè)數(shù)字輸入中斷。用戶可方 對于6軸并聯(lián)機(jī)器人加工要求，其控制系統(tǒng)開發(fā)的主要表現(xiàn)為以下 區(qū)域： 1，人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)的交流。 2. NC代碼處理。實(shí)施NC代碼。 NC代碼編譯，根據(jù)加工 要求，轉(zhuǎn)化為每個(gè)桿的脈沖，伸縮桿，以實(shí)現(xiàn)控制。 3.過程控制。加工過程控制。速度和加速度的控制。電主軸控制。紡錘 機(jī)器啟動(dòng)，暫停和停止。 4的機(jī)器設(shè)置的初始狀態(tài)。通過控制機(jī)器上設(shè)置的初始值伸縮桿。 5.過程模擬。根據(jù)NC代碼，模擬加工路徑。為了實(shí)現(xiàn)處理狀態(tài)模擬。至 主軸的軌跡。 結(jié) 論 通過這種綜合分析可以歸納為以上部分中的以下主要結(jié)論： 存在于一個(gè)串聯(lián)陣列的剛度重量比小于1，傳統(tǒng)的機(jī)器的機(jī)器資源和需要產(chǎn)生新的技術(shù)改變我們時(shí)代的環(huán)境條件。并聯(lián)結(jié)構(gòu)并聯(lián)機(jī)器人可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)帶來了很多問題。 2.當(dāng)并聯(lián)機(jī)器人仍面臨許多技術(shù)問題需要解決，但作為新一代并聯(lián)機(jī)器人機(jī)的代表仍具有良好的發(fā)展前景。 3.在正常情況下，并聯(lián)機(jī)器人的主要問題還需要在性能精度，剛度和機(jī)器的工作空間方面加以解決。隨著研究的深入，新的發(fā)現(xiàn)層出不窮，但表示這個(gè)問題仍然沒有得到徹底解決，而全面。 4.使用串行/并行混合結(jié)構(gòu)是解決準(zhǔn)確性和空間并聯(lián)機(jī)器??人的問題的有效途徑。 5.校準(zhǔn)參數(shù)的重要內(nèi)容，也是并聯(lián)機(jī)器人聯(lián)合設(shè)計(jì)和開發(fā)工具，也是應(yīng)用程序必須進(jìn)行校準(zhǔn)原理校準(zhǔn)方法，工具和技術(shù)，深入研究影響的一個(gè)重要方面。 致謝 經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)綞完成了，在這個(gè)過程中我對書本有了更深的了解，學(xué)到了很多有價(jià)值的東西，能達(dá)到這樣的效果是所有曾經(jīng)指導(dǎo)過我的教師，幫助過我的同學(xué)，一直支持著我的家人對我的教誨、幫助和鼓勵(lì)的結(jié)果。我要在這里對他們表示深深的謝意！ 要特別感謝我的指導(dǎo)老師—XX老師。X老師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，樸實(shí)無華、平易近人的人各魅力對我影響深遠(yuǎn)；另外，在校圖書館查找資料的時(shí)候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最中心的感謝！ 感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。 使我對完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)有了很大的興趣，同時(shí)明白許多待人接物與為人處世的道理。 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和指正！ 參考文獻(xiàn) [1]濮良貴、紀(jì)名剛編.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2008 [2]吳宗澤編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2007 [3]孫桓、陳作模、葛文杰編.機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社，2006.5 [4]趙家奇編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書（第二版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2000.10 [5]李云主編.機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1997.8 [6]周良德、朱泗芳、楊世平編.現(xiàn)在工程圖學(xué)[M].湖南：科學(xué)技術(shù)出版社，2008.2 [7]甘永立. 幾何量公差與檢測[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005. 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