自动装配作业位置误差补偿技术

使用工业机器人将一个零件(称为装配零件)装到另一个零件(称为被装零件)上时,只要两个零件的位置关系始终保持固定,就能顺利、准确地把这两个零件装配在一起。但实际上,抓握机构中的装配零件的状态位置和被装零件的安置位置,总会存在一定的误差。所以,在设计装配作业机器人时必须采取一些措施才能保证装配作业顺利进行。 装配技术大体上可分为两种:一种是将一个零件装到另一个零件的孔中,称为嵌装技术;另一种是将一个零件安置到另一个零件上,称为搭置技术。下面介绍近年来日本在这两种装配方法方面公布的位置误差补偿专利技术。 一、嵌装技…     

柔性装配单元的零件位姿误差补偿方法

介绍一种巧妙利用价格低廉的光电开关，配合机器人的高精度，采用中断技术来进行定量的零件位姿误差动态在线检测与补偿的快速装配方法。目的是为了提高装配系统的可靠性和安全性，有效地进行故障预防和排除。     

装配机器人误差补偿的研究

本文利用误差补偿数据库，对机器人在整个工作空间进行误差自动补偿的方法。按照示教再现机器人和离线编程机器人的不同控制特点，分别提出了工作空间离散点误差补偿的数据库的建立方法，并在ＳＴＪ－１装配机器人验证了上述所提方法的可行性。     

大型圆柱壳体装配平台测量系统的误差标定方法

为了保证大型圆柱壳体装配平台的制造精度,设计了适用于大型壳体尺寸采集的测量系统,并对其进行了误差标定。首先,根据机构形式和受力情况,分析了系统的误差来源,采用修正 D-H 参数法建立了包含系统几何参数误差和柔性误差的误差模型。其中,柔性误差由立柱和机械臂的弯曲产生。其次,在误差模型建立完成后,提出了测量系统误差参数的计算方法:使用控制变量法进行多组实验,计算得到了立柱的柔度参数和机械臂弯曲偏移角,通过迭代最小二乘法辨识出几何参数误差,经三次样条插值得到了整个工作空间内的立柱柔度参数和机械臂弯曲角,并对系统误差进行了补偿。最后,通过实验验证了误差标定算法的有效性。     

机械手定位误差的自动补偿

本文介绍一种用解析法设计的对机械手定位误差进行自动补偿的新型机构。该机构可准确方便地将机械手的定位误差自动补偿为零。     

自动安平水准仪的安平误差及补偿误差

从仪器自动安平的基本原理出发，介绍了安平误差、补偿误差产生的主要原因、概念，并介绍了标准规定的试验方法及适合用户采用的试验方法。     

微惯性测量单元的误差整机标定和补偿

提出了微惯性测量单元(MIMU)在高动态、高过载复杂应用条件下的误差整机标定和补偿方法.首先,建立了高动态,高过载复杂应用条件下MIMU的误差模型,该模型包括了结构误差,传感器安装误差和MEMS惯性传感器在复杂条件对精度影响较大的误差项,指零位温度漂移、互耦误差、刻度因子非线性和微陀螺加速度效应误差;根据模型提出了整机...     

自动钻铆装配误差自动检测与补偿

为解决运载火箭铆接舱体由于自身的装配误差及构件形变误差大,而导致离线编程生成的自动钻铆加工程序中孔位信息无法直接使用,及现有红宝石接触式多点测量效率慢,减低自动钻铆整体效率,无法适应快节奏生产需求问题,按照舱体应用实际工况和测量效率的需求,对装配误差和工件误差的测量提出激光局部点云快速扫描的方法。首先,采用线激光对桁条、端框和中框等舱体构件进行局部关键点特征扫描后得到局部点云信息。其次,利用关键点局部点云信息对非关键点的点云信息采用边际延伸和靶标点拟合的处理方法,实现舱体的装配综合误差的快速测量及数据提取,而后基于点云匹配结果,计算实际钻孔位置与理论钻孔位置偏差,将测量数据补偿到自动钻铆加工孔位程序中。最后,通过实验验证了该处理方法的正确性与可行性,并应用与舱体铆接加工中。实验结果表明,采用激光局部点云测量测量效率较接触式红宝石测量提高近3倍,补偿精度提高40%左右,能够满足运载火箭舱体自动钻铆孔位效率和精度要求。     

防护栏自动焊接系统的设计及误差分析补偿

针对防护栏焊接的劳动强度大、焊接效率低、焊接质量低等问题,基于PLC的控制,设计一种将防护栏进行定位装夹后再焊接的防护栏自动焊接系统.装夹机构和焊枪根据防护栏型号和尺寸的不同进行相应的调整,使得该系统能够对多种型号与尺寸的防护栏进行定位装夹和自动焊接.同时通过对焊接系统的机械结构进行误差分析,得出误差函数以及曲线,再通...     

