基于谐响应分析的柔性定位平台多目标优化研究

1

作者 张璐凡 胡梦远 +1 位作者 闫恒 孙贺贺 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第6期150-159,共10页

为提升超高加速度宏微运动平台关键机构柔性定位平台的精度与稳定性,研究平台在特定激励下的动态响应。使用SolidWorks和Ansys Workbench对柔性定位平台进行谐响应分析,采用模态叠加法,得到柔性定位平台的固有特性,工况中压电致动器提... 为提升超高加速度宏微运动平台关键机构柔性定位平台的精度与稳定性,研究平台在特定激励下的动态响应。使用SolidWorks和Ansys Workbench对柔性定位平台进行谐响应分析,采用模态叠加法,得到柔性定位平台的固有特性,工况中压电致动器提供微动平台位移定位,获得位移频率响应曲线。通过峰值响应云图,确定柔性定位平台铰链处为实际载荷作用下的危险区域。最后利用响应面优化方法对柔性定位平台危险区域进行优化设计,并验证优化后的模型。研究数据表明,柔性定位平台一阶固有频率增加3.7%,X轴、Y轴和Z轴最大振幅响应分别降低,整体结构更加平稳,为含柔性铰链定位平台的结构设计以及激励下的响应研究提供有价值的参考依据。 展开更多

关键词 超高加速度宏微运动平台 柔性定位平台 危险区域 谐响应分析 优化设计

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柔性定位平台屈曲分析及优化设计

2

作者 张璐凡 孙贺贺 +2 位作者 闫恒 张鹏启 姜薄士 《机床与液压》 北大核心 2024年第20期162-167,共6页

超高加速度宏微运动平台是一种超精密定位设备,柔性定位平台对宏微运动平台的稳定性起到至关重要的作用。为增加它的稳定性和安全性,采用有限元方法,通过静力分析、屈曲分析和响应面优化设计,来提高柔性定位平台综合性能。建立柔性定位... 超高加速度宏微运动平台是一种超精密定位设备,柔性定位平台对宏微运动平台的稳定性起到至关重要的作用。为增加它的稳定性和安全性,采用有限元方法,通过静力分析、屈曲分析和响应面优化设计,来提高柔性定位平台综合性能。建立柔性定位平台三维模型,对模型进行有限元分析,得到最大等效应力、最大等效应变和负载乘数数据和云图。以柔性定位平台槽的尺寸和位置为优化变量,以负载乘数、最大等效应力及最大等效应变为优化目标进行响应面优化。结果表明:优化后的柔性定位平台在质量几乎不变的条件下负载乘数增加了1.7%,最大等效应力减少了4.3%,最大等效应变减少了4.7%,提高了超高加速度宏微运动平台的稳定性。 展开更多

关键词 柔性定位平台 屈曲分析 超精密定位 优化设计

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自由曲面薄壁工件加工的柔性定位方法研究 被引量：23

3

作者 门延武 周凯 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第10期113-117,共5页

针对飞行器大型薄壁件为刚度极差的弹性体且表面轮廓为自由曲面,传统的面向刚体的六点定位原理和相应的工艺装备技术已不能适用这类工件的高效高精度加工这一问题,对新的弹性体曲面定位方法和相应的薄壁件柔性工艺装备技术进行了研究,... 针对飞行器大型薄壁件为刚度极差的弹性体且表面轮廓为自由曲面,传统的面向刚体的六点定位原理和相应的工艺装备技术已不能适用这类工件的高效高精度加工这一问题,对新的弹性体曲面定位方法和相应的薄壁件柔性工艺装备技术进行了研究,探讨了系统数学模型的建立和求解柔性定位/支承阵列位置坐标的实用方法,并给出了基于UG/open的实现方案与相关的案例验证数据。验证结果表明,提出的方法和实现方案较好地解决了柔性定位/支承阵列的精确求解,满足了项目的总体要求。 展开更多

