大型設(shè)備動力裝置與減速裝置對接平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)含12張CAD圖

大型設(shè)備動力裝置與減速裝置對接平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)含12張CAD圖,大型,設(shè)備,裝備,動力裝置,減速,裝置,對接,平臺,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),12,十二,cad 一、選題依據(jù) 1．論文（設(shè)計(jì)）題目 大型設(shè)備動力裝置與減速裝置對接平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2．研究領(lǐng)域 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動化——工程設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)大型設(shè)備動力裝置與減速裝置的自動機(jī)械對接， 在對接過程中保證對接的精度和效率。 3．論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價值 理論意義： 隨著大型現(xiàn)代化機(jī)械裝備在社會上的廣泛應(yīng)用， 規(guī)格較大的動力與減速部件的裝配工作的問題日益凸顯出來。由于裝配工作是一個頻度較高的工作， 人工操作效率低并且給人帶來了很大工作強(qiáng)度。所以要充分利用機(jī)械的優(yōu)越性， 可以大大的減少人的勞動強(qiáng)度， 并且效率較高。鑒于對接條件的復(fù)雜性， 我們可以做出來多自由度的對接平臺， 以適應(yīng)對接多種條件， 在設(shè)計(jì)過程中， 使用絲杠等構(gòu)件可以提高平臺的精度， 再附加上反饋設(shè)備， 可以減少對接時間。適應(yīng)了社會對機(jī)械對接平臺的大趨勢， 為我國發(fā)展做出貢獻(xiàn)。 特別對于大型動力與減速裝置的對接問題是裝配過程中一個難點(diǎn)， 由于對接處接口精度較高， 且對接的兩部件比較笨重， 調(diào)整過程往往采用人工手動的方式調(diào)整， 且對接調(diào)整過程無實(shí)時反饋， 只能憑經(jīng)驗(yàn)預(yù)測， 耗時較長。本課題旨在通過設(shè)計(jì)具有實(shí)時反饋功能的對接平臺， 達(dá)到提高對接精度與成功率， 節(jié)省調(diào)整時間的目的。 4．目前研究的概況和發(fā)展趨勢 現(xiàn)在對接平臺有混聯(lián)六自由度精密裝校平臺， 六自由度精密裝校平臺在整個下裝裝校系統(tǒng)中具有核心地位， 其六自由度末 端執(zhí)行器的位姿調(diào)整速度及調(diào)整精度直接影響到 LRu 模塊精確、可靠以及高效率的裝校 。六自由度位姿調(diào)整涉及到平臺的輸入與輸出關(guān)系， 平臺的輸出即六自由度位姿調(diào)整是實(shí)現(xiàn) LRU 模塊裝校的前提 。平臺的輸入是伺服電機(jī)的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，其中六自由度平臺的末端執(zhí)行器在空間的位置變化與伺服電機(jī)的驅(qū)動輸入存在一定的數(shù)學(xué)映射關(guān)系， 簡稱控制算法， 將這種控制算法以程序的形式輸入運(yùn)動控制器，則通過運(yùn)動控制器的控制即可實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動平臺末端執(zhí)行器的可控調(diào)整。用運(yùn)動學(xué)理論， 推導(dǎo)用于運(yùn)動控制器控制的末端平臺位置逆解及正解、速度的正解與逆解， 構(gòu)建誤差模型并對末端平臺誤差作補(bǔ)償， 研究了傳感器反饋的閉環(huán)控制， 最終實(shí)現(xiàn)六自由度精密裝校平臺對 LRU 模塊的可控精密自動調(diào)整。 目前能對末端執(zhí)行器進(jìn)行六自由度位姿調(diào)整的主要是并聯(lián)六自由度運(yùn)動臺， 簡稱 Stewan 運(yùn)動平臺， 在較長一段時間內(nèi)， 并聯(lián)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生以后， 并未引起時人們的足夠關(guān)注， 基于串聯(lián)機(jī)構(gòu)的串聯(lián)機(jī)器人占據(jù)主導(dǎo)地位， 主要是由于并聯(lián)結(jié)構(gòu)計(jì)算量大， 運(yùn)動學(xué)分析及動力學(xué)難度大， 并且位置有時還存在奇異性。然而串聯(lián)機(jī)構(gòu)由于自身的缺點(diǎn)無法克服， 在工業(yè)應(yīng)用上有一定的局限性， 隨著對并聯(lián)機(jī)器人的認(rèn)識不斷加深、一些理論問題的解決及計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能增強(qiáng)， 并聯(lián)機(jī)器人較串聯(lián)機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢得到凸 顯， 因此并聯(lián)機(jī)構(gòu)大大彌補(bǔ)了串聯(lián)機(jī)構(gòu)在應(yīng)用中存在的不足?