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并联构型白车身输送定位机构设计与仿真
| 论文题名： | 并联构型白车身输送定位机构设计与仿真 |
| 关键词： | 并联构型;白车身;输送系统;定位机构;联合仿真 |
| 摘要： | 本文主要针对汽车柔性生产线上白车身输送系统的应用需求，设计了一种3-UPU-UPU并联输送定位机构，在此基础之上提出了一种基于并联机构的四点支撑定位的白车身柔性输送系统，用于完成在各个加工工位间多种车型的汽车白车身定位转载。围绕该并联机构展开了一系列研究，完成了从构型综合、运动学分析、运动学性能指标建立、尺度优化设计到动力学模型建立、控制系统设计以及白车身柔性输送系统联合仿真等工作。主要内容如下所示: (1)并联输送定位机构构型综合。从汽车柔性装配白车身输送系统运动特点与功能要求出发，确定并联输送定位机构的需求自由度，通过基于旋量理论的约束综合方法进行构型综合，选定3-UPU-UPU并联机构作为定位支撑主体。 (2)并联输送定位机构尺度综合及运动学性能分析。对3-UPU-UPU并联机构进行了运动学性能分析以及优化设计，包括求解机构的位置逆解以及雅可比矩阵，建立工作空间流程以及运动学性能评价指标，从中选出机构工作空间可行点数、全域条件数以及全域最大承载能力作为优化指标，以上下平台半径、支链最大长度和最小长度之比作为优化参数，运用加权求和算法对其进行尺度优化。 (3)基于SimMechanics的并联输送定位机构动力学分析。利用“S型曲线加减速”规划算法对动平台中心参考点进行运动规划，建立了基于SimMechanics的3-UPU-UPU并联机构动力学模型，利用PID控制器对该模型进行了控制仿真研究。 (4)四点定位支撑白车身柔性输送系统联合仿真。基于Matlab与RecurDyn建立该系统的联合仿真平台，结合两个软件间的优势，对白车身柔性输送系统实际工作过程进行了仿真分析，得到了工况下各个并联定位机构的运动规律，同时验证了该系统的可行性。 研究表明，本文提出的基于3-UPU-UPU型并联机构的四点支撑定位的白车身柔性输送系统，可以完成在各个加工工位间多种车型的汽车白车身定位转载，具有重要的研究意义与应用推广价值。 |
| 作者： | 袁会长 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 崔国华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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