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研究生: 杜峰杰
Du, Fong-Jie
論文名稱: 六維運動量測系統
Six-Degree-of-Freedom Motion Measurement Device
指導教授: 雷衛台
Lei, Wei-Tai
口試委員: 吳隆庸
徐永源
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 76
中文關鍵詞: 六維量測五軸誤差模型
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  • 六維運動量測系統(6-Degree Motion Measurement Device, MMD) 採用史都華Hexapod構型,藉由量測六隻量測桿之絕對長度值,由量測系統上下平板上設計之球座中心位置,算出上下平板的相對位移及旋轉關係,當此裝置用於工具機各驅動平台之運動誤差量測時,可得出刀具-工件間的六維相對運動誤差。六維運動量測系統於量測工具機各驅動平台之運動誤差量測時,各驅動平台之定位運動座標量測值可於同一座標系定義出,避免現今其他量測系統如雷射干涉儀等之座標定義問題,且量測路徑選擇之自由度高,可以圓路徑,轉角路徑,或任何以程式定義之路徑,不論路徑長度大小進行量測。
    由於六維運動量測系統量測之數據無法直接使用,需透過方法處理所得數據,才得以轉化成工具機各驅動平台之運動誤差量測值。本研究建立一套量測模型及量測資料處理方法,針對六維運動量測系統所量得之六支桿長值,算出線性軸、轉動軸於同一參考座標系內之軸線方向,建立機器理想軸座標系,透過映射手法,將MMD量測之運動誤差轉化至目標機器運動軸線上,得到目標機器運動軸之運動誤差。透過此方法,三軸線性軸二十一項誤差、五軸工具機兩轉動軸十二項運動誤差及四項垂直度誤差即可確定。


    摘要 I 1 簡介 1 2 文獻回顧 2 2.1 史都華平台 2 2.2 工具機量測 2 3 六維量測系統 4 3.1 概述 4 3.2 上下平板相對關係起始 5 3.3 機構正轉換 7 3.4 研究目的 8 3.5 符號定義 8 4 五軸誤差模型 9 4.1 誤差模型推導-參考座標至下平板 10 4.2 誤差模型推導-參考座標至上平板 12 4.3 封閉機構鍊 14 5 MMD數據處理 15 5.1 MMD實際軸靜態誤差量測 16 5.1.1 量測線性軸-X軸 17 5.1.2 量測線性軸-Y軸 25 5.1.3 量測線性軸-Z軸 32 5.1.4 三軸垂直度誤差 39 5.1.5 量測轉動軸-C軸 43 5.1.6 量測轉動軸-A軸 52 6 MMD量測數據處理系統及實驗 60 6.1 MMD誤差源分析與改良方法 60 6.1.1 誤差源分析 60 上下平板 60 球座 61 6.1.2 MMD改良方法 62 絕對長度鑑定 62 平板球穴位置鑑定程序 63 光學尺數值讀取 63 6.2 數據處理程式 64 6.3 實驗設備 65 6.4 實驗規劃與結果 67 6.4.2 實際軸量測 68 7 結論 74 參考文獻 75

    [1] 雷衛台, “平台球桿量測裝置”, 中華民國發明專利第137667號, 2000。
    [2] Bhaskar Dasgupta, T.S Mruthyunjaya, ”The Stewart platform manipulator Research, Vol.5, No.2, Summer, 1986
    [3] E.F.Fichter,”A Stewart Platform-Based Manipulator:General Theory and Practical Construction”,The International Journal of Robotics Research, Vol.5, No.2, Summer 1986, pp.157-182.
    [4] Kai Liu, "Kinematic Analysis of a Stewart Platform Manipilator" , IEEE Transactions on Industrial Electronics, Apirl 1993, Vol. 40, No. 2, pp.282-293.
    [5] A.J.Patel,K.F.Ehmann, ”Volumetric Error Analysis of a Stewart Platform-Based Machine Tool”, Annals of the CIRP, Vol. 46, Jan 1987, pp.287-290.
    [6] 李天誠,”史都華平台五軸工作空間分析與設計”,清華大學動力機械工程學系碩士論文,2000。
    [7] Xiguang Huang, Qizheng Liao, “Forward Kinematics of the 6-6 Stewart Platform with Planar Base and Platform Using Algebraic Elimination”, IEEE International Conference on Automation and Logistics, 2007.
    [8] H. Schwenke, W. Knapp, “Geometric error measurement and compensation of machines—An update”, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Vol. 57, 2008, pp.660-675.
    [9] 徐永源,”五軸CNC工具機之精度量測及幾何誤差補償”,國立清華大學動力機械工程學系博士論文,2002。
    [10] Guiquan Chen, “A displacement measurement approach for machine geometric error assessment”, Machine Tools & Manufacture, Vol.41, 2001, pp.149-161.
    [11] S.Weikert, “R-Test, a New Device for Accuracy Measurements on Five Axis Machine Tools”, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Vol.53, 2004, pp.429-432.
    [12] 余志文,”六維運動及誤差量測系統”,國立清華大學動力機械工程學系碩士論文,2008。
    [13] 賴儒賢,"六維運動量測系統研發",國立清華大學動力機械工程學系碩士論文,2010。
    [14] 郭吟翎,"六維運動量測裝置之熱誤差之分析與補償",國立清華大學動力機械工程學系碩士論文,2009。
    [15] http://www.goodfellow.com/
    [16] http://www.home.agilent.com/

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