；炻?lián)精密裝校平臺是一個較為復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)， 涉及到并聯(lián)機(jī)構(gòu)的各類知識， 是一個較為復(fù)雜的綜合性的工程， 涉及到空間機(jī)構(gòu)、調(diào)平技術(shù)、自動化技術(shù)、先進(jìn)制造和精度設(shè)計(jì)等多項(xiàng)領(lǐng)域。 對于現(xiàn)代飛機(jī)大部件自動對接裝配技術(shù)涉及面向柔性裝配的數(shù)字化產(chǎn)品定義、裝配 T 藝規(guī)劃與仿真優(yōu)化、數(shù)字化柔性定位、自動控制、先進(jìn)測量檢測和計(jì)算機(jī)軟件等眾多先進(jìn)技術(shù)和裝備， 是機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科交叉融合的高新技術(shù)。大部件對接柔性裝配： 裝配系統(tǒng)組成主要由機(jī)械結(jié)構(gòu)部分、控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)軟件等組成。大部件對接柔性裝配工裝的主要機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為 3 種形式：柱式結(jié)構(gòu)、塔式結(jié)構(gòu)和塔一柱混聯(lián)結(jié)構(gòu)。 自動控制控制系統(tǒng)是飛機(jī)數(shù)字化裝配的大腦， 但是在飛機(jī)數(shù)字化裝配過程中， 與裝配相關(guān)的硬軟件系統(tǒng)眾多， 數(shù)據(jù)處理方式多樣， 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)、制孑 L 數(shù)據(jù)、連接數(shù)據(jù)等之間存在大量的交互與協(xié)調(diào)， 而多系統(tǒng)集成控制技術(shù)便是實(shí)現(xiàn)交互與協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)。誤差分析與優(yōu)化控制關(guān)鍵特征的數(shù)字化傳遞過程誤差是不可避免的， 主要包括測量系統(tǒng)誤差、定位系統(tǒng)運(yùn)動誤差、零部件變形誤差和算法誤差等， 各因素之間是相互獨(dú)立的， 參照數(shù)據(jù)處理中的測量不確定度分析方法， 對上述誤差進(jìn)行分析與優(yōu)化控制。 大尺度產(chǎn)品數(shù)字化智能對接技術(shù)應(yīng)用綜合框架的基礎(chǔ)上，結(jié)合全局坐標(biāo)的位姿引導(dǎo)柔性裝配與六維力引導(dǎo)的柔順對接應(yīng)用模式。包括采用數(shù)字化測量系(激光跟蹤儀)、基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的調(diào)姿平臺、控制柜、力傳感器、集成控制平臺、固定平臺、裝配工裝。大部件自動對接裝配技術(shù)已不單單是提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率的手段， 而是新一代軍機(jī)制造不町缺少的必備技術(shù)， 需要從產(chǎn)品定義開始人手， 建立數(shù)字化柔性裝配技術(shù)體系， 貫通產(chǎn)品、T 藝、丁裝、裝配和檢測全過程。結(jié)合某型機(jī)大部件對接的 T 程實(shí)際應(yīng)用， 對數(shù)字量協(xié)調(diào)的 T 藝設(shè)計(jì)、面向飛機(jī)裝配的數(shù)字化測量技術(shù)、柔性 T 裝,需要從大量的工程實(shí)踐中總結(jié)梳理成功的經(jīng)驗(yàn)， 制定相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)， 完善技術(shù)體系。針對大部件自動對接裝配技術(shù)進(jìn)行了探討分析， 實(shí)現(xiàn)了柔性工裝、數(shù)字化測量檢測設(shè)備的協(xié)同規(guī)劃與管理，下一步應(yīng)對建立數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線相關(guān)技術(shù)展開深入研究．實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的整個裝配過程的柔性化、自動化。 與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比， 并聯(lián)機(jī)構(gòu)在剛度、承載能力、結(jié)構(gòu)、慣量、位置誤差、力反饋 控制及運(yùn)動學(xué)逆解等方面較串聯(lián)優(yōu)越； 但其自身也存在缺點(diǎn)， 如運(yùn)動學(xué)正解復(fù)雜、工作空間小、力誤差積累等。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問題 對接的適應(yīng)性， 可以通過調(diào)整角度和位置自動連接。 