关键词 自由曲面 薄壁零件 柔性定位 智能工装

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飞机导管数字化柔性定位装夹技术探讨 被引量：5

4

作者 曾德标 胥军 +1 位作者 石章虎 王强 《航空制造技术》 2017年第14期50-53,共4页

因飞机导管种类多、数量大、形状复杂,针对传统定位装夹技术无法满足飞机导管精确、高效、敏捷制造需求,探讨了飞机导管数字化柔性定位装夹技术方案。提出了阵列式夹具、被动数字化重构夹具和自主数字化重构夹具3种飞机导管数字化柔性... 因飞机导管种类多、数量大、形状复杂,针对传统定位装夹技术无法满足飞机导管精确、高效、敏捷制造需求,探讨了飞机导管数字化柔性定位装夹技术方案。提出了阵列式夹具、被动数字化重构夹具和自主数字化重构夹具3种飞机导管数字化柔性定位装夹技术方案,为实现导管数字化定位、高效精确装夹提供解决方案,达到缩短导管制造装备周期,降低制造成本的目的。 展开更多

关键词 飞机导管 数字化柔性定位 装夹

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飞机薄壁件多点柔性定位变形控制寻优算法 被引量：7

5

作者 刘春青 洪军 +2 位作者 冯 王少峰 邱志惠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1191-1197,共7页

根据装配过程中飞机薄壁件多点柔性定位形变量的工程要求,基于"N-2-1"定位原理,针对飞机薄壁件多点柔性定位系统,提出了一种确定薄壁件在多点柔性定位时如何选择定位点数目、布局和吸盘吸附压力的寻优算法.该算法根据各参数... 根据装配过程中飞机薄壁件多点柔性定位形变量的工程要求,基于"N-2-1"定位原理,针对飞机薄壁件多点柔性定位系统,提出了一种确定薄壁件在多点柔性定位时如何选择定位点数目、布局和吸盘吸附压力的寻优算法.该算法根据各参数对定位精度的影响规律,以工程要求为目标函数,以定位点的移动范围为约束条件,对定位点数目、布局和吸盘吸附压力进行分布搜索综合寻优.为实现该算法,采用MATLAB作为主控循环程序,通过MATLAB和ANSYS联合调用,实现定位点数目、布局和吸盘吸附压力的最优选择,解决了传统的依靠操作人员经验或者单纯凭借有限元分析软件进行分析而导致的效率低和效果差等问题.最后针对某工程要求进行寻优计算及实验验证,结果表明该算法具有较强的工程可行性. 展开更多

关键词 飞机薄壁件 柔性定位 法向 变形 寻优算法

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适应自动钻铆的壁板预装配柔性定位装置设计 被引量：8

6

作者 凌扬洋 李西宁 +2 位作者 李卫平 王仲奇 李维亮 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第3期465-468,共4页

飞机壁板在预装配完成后,自动钻铆时需利用托板对其重新定位,降低了装配效率。结合飞机壁板的结构特点和自动钻铆工艺等,设计了一套能够适应自动钻铆的壁板预装配柔性定位装置,并利用遗传算法对其结构进行了优化。该装置可实现对多块飞... 飞机壁板在预装配完成后,自动钻铆时需利用托板对其重新定位,降低了装配效率。结合飞机壁板的结构特点和自动钻铆工艺等,设计了一套能够适应自动钻铆的壁板预装配柔性定位装置,并利用遗传算法对其结构进行了优化。该装置可实现对多块飞机机身壁板的柔性预装配,并可与自动钻铆机良好的结合,避免了飞机壁板在自动钻铆机托架上的二次定位,提高了装配效率。 展开更多