平板类微小型零件的自动化装配

针对MEMS器件中平板类微小型零件轻、小、薄的特点,搭建了基于单目显微视觉的真空吸附式微装配系统。通过研究微小型零件装配过程中的抓取方式、运动控制以及显微视觉定位等关键技术问题,制订了基于示教再现与显微视觉反馈相结合的平板类微小型零件自动化装配总体方案,并利用VC++平台开发了自动化装配程序。经实验验证,该微装配平台不仅可以实现微小型零件的高精度检测定位以及完成不同形状和尺寸的平板类微小型零件精准吸附,而且通过示教再现和视觉伺服相结合的控制方式实现了微小型零件的自动化装配,从而为提高微装配系统的装配精度和装配质量打下了坚实的基础。     

不依赖精密转台的 MEMS-IMU 误差标定补偿方法

微机电惯性测量单元(MEMS-IMU)具有尺寸小、重量轻、成本低、可靠性高等优点,在机器人、虚拟现实以及智能穿戴等诸多领域广泛应用。低成本的微机电惯性测量单元在使用过程中受噪声和零偏误差等影响,需要通过测试和误差补偿手段来提高其实际使用精度。本文提出了一种全面测试和补偿惯性测量单元误差的方法,通过建立MEMS-IMU的误差模型,使用优化方法标定误差模型中的系统误差参数;使用Allan方差分析方法确定随机误差参数;基于上述结果,采用与视觉融合的非线性优化方法在线实时估计并补偿零偏,最终达到提高定位精度的目的。通过实验分析,上述组合方法不需要使用专门测试标定设备,能够有效补偿低成本微机电惯性测量单元的误差,提高定位精度。     

2-RPaRSS并联操作手运动副间隙误差分析及补偿

针对新型3T1R并联操作手2-RPaRSS存在运动副间隙引起的定位偏差,造成操作手的实际轨迹与理论轨迹不吻合的问题,提出了一种基于自适应混合粒子群优化(AHPSO）算法的轨迹修正方法。建立操作手包含的各类运动副误差模型,在模型中将间隙误差完全等效成杆长误差;根据逆运动学方程建立并联操作手2-RPaRSS的位姿误差模型,得到关于输入、输出的微分关系式,并引入驱动杆输入角补偿量;利用粒子群优化(PSO)算法对补偿量寻优,将间隙误差补偿问题转化为求适应度极小值问题;通过混合权值自适应调整、学习因子自适应调节、混沌扰动范围自适应调节策略改进了PSO算法,得到AHPSO算法。仿真结果表明AHPSO算法性能优良,具有更好的收敛性和稳定性,对并联操作手运动副间隙误差的补偿是一种有效方法,补偿后定位精度得到了明显改善。     

一种微小挠性零件的自动化精密装配系统

为解决具有挠性结构微小零件精密装配的问题,将基于机器视觉的精密测量技术、高分辨率非接触激光位移测量技术等应用到精密装配系统的研制中.设计了用于微小零件夹持的装置,实现了对微小挠性零件拾取、搬运、放置等操作;根据视觉系统测量得到的微小零件与目标位置的偏差,对微小零件水平面内的位置和姿态进行了调整;提出了装配微小零件挠性结构的接触控制方法,该方法通过激光位移传感器非接触测量挠性结构接触变形所引起的微小位移变化,实现了装配过程中垂直方向的精密接触控制;通过在作业机械臂上集成标定模板,实现了装配系统的自动标定.简要介绍了所研制的装配系统组成,并进行了微小挠性零件的装配实验.实验结果表明,微小零件装配的平行度、同轴度误差小于10 μm,挠性结构接触控制偏差为0.6 μm ～0.8 μm,装配精度满足使用要求.     

双轴地磁传感器的参数标定与误差补偿

针对在双轴地磁传感器与卫星组合测量弹丸姿态的系统中双轴地磁传感器容易受外界误差因子干扰的问题,通过分析影响地磁传感器测量精度的误差因子,提出了一种参数标定和基于椭圆旋转的误差补偿算法。首先,假设双轴地磁传感器存在虚拟x轴,对传感器的误差因子进行建模,得到误差补偿模型;其次,对传感器双轴输出表达式中的参数进行标定;对双轴的测量值集合形成的椭圆进行旋转;最后,计算误差补偿模型中的6个参数。三轴无磁转台实验数据分析表明,该方法可以将双轴地磁传感器测量滚转角的误差精度控制在±2°之间,基本满足了弹丸姿态测量的要求。     

热电偶测量气流温度时对导热误差自动补偿方法的研究

本文根据热电偶轴向导热机理,设计出三线双测量端热电偶,导出了适用于计算机自动补偿的修正公式及用单板机实现导热误差的自动修正。     

旋转调制式激光捷联惯导安装误差分析与标定

双轴旋转调制技术可以实现对陀螺漂移和加计零偏的调制,从而极大地提高惯导系统的精度,以满足船用惯导高精度的导航需求.由于单元体一直作连续正反旋转运动,传统的位置法和速率法无法对该系统进行标定.提出了一种基于三轴转台和单元体自旋转的误差标定方案,实现了对系统误差的快速精确标定.其中旋转轴和陀螺及加计敏感轴间的不正交角标定精度优于1",陀螺、加计敏感轴间的不正交角标定精度优于2".海上试验表明,误差标定结果满足了系统1 nmile/24 h的导航要求,具有较高的工程应用价值.     

挺柱自动装配设备的结构设计

介绍该挺柱自动装配设备的工作原理、主要机械结构及工作流程.该设备已交付用户使用,并得到好评.     

数控机床误差的激光干涉仪自动瞄准测量及补偿技术研究

开发了用于数控机床空间误差测量的激光干涉仪自动瞄准系统。该系统实现了机床多轴联动、而激光束的方向发生连续改变时空间曲线轨迹定位误差的测量。提出了通过一次对光实现数控机床整个空间定位误差的直接测量方法。采用网格方法储存测量误差,用有限元法实现补偿误差的预报。在立式数控加工中心上进行了误差的测量和补偿试验,结果表明所提出的误差测量方法精度高、速度快,误差补偿效果明显。