1）裝配平臺功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 橫向、縱向、高度方向調(diào)整結(jié)構(gòu)以及旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2）關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)選用計(jì)算： 導(dǎo)軌選用的相關(guān)計(jì)算 3）關(guān)鍵部件強(qiáng)度及剛度校核： 橫向、縱向、升降滑臺以及旋轉(zhuǎn)臺等的校核 2.擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） 1）文獻(xiàn)閱讀， 發(fā)展現(xiàn)狀及文獻(xiàn)綜述 2）運(yùn)動功能分解， 機(jī)構(gòu)選型， 確定總體方案 3）根據(jù)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成總體結(jié)構(gòu)布局， 進(jìn)行機(jī)體受力分析與剛度分析 4）完成各執(zhí)行機(jī)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)， 包括軸類， 箱體、基座等零部件的設(shè)計(jì)與校核 5）進(jìn)行導(dǎo)軌選型與尺寸綜合設(shè)計(jì) 6）進(jìn)行對接平臺的裝配圖和零件圖細(xì)節(jié)設(shè)計(jì) 7）進(jìn)行機(jī)構(gòu)精度分析 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 1）最終可以實(shí)現(xiàn)對大型重載連接件的對接 2）確定基體的結(jié)構(gòu)， 導(dǎo)軌位置 電機(jī)位置 絲杠位置 3）完成驅(qū)動方案， 精準(zhǔn)對接位置 4）對薄弱點(diǎn)進(jìn)行力的分析， 確保安全可靠 5）確定各結(jié)構(gòu)的尺寸 6）完成對接平臺的裝配圖和零件圖 7）編寫設(shè)計(jì)說明書一份 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；設(shè)計(jì)參數(shù)： 1）基座最大承重： 8t 2）基座初始高度距離安裝臺表面為 300mm ， 可向上調(diào)整至 600mm， 且在運(yùn)動過程中任意位置可閉鎖 。調(diào)整精度為±10mm 。 3）用于支撐傳動裝置的機(jī)構(gòu)和支撐發(fā)動機(jī)的機(jī)構(gòu)相對高度可調(diào)， 調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)有標(biāo)尺指示 。調(diào)整范圍： ±100mm 調(diào)整精度±0.1mm 4）用于支撐傳動裝置的機(jī)構(gòu)和支撐發(fā)動機(jī)的機(jī)構(gòu)相對縱向可調(diào)， 調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)有標(biāo)尺指示。調(diào)整范圍： 0mm～300mm 調(diào)整精度±0.1mm 5）用于支撐傳動裝置的機(jī)構(gòu)和支撐發(fā)動機(jī)的機(jī)構(gòu)相對橫向可調(diào)， 調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)有標(biāo)尺指示。調(diào)整范圍： ±100mm 調(diào)整精度±0.1mm 6）發(fā)動機(jī)相對傳動裝置角度可調(diào) ， 調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)有標(biāo)尺指示。旋轉(zhuǎn)調(diào)整范圍： ±5°調(diào)整精度±0.1° 7）基座外廓尺寸 ≤3m×2.5m 技術(shù)路線： 對接功能分析 機(jī)構(gòu)選型， 總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 考 慮 運(yùn)動 及 驅(qū)動 方 式 執(zhí)行部分 底 基座 中間 連接部分 左 調(diào) 節(jié) z 向 右 調(diào)節(jié)x y 向及z 旋轉(zhuǎn) 結(jié)構(gòu)尺寸 不滿足 運(yùn)動精度計(jì)算校核計(jì)算 滿足 畫零件圖 裝配圖 完善說明書 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 第 1 周： 熟悉題目， 明確任務(wù)， 查閱相關(guān)資料第 2 周： 對資料進(jìn)行分析總結(jié) 第 3 周： 擬定工作內(nèi)容與初步設(shè)計(jì)方案第 4 周： 撰寫開題報告， 進(jìn)行開題 第 5 周： 完成整體方案構(gòu)型設(shè)計(jì)第 6 周： 完成相關(guān)校核計(jì)算與修正 第 7 周： 根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行高度相對調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 第 8 周： 