关键词 柔性定位 自动钻铆 遗传算法 设计

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基于比例阀控缸的气动机械手柔性定位 被引量：4

7

作者 王伟伟 陈冰冰 舒嫚 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期248-252,共5页

以气动机械手水平运动气缸的柔性定位为对象,建立基于比例阀控缸的气动伺服系统,推导其数学模型,并运用PID(proportional-integral-differential)控制和自整定模糊PID控制方法,设计其控制器.通过Matlab和LabVIEW的混合编程,建立人机对... 以气动机械手水平运动气缸的柔性定位为对象,建立基于比例阀控缸的气动伺服系统,推导其数学模型,并运用PID(proportional-integral-differential)控制和自整定模糊PID控制方法,设计其控制器.通过Matlab和LabVIEW的混合编程,建立人机对话界面,同时搭建控制系统的试验平台.通过仿真分析和试验测试,结果表明PID控制和自整定模糊PID控制都能实现柔性定位,但后者具有更高的位置控制精度. 展开更多

关键词 气动机械手 PID(proportional-integral-differential)控制 自整定模糊PID控制 比例阀 柔性定位

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柔性定位平台的瞬态动力学分析及疲劳寿命分析 被引量：4

8

作者 姜薄士 张璐凡 +1 位作者 张鹏启 闫恒 《机床与液压》 北大核心 2023年第20期187-193,共7页

为提高超高加速度宏微运动平台完成定位工作时的安全性和精确性,以宏微运动平台的关键部件柔性定位平台为研究对象,探究宏微运动平台在微定位工况下对柔性定位平台疲劳寿命的影响。利用SolidWorks建立柔性定位平台的三维模型,在ANSYS Wo... 为提高超高加速度宏微运动平台完成定位工作时的安全性和精确性,以宏微运动平台的关键部件柔性定位平台为研究对象,探究宏微运动平台在微定位工况下对柔性定位平台疲劳寿命的影响。利用SolidWorks建立柔性定位平台的三维模型,在ANSYS Workbench进行静力分析和瞬态动力学分析,获得柔性定位平台危险点的位置及疲劳分析所用载荷谱。运用Goodman曲线评估方法对平台进行疲劳评估,得出的数据均在Goodman曲线框内,评估结果合理。最后利用nCode计算柔性定位平台的疲劳损伤和疲劳寿命,得出随着驱动频率的增加,柔性定位平台的疲劳寿命在降低的结论。研究结果对超精密定位平台的研究提供了参考。 展开更多

关键词 柔性定位平台 瞬态动力学分析 Goodman曲线 疲劳寿命

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基于可重构柔性工装的机身框定位/支撑布局优化 被引量：2

9

作者 沈建新 张节 田威 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期727-735,共9页

可重构柔性工装使用柔性定位器实现装配件的定位/支撑,具有可重构和柔性的特点。使用可重构柔性工装进行机身立式装配时,存在的柔性形变产生柔性定位误差,影响装配精度。本文着眼于提高装配精度,针对立式装配中可重构柔性工装的柔性定... 可重构柔性工装使用柔性定位器实现装配件的定位/支撑,具有可重构和柔性的特点。使用可重构柔性工装进行机身立式装配时,存在的柔性形变产生柔性定位误差,影响装配精度。本文着眼于提高装配精度,针对立式装配中可重构柔性工装的柔性定位误差的控制策略展开研究。首先,根据工装的结构特点与定位/支撑原理,分析误差流,追溯误差来源。其次,通过优化框件的定位/支撑布局减小柔性定位误差的影响。考虑到优化中装配件的工艺特征产生的约束条件,针对定位/支撑点的可行设计域建立约束数学模型,设计修补算法和改进的优化算法。最后,使用MATLAB运行优化算法并调用基于APDL语言开发的参数化模型进行仿真计算,完成定位/支撑布局的约束优化。优化结果表明,得到的最优布局可以提高装配精度,改进的优化算法具备有效性,通过优化定位/支撑布局控制定位误差的策略具备可行性。 展开更多

关键词 飞机装配 柔性工装 柔性定位误差 定位/支撑布局 约束优化 遗传算法 修补算法

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柔性定位珩磨夹具

10

作者 张雨农 《机械工艺师》 CSCD 1995年第10期14-15,共2页

关键词 柔性定位 珩磨 夹具 气缸套 汽车

原文传递

火箭蒙皮和壁板柔性装配定位技术及其应用 被引量：1

11

作者 郑晓燕 阙理娟 +1 位作者 姜兵 赵强 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2012年第2期47-49,53,共4页

