并聯(lián)構(gòu)型汽車噴涂機構(gòu)設計與運動可靠性研究.pdf

1、本文針對汽車工業(yè)中對車身和零部件進行涂裝作業(yè)的需求，提出了一種并聯(lián)構(gòu)型噴涂機構(gòu)。根據(jù)汽車噴涂作業(yè)工作特點與功能需求，完成了對噴涂機構(gòu)的構(gòu)型設計，建立了運動學性能評價指標，并通過多目標優(yōu)化確定了機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。在此基礎上對該機構(gòu)進行了精度分析、誤差補償研究以及機構(gòu)運動可靠性分析。最后，對其進行了虛擬樣機試驗。具體研究內(nèi)容主要有如下幾方面:
　　一、并聯(lián)構(gòu)型噴涂機構(gòu)的構(gòu)型設計。根據(jù)噴涂作業(yè)對噴涂機構(gòu)的要求，進行并聯(lián)構(gòu)型噴涂機構(gòu)的設計。

2、在該機構(gòu)中，其并聯(lián)機構(gòu)為其主要部分影響噴涂精度與效果，對此應用構(gòu)型演變法來進行設計。然后對整機進行設計，并對其工作原理與工作過程做簡要的介紹。
　　二、并聯(lián)機構(gòu)運動學及相關性能指標的建立。應用坐標變換法建立3-UPS-PU并聯(lián)機構(gòu)運動學的數(shù)學模型并推導機構(gòu)的速度雅克比矩陣。在機構(gòu)運動學位置逆解的基礎上給出了求解機構(gòu)的工作空間的方法與步驟，并建立了機構(gòu)速度性能、奇異性和可操作度的評價指標。
　　三、多目標優(yōu)化及運動學性能分析。

3、以3-UPS-PU并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為設計變量，以速度性能和可操作度性能為目標，應用多目標遺傳算法對其進行優(yōu)化。從而得到機構(gòu)合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并在此基礎上對該機構(gòu)的運動學性能進行了分析。
　　四、并聯(lián)機構(gòu)精度分析與誤差補償研究。根據(jù)機構(gòu)的運動學位置逆解，建立位姿誤差輸出正解模型。并以求解的位姿輸出誤差正解模型為基礎分別分析機構(gòu)的位姿參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)對其輸出誤差的影響。最后對機構(gòu)位姿輸出誤差的補償進行了研究，并確定補償方案。