根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行橫向與縱向相對調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第 9 周： 根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)角度相對調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 第 10 周： 進(jìn)行其它相關(guān)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)， 完成裝配圖， 進(jìn)行必要的校核計(jì)算第 11 周： 對主要零件進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)， 完成零件圖 第 12 周： 整理相關(guān)設(shè)計(jì)資料， 撰寫說明書第 13 周： 完成設(shè)計(jì)說明書初稿 第 14 周： 修改完善說明書， 完成英文資料翻譯第 15 周： 修改完善說明書 第 16 周： 做 PPT， 準(zhǔn)備答辯相關(guān)材料 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1]宋文軍.基于混聯(lián)機(jī)構(gòu)的六自由度精密裝校平臺研究[D].重慶大學(xué):機(jī)械電子工程,2 012： 1-57. [2]王軍鋒， 唐宏.伺服電機(jī)選型的原則和注意事項(xiàng)[J].裝備制造技術(shù)， 2009，（11）： 129-133. [3]胡小文，龔發(fā)云，王選擇.絲杠傳動工作臺運(yùn)動特性與誤差分析[J].湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2009,24(4):10-15. [4]付香梅.齒輪傳動與蝸輪蝸桿傳動性能比較與消隙機(jī)構(gòu)[J].煤礦機(jī)械, 2012,33(11): 171-172. [5]孫偉，汪博，聞邦椿.直線滾動導(dǎo)軌結(jié)合部動力學(xué)特性測試及參數(shù)識別[J].東北大學(xué)學(xué)報,2011,33(5):717-719. [6]李建國.往復(fù)移動式氣動機(jī)械手的精確位置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)床與液壓,2015,43 (3):89-91. [7]Dayong Yu ,Weifang Chen ,Hongren Li.Kinematic parameter identification of parallel robots for semi-physical simulation platform of space docking m echanism[J].Mechanika EI SCI.2011(5):68-72. [8]周召發(fā), 黃先祥, 強(qiáng)寶民.一種大型設(shè)備多自由度自動對接方法[J].光電工程, 200 5,32(6):55-58. [9]謝志江, 宋文軍, 劉小波, 倪衛(wèi).一種混聯(lián)精密裝校平臺的設(shè)計(jì)與分析[J].機(jī)械設(shè)計(jì), 2012,29(4):43-47. [10]毛寬民, 李斌, 謝波, 魏要強(qiáng).滾動直線導(dǎo)軌副可動結(jié)合部動力學(xué)建模[J].華中科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2008,36(8):85-88. [11]A. Basu, S. A. Moosavian and R. Morandini 。Mechanical Optimization of Servo Motor[J]. ASME,2005,127:58-61. [12]郭洪杰.飛機(jī)大部件自動對接裝配技術(shù)[J].航空制造技術(shù),2013 (13):72-75. [13]鄒冀華, 劉志存, 范玉青.大型飛機(jī)部件數(shù)字化對接裝配技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng),2007,13(7):1367-1373. [14]文科, 杜福洲.大尺度產(chǎn)品數(shù)字化智能對接關(guān)鍵技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng), 2016,22(3):686-694. [15]Jean-Pierre de Vaujany; Michèle Guingand; Didier Remond.Numerical an d Experimental Study of the Loaded Transmission Error of a Worm Gear W ith a Plastic Wheel[J].ASME,2008, 130:1-6. [16]劉勇, 蒲如平, 敬興久, 張華全.一種新型的對接裝配裝置的設(shè)計(jì)[J].機(jī)械工程師, 2001(11):50-51. [17]金慶勉,金加奇.飛機(jī)機(jī)身自動對接技術(shù)研究[J].航空制造技術(shù),2014(19):72-75. [18]張麗媛.