针对新一代运载火箭蒙皮和壁板在试制阶段高精度、低成本、短周期的制造需求,采用多点阵真空吸盘式柔性装配工装对蒙皮或壁板进行定位、固持。生成与装配件外形精确吻合的吸附点阵,精确、牢靠地固持蒙皮或壁板类装配件,同时通过基准孔... 针对新一代运载火箭蒙皮和壁板在试制阶段高精度、低成本、短周期的制造需求,采用多点阵真空吸盘式柔性装配工装对蒙皮或壁板进行定位、固持。生成与装配件外形精确吻合的吸附点阵,精确、牢靠地固持蒙皮或壁板类装配件,同时通过基准孔的精确定位,保证整个装配件的定位精度,改善了生产灵活性,提高生产效率,对于多品种小批量蒙皮、壁板类零件的生产具有独特优势。 展开更多

关键词 柔性装配定位 多点阵真空吸盘 重构调形 协调加工

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3-PPP型柔性并联微定位平台的设计与分析 被引量：9

12

作者 王保兴 孟刚 +2 位作者 林苗 李巍 曹毅 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期798-807,共10页

为解决现有空间平动柔性并联微定位平台(CPMS)结构布局不紧凑,且多轴驱动时各运动副的寄生运动相互累加,导致平台耦合误差增大的问题。首先,设计了一种基于柔性薄板的分布柔度式3-PPP型柔性并联微定位平台。其次,通过结构优化减小了平... 为解决现有空间平动柔性并联微定位平台(CPMS)结构布局不紧凑,且多轴驱动时各运动副的寄生运动相互累加,导致平台耦合误差增大的问题。首先,设计了一种基于柔性薄板的分布柔度式3-PPP型柔性并联微定位平台。其次,通过结构优化减小了平台的体积,并消除了支链中移动副寄生运动的累加现象。然后,基于柔度矩阵法建立了平台的输入刚度理论模型,并采用有限元仿真验证了理论模型的正确性;同时计算了平台的固有频率,并探究了其与柔性薄板尺寸参数之间的关系。最后,将结构优化前后的平台通过有限元仿真进行了对比分析。结果表明:结构优化后平台的体积减小了67%,且平台在单轴和多轴驱动时均具有更优的运动解耦特性和输入输出一致性。 展开更多

关键词 柔性并联微定位平台(CPMS) 柔度矩阵 耦合误差 固有频率 有限元仿真

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大行程柔性微定位平台的伴生转动分析 被引量：2

13

作者 孟刚 黄河 +2 位作者 吴伟官 居勇健 曹毅 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期665-673,共9页

大行程柔性微定位平台在运动过程中不可避免地产生伴生转动现象,并对其定位精度造成消极影响。为降低伴生转动对平台定位精度的影响,提出一种基于柔性杆的三移一转(3-PPPR)型大行程柔性微定位平台,基于线弹性梁理论模型并考虑柔性杆轴... 大行程柔性微定位平台在运动过程中不可避免地产生伴生转动现象,并对其定位精度造成消极影响。为降低伴生转动对平台定位精度的影响,提出一种基于柔性杆的三移一转(3-PPPR)型大行程柔性微定位平台,基于线弹性梁理论模型并考虑柔性杆轴向形变,对两移一转(PPR)柔性运动副伴生转角进行了理论建模,并基于此完成了对所提平台在单轴、双轴及三轴驱动时产生伴生转角的理论分析;再采用有限元分析对理论模型进行验证。最后探究了柔性杆尺寸参数与平台伴生转角之间的灵敏度关系,为所提平台性能提升奠定了基础,并据此提出了改善所提平台运动性能的优化方案。结果表明:3种驱动条件下平台伴生转角理论值与仿真值最大相对误差为2.46%。 展开更多

