3-TPS混联机床的运动控制算法的研究.pdfVIP

设计与研究Design0nd Resea 3一TPS混联机床的运动控制算法的研究 朱立达 朱春霞 蔡光起 许建峰 吴文强 (东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110004) 摘 要：针对一种新型立卧转换式混联机床的运动控制算法进行了研究。根据不同的控制要求。分别对该机 床提出了几种运动控制算法。这些算法从控制对象到机床本体的Jj~-r运动之间一系列的转换。正是 混联机床控制的基础。为数控系统的控制设计提供了参考依据。 关键词：混联机床 控制算法 五坐标 单坐标 单关节 Study on Kinematics Control Algorithms for 3——TPS Hybrid Machine Tool ZHU Lida。ZHU Chunxia，CAI Guangqi，XU Jianfeng，WU Wenqiang (School of Mechanical Engineering and Automation，Northeast University，Shenyang 1 1 0004，CHN) Abstract：The kinematics control algorithms of a new horizontal—vertical conversion hybrid machine tool are re— searched in this paper．In terms of different control requires，several kinematics control algorithms are respectively proposed．These algorithms include a series of transform ation from the control target to the machining kinematics of machine tool，which are basis on the control of hybrid machine tool and offers reference foundation for the control design of NC system． Keywords：Hybrid Machine Tool；Control Algorithms；Five Coordinate；Single Coordinate；Single Joint 本文所研究的3一TPS型混联机床的特色之一就 1 混联机床机构描述 是三杆驱动，串联机构测量并反馈位置信号。具体做 3一TPS混联机床结构如图1所示。驱动杆(4，5， 法就是在串联机构的各个关节上加入编码器，用来测 9)由三个伸缩杆组成，各杆分别与固定平台( ， ， 量关节转角0 、02、0，。然后这些测得的信息被反馈到 B )以虎克铰(3，6，1)联接与动平台7以RRC(b ，b。， 驱动电动机，驱动杆的伸缩，使刀具能到达预期位姿。 b )方式相联。为了约束动平台的姿态，在动平台和基 关节转角与操作空间中刀具坐标的映射关系，即 座问附加了一个平行约束机构2。平行机构2由两个 f =ff1c(ol一02)sO1+las(ol一03)sO1 平行四边形机构组成，属串联结构，其各杆长度A A。 IY=ff1[s(ol一02)COl—c(Ol一02)cOlSO1]一lt2c(Ol一03)COl = A4A5，A2A3=A5A6，A1A4=A2A5=A3A6，各相邻杆件以 { 一lt2s(Ol一03)cO1SOl+(t2一t1一fd)COl 回转副相连，并且各回转副的回转轴线都相互平行，这 l z=ff1[s( 一02)SOl+c( 一02)cO1CO1]一lt2c( 一03)SOl 样平行机构就迫使动平台的回转轴A，A 始终与双十 【 +l