復(fù)合對接試驗(yàn)臺的構(gòu)型設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析[D].哈爾濱理工大學(xué)： 機(jī)械動力工程,2016:1-61. 附： 文獻(xiàn)綜述或報告 文獻(xiàn)綜述 摘要： 對接平臺是實(shí)現(xiàn)裝配部件對接的機(jī)械設(shè)備， 在實(shí)現(xiàn)對接功能時， 有一定的適應(yīng)性。可調(diào)整自己的位姿， 應(yīng)對不同情況下的對接。其結(jié)構(gòu)主要是， 基座， 導(dǎo)軌， 中間結(jié)合部分和執(zhí)行部件（對接平臺）。驅(qū)動部分主要是伺服電機(jī)， 絲杠， 渦輪蝸桿等傳動?？刂品矫婵梢酝ㄟ^光柵尺， 編碼器， PLC， 聯(lián)合作用保證對接的精度和自動化。 關(guān)鍵詞： 對接平臺， 伺服電機(jī)， 滾動絲杠， 導(dǎo)軌。 文獻(xiàn) 1 指出：現(xiàn)在比較廣為應(yīng)用的是六自由度精密裝校平臺，目前能對末端執(zhí)行器進(jìn)行六自由度位姿調(diào)整的主要是并聯(lián)六自由度運(yùn)動平臺， 簡稱 Stewan 運(yùn)動平臺。到目前為止， 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的樣機(jī)多種多樣， 包括多自由度的平面機(jī)構(gòu)， 不同自由度的空間機(jī)構(gòu)， 多種布置方式結(jié)構(gòu)， 少自由度結(jié)構(gòu)以及超多自由度串并聯(lián)機(jī)構(gòu)。小型并聯(lián)機(jī)構(gòu)大多輕載， 輸入多采用“伺服電機(jī)+滾動絲杠+導(dǎo)軌”等方式實(shí)現(xiàn)， 而大型重載并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動輸入則主要采用電液伺服液壓缸驅(qū)動， 液壓伺服驅(qū)動主要得益于其體積小、功率大、精度高、速度快等特點(diǎn)。該精密裝校平臺提出如下功能要求： ①一級提升功能。LRU 模塊在粗定位以后需要作一級提升。②調(diào)平功能。LRu 模塊粗定位完成以后， LRu 模塊需要作調(diào)平調(diào)節(jié)。使 LRu 模塊盡量保證與潔凈廂平行。③平面對接功能。 LRu 模塊調(diào)平功能完成以后，需要與潔凈廂底端的卡槽自動對接。為插入式安裝提供基礎(chǔ)性準(zhǔn)備。對于并聯(lián)機(jī)構(gòu)來說， 機(jī)械結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)誤差以及驅(qū)動輸入誤差是位姿輸出誤差的主要因素。①調(diào)平機(jī)構(gòu)：幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差包括：上、下鉸點(diǎn)零件形位誤差，如： 上、下鉸點(diǎn)分度圓的半徑誤差， 角度分度誤差和安裝平面的平面度誤差； 上、下鉸點(diǎn)裝配誤差， 如： 鉸的間隙、支撐腿安裝誤差等， 調(diào)平機(jī)構(gòu)存在超靜定問題， 為了使機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過程中有一定的柔性， 要求鉸點(diǎn)有一定的間隙， 所以間隙造成的誤差不可避免； 另外還有伺服電動推缸的初始長度誤差及運(yùn)動過程中自身的定位誤等。②對接機(jī)構(gòu)。導(dǎo)軌自身在基準(zhǔn)平臺上的安裝偏差。 伺服電機(jī)可使控制速度， 位置精度非常準(zhǔn)確， 可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制， 并能快速反應(yīng)， 在自動控制系統(tǒng)中， 用作執(zhí)行元件， 且具有機(jī)電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性， 可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類， 其主要特點(diǎn)是， 當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象， 轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。伺服系統(tǒng)（servomechanism）是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位， 基本上可以這樣理解， 伺服電機(jī)接收到 1 個脈沖， 就會旋轉(zhuǎn) 1 個脈沖對應(yīng)的角度， 從而實(shí)現(xiàn)位移， 因?yàn)椋?伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能， 所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個角度， 都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖， 這樣， 和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)， 或者叫閉環(huán)， 如此一來， 系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)， 同時又收了多少脈沖回來， 這樣， 就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動， 從而實(shí)現(xiàn)精確的定位， 可以達(dá)到 0.001mm 。