关键词 柔性微定位平台 伴生转动 多轴驱动 有限元仿真 灵敏度分析

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飞机大部件对接柔性支撑定位装置的研究及应用 被引量：2

14

作者 王彬 付景丽 《航空制造技术》 北大核心 2014年第21期133-137,共5页

本文探讨柔性支撑定位装置在飞机大部件对接领域的应用,讨论了先进数字柔性定位工装发展的前景及现状,重点介绍了新技术应用于传统工装结构中发展起来的柔性支撑定位装置的设计技术、结构形式和应用方法。

关键词 大部件对接 定位器 柔性支撑定位装置

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飞机装配中柔性工装定位单元位姿的实时获取方法 被引量：3

15

作者 梁雪梅 李光丽 《航空制造技术》 2018年第22期38-42,48,共6页

在某些飞机部件装配过程中,柔性工装定位单元(简称工装单元)是由一个并联机构组成的,并联机构动平台的位姿决定了飞机部件的位姿,因此实时得到工装单元的动平台位姿的目的是实时计算其各个机构杆长与目标的差距,指导工装单元快速调整到... 在某些飞机部件装配过程中,柔性工装定位单元(简称工装单元)是由一个并联机构组成的,并联机构动平台的位姿决定了飞机部件的位姿,因此实时得到工装单元的动平台位姿的目的是实时计算其各个机构杆长与目标的差距,指导工装单元快速调整到装配所需的目标位姿,从而使飞机部件达到目标位姿。提出了一种通过激光跟踪仪与跟踪仪的STS六维传感器配件(简称6D设备)配合,实时获取工装单元动平台位姿的方法。对工装单元与6D设备配合工作的原理进行研究,通过软件接口获得6D设备的位姿,通过数学计算得到6D设备的位姿矩阵和工装单元动平台位姿矩阵。设计了试验方案并通过试验验证了算法的正确性。 展开更多

关键词 飞机装配 6D测量 并联机构 柔性工装定位单元 激光跟踪仪

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3-RPC定位机构结构设计 被引量：1

16

作者 孙慧 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第6期192-195,共4页

集成式全柔性并联定位机构具有无摩擦和高稳定性的优点,但其结构设计相对复杂,定位精度低,在一些超精密定位领域无法达到定位要求。基于同构性的集成式全柔性并联定位机构,引入拓扑优化设计理论,设计出与同构性集成式全柔性并联定位机... 集成式全柔性并联定位机构具有无摩擦和高稳定性的优点,但其结构设计相对复杂,定位精度低,在一些超精密定位领域无法达到定位要求。基于同构性的集成式全柔性并联定位机构,引入拓扑优化设计理论,设计出与同构性集成式全柔性并联定位机构运动特性一致的3-RPC型全柔顺并联定位机构。首先,以3-RPC并联定位机构为研究对象,通过微位移法求解出其输入输出间的映射关系。然后,建立3-RPC集成式全柔性并联定位机构和3-RPC全柔顺并联定位机构三维模型。最后,通过有限元软件对两种定位机构进行静、动力学分析。结果表明:3-RPC全柔顺并联定位机构在定位精度和抗振性均优于同构性的集成式全柔性并联定位机构。 展开更多

关键词 集成式全柔性并联定位机构 全柔顺并联定位机构 拓扑优化 定位精度

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引信拧紧技术在某枪弹中的研究及应用 被引量：1

17

作者 童卓 韩银泉 熊长江 《四川兵工学报》 CAS 2015年第7期148-150,共3页

根据某枪弹引信拧紧的特点及拧紧过程中出现的技术难点,介绍一种引信拧紧技术的基本组成结构和主要控制方式,突出引信预拧过程中采用的柔性定位及扭力闭环控制技术,引信拧紧过程中采用的双伺服同步控制技术;通过实际应用表明:采用该引... 根据某枪弹引信拧紧的特点及拧紧过程中出现的技术难点,介绍一种引信拧紧技术的基本组成结构和主要控制方式,突出引信预拧过程中采用的柔性定位及扭力闭环控制技术,引信拧紧过程中采用的双伺服同步控制技术;通过实际应用表明:采用该引信拧紧技术满足某枪弹引信拧紧的装配及工艺要求,具有安全可靠、操作方便、自动化程度高等优点,可推广应用于其他同类拧紧装配系统中。 展开更多

关键词 真空抓取 柔性定位 同步控制 闭环控制

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激光干涉二等量块自动测量装置 被引量：2

18

作者 何冬琦 张旭东 张勇 《中国测试》 CAS 北大核心 2015年第9期71-74,共4页

该文利用激光干涉测长原理研发二等量块自动测量系统,该装置采用633 nm碘饱和吸收稳频He-Ne激光器作为标准。硬件方面设计、开发机械本体,搭建激光光路和信号处理模块,研发精密定位的柔性传感器,选配相关电机驱动和环境参数监控系统;软... 该文利用激光干涉测长原理研发二等量块自动测量系统,该装置采用633 nm碘饱和吸收稳频He-Ne激光器作为标准。硬件方面设计、开发机械本体,搭建激光光路和信号处理模块,研发精密定位的柔性传感器,选配相关电机驱动和环境参数监控系统;软件方面研发数据采集和监控处理程序、测量结果判定及环境参数补偿软件。本装置测量范围上限达100 mm,测量量块的扩展不确定度为U=0.04~0.08μm(k=3),其复现量值指标达到JJG 146——2011《量块》的技术要求。 展开更多

关键词 量块 激光干涉 柔性定位 不确定度

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飞机零部件自适应装配系统研究 被引量：5

19

作者 石章虎 邓珍波 +2 位作者 罗勇 毕修文 殷国富 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1499-1503,共5页

针对当前飞机零部件装配型架自动化程度低、装配过程可控性差等问题,研究了一种飞机零部件自适应装配系统。该系统集成了虚拟技术、激光跟踪仪检测技术与柔性定位技术,采用了基于力与位移的全闭环控制方法,借助虚拟装调系统实现关键部... 针对当前飞机零部件装配型架自动化程度低、装配过程可控性差等问题,研究了一种飞机零部件自适应装配系统。该系统集成了虚拟技术、激光跟踪仪检测技术与柔性定位技术,采用了基于力与位移的全闭环控制方法,借助虚拟装调系统实现关键部件的自适应定位与装夹。系统采用某型机机头锥作为自适应装配验证对象,完成了对该部件的自适应精确装调,保证了安装精度,实现了装配过程中力与位移的监控。 展开更多

关键词 飞机零部件 自适应装配系统 虚拟技术 柔性定位技术 全闭环

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采用线结构光的电动汽车电池包箱体孔组位置在线测量 被引量：2

20

作者 孙浩楠 胡志平 汝长海 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第3期98-103,共6页

三坐标测量机和位置度量规测量新能源汽车电池包箱体孔组效率低,投入大,且无法满足在线检测的要求。为此构建由大理石平台、直线电动机、3D线扫相机等组成的在线电池包箱体孔组位置度检测系统。该系统作为电池包生产线的一部分,在机械... 三坐标测量机和位置度量规测量新能源汽车电池包箱体孔组效率低,投入大,且无法满足在线检测的要求。为此构建由大理石平台、直线电动机、3D线扫相机等组成的在线电池包箱体孔组位置度检测系统。该系统作为电池包生产线的一部分,在机械手将电池包放入检测平台后,直线电动机带动3D线扫相机获取电池包箱体孔组的3D点云数据。将3D点云投影到标定平面,采用中值滤波降噪预处理,膨胀、腐蚀逼出被检测孔轮廓,提取ROI;Canny边缘检测提取轮廓线,最小二乘法提取特征获取圆心坐标与装配孔半径,并采用柔性定位的方法校正所获得的数据。结果表明,在线电池包箱体孔组位置度检测系统满足电池包装配孔位置度0.2 mm的测量需求。 展开更多

关键词 线结构光 在线测量 位置度检测 改进最小二乘法 坐标转换 图像处理 柔性定位

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