直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低， 結(jié)構(gòu)簡單， 啟動轉(zhuǎn)矩大， 調(diào)速范圍寬， 控制容易， 需要維護(hù)， 但維護(hù)不方便（換碳刷）， 產(chǎn)生電磁干擾， 對環(huán)境有要求高。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。對于它的選用， 文獻(xiàn) 2 指出： 步進(jìn)電機(jī)的比較(1)控制精度更高； (2)低頻特性好， 即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象（3）具有較強(qiáng)的速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力，最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的 2—3 倍； (4)交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接對電機(jī)編碼器反饋信號進(jìn)行采樣．內(nèi) 部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)， 控制性能更為可靠： 因此， 伺服電機(jī)廣泛應(yīng)用于對精度有較高要求的機(jī)械設(shè)備， 伺服電機(jī)選型的原則： 1 負(fù)載／電機(jī)慣量比正確沒定慣量比參數(shù) 是充分發(fā)揮機(jī)械及伺服系統(tǒng)最佳效能的前提， 伺服系統(tǒng)的默認(rèn)參數(shù)在 1～3 倍負(fù)載電機(jī)慣量比下，系統(tǒng)會達(dá)到晟佳工作狀態(tài)。2 轉(zhuǎn)速電機(jī)選擇首先應(yīng)依據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的快速行程速度來計(jì)算， 快速行程的電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)嚴(yán)格控制在電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速之內(nèi)， 并應(yīng)在接近電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速的范圍使用， 以有效利用伺服電機(jī)的功率； 額定轉(zhuǎn)速、最大轉(zhuǎn)速、允許瞬間轉(zhuǎn)速之問的關(guān)系為： 允許瞬間轉(zhuǎn)速>最大轉(zhuǎn)速>額定轉(zhuǎn)速。3 轉(zhuǎn)矩伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩必須滿足實(shí)際需要， 但是不需要留有過多的余量， 因?yàn)橐话闱闆r下， 其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的 3 倍。需要注意的是，連續(xù)工作的負(fù)載轉(zhuǎn)矩≤伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩， 機(jī)械系統(tǒng)所需要的最大轉(zhuǎn)矩<伺服電機(jī)輸出的最大轉(zhuǎn)矩。驅(qū)動力和對接平臺執(zhí)行部件要通過出動機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)， 常用的有滾珠絲杠副和蝸輪蝸桿。 對于傳動方面的問題， 文獻(xiàn) 3 指出： 宏微雙重驅(qū)動精密工作臺可以實(shí)現(xiàn)大行程、高精度的要求．其中宏動部分由交流伺服電機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠來實(shí)現(xiàn)．滾珠絲杠傳動是傳統(tǒng)的精密驅(qū)動方式， 技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟， 成本低．但宏動進(jìn)給系統(tǒng)中的一些非線性因素， 如滾珠絲杠螺母副間隙存在、彈性聯(lián)軸器的變形、導(dǎo)軌摩擦等， 對微運(yùn)動特性的影響非常明顯， 制約了工作臺運(yùn)動精度和定位精度的進(jìn)一步提高， 因而研究滾珠絲杠傳動工作臺的微定位特性顯得尤為重要．宏動部分系統(tǒng)主要有： 1)工作臺與光柵測量裝置組成的控制對象及位置測量系統(tǒng)； 2)基于 FPGA 的運(yùn)動控制系統(tǒng)， 由電機(jī)控制模塊， 光柵計(jì)數(shù)模塊、與上位機(jī)通信的數(shù)據(jù)輸入／輸出接口等組成． 1 滾珠絲杠傳動系統(tǒng)的特點(diǎn)滾珠絲杠傳動效率高。摩擦小， 在伺服控制系統(tǒng)中采用滾動螺旋傳動， 不僅提高傳動效率， 而且可以減小啟動力矩、顫動及滯后時間， 但傳動系統(tǒng)的剛度不高， 尤其細(xì)長的滾珠絲杠更是剛度的薄弱環(huán)節(jié)．起動和制動時能量的一部分要消耗在克服中間環(huán)節(jié)的彈性變形上， 彈性變形使系統(tǒng)的控制難度增加， 伺服性能下降。2 滾珠絲杠傳動系統(tǒng)光柵檢測部分利用光柵的莫爾條紋測量位移， 需要 2 塊光柵：指示光柵和標(biāo)尺光柵．指示光柵與運(yùn)動件連在一起，并與運(yùn)動件一起運(yùn)動， 光源發(fā)出的光線經(jīng)透鏡后成為平行光束，垂直投向標(biāo)尺光柵．而 2 塊光柵迭合時就形成了莫爾條紋．光柵測量實(shí)質(zhì)上就是讀取相應(yīng)的柵線數(shù)． 除了滾珠絲桿傳動外， 還有其他傳動方式， 例如渦輪蝸桿和齒輪傳動。文獻(xiàn) 4 指出： 蝸輪蝸桿傳動是一種桿傳動機(jī)構(gòu)．是可廣泛替代已有擾性傳動和齒輪傳動的傳動機(jī)構(gòu)．由桿輪和作為擾性曳引元件的桿共同構(gòu)成蝸輪的傳動比齒輪傳動動力大， 而且在動力傳遞中， 傳動比在 8～100， 在分度機(jī)構(gòu)中傳動比可以達(dá)到 1 000．所以動力較大， 應(yīng)用性比較廣泛， 傳動平穩(wěn)、噪聲低； 結(jié)構(gòu)緊湊； 在一定條件下可以實(shí)現(xiàn)自鎖等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛使用。但蝸桿傳動有效率低、發(fā)熱量大和磨損嚴(yán)重， 蝸輪齒圈部分經(jīng)常用減磨性能好的有色金屬(如青銅)制造， 成本高： 蝸輪傳動是垂直軸傳動， 圓柱齒輪為平行軸傳動．傘齒輪傳動兩軸可成 90 度或其他角度。 在實(shí)現(xiàn)對接平臺導(dǎo)向的機(jī)構(gòu)是導(dǎo)軌。在文獻(xiàn) 5 中，我們可以了解到深層次的導(dǎo)軌問題： 機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)動的作用是用來支撐和引導(dǎo)運(yùn)動部件， 按給定的方向做往復(fù)直線運(yùn)動， 其結(jié)合部包含了導(dǎo)軌與滑塊， 以及兩者相聯(lián)結(jié)的結(jié)合面．導(dǎo)軌結(jié)合部是數(shù)控機(jī)床整機(jī)系統(tǒng)中最重要的結(jié)合部之一， 其動力學(xué)特性對整機(jī)動力學(xué)性能有著顯著的影 響．影響數(shù)控機(jī)床結(jié)合部動力學(xué)特性的因素眾多．以直線滾動導(dǎo)軌為例， 主要包括結(jié)合部的尺寸與形狀、初始面壓、滾動體的接觸形態(tài)、結(jié)合面之間的介質(zhì)狀態(tài)、結(jié)合部的材質(zhì)等。通常將導(dǎo)軌滑塊結(jié)合部簡化成一個單自由度系統(tǒng)， 進(jìn)一步可通過識別滑塊在導(dǎo)軌上所表現(xiàn)出來的模態(tài)來獲得導(dǎo)軌結(jié)合面的接觸剛度忌、阻尼比 f、阻尼系數(shù)f等． 在對接平臺的控制方面，我們可以以文獻(xiàn) 6 為參考，它講了一個機(jī)械手控制的例子： 從往復(fù)移動機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖可知， 機(jī)械手的移動， 是通過同步齒形帶， 帶動移 動平臺作往復(fù)移動的， 齒形帶移動的距離通過增量型編碼器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖信號， 此脈沖信號被ＰＬＣ的高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，其計(jì)數(shù)值與齒形帶移動的距離存在著對應(yīng)關(guān)系， 當(dāng)齒形帶移動達(dá)到某一設(shè)定值時， 通過高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值就可以控制Ｐ ＬＣ輸出， ＰＬＣ的輸出控制電動機(jī)停止工作， 從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手的位置控制。利用編碼器與ＰＬＣ實(shí)現(xiàn)齒形帶移動距離的控制原理。為了控制齒形帶的移動距離， 必須知道編碼器的脈沖當(dāng)量， 即一個脈沖對應(yīng)齒形帶移動的距離， 也就是控制齒形帶的移動精度。 對接平臺主要部分也就是驅(qū)動部分伺服電機(jī)， 傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副和蝸輪蝸桿， 已經(jīng)執(zhí)行部件的移動導(dǎo)軌。這些是一個對接平臺基本而有重要的東西?，F(xiàn)在還有升華的部分， 如對接中平臺的反饋系統(tǒng)， 對接平臺的誤差分析已經(jīng)計(jì)算， 而對于自動對接裝配技術(shù)更涉及面向柔性裝配的數(shù)字化產(chǎn)品定義、裝配 T 藝規(guī)劃與仿真優(yōu)化、數(shù)字化柔性定位、自動控制、先進(jìn)測量檢測和計(jì)算機(jī)軟件等眾多先進(jìn)技術(shù)和裝備， 是機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科交叉融合的高新技術(shù)?？傊?， 未來整個裝配過程的柔性化、自動化會成為一個大趨勢。