线轮廓检测设备偏差校准方法研究

分析了线轮廓检测设备存在的偏差种类及其产生原因,提出了一种检测设备线轮廓偏差的校准方法。首先,将各偏差的初始校准值补偿至采集到的数据中,利用广义逆矩阵求解不相容线性方程组的最佳逼近解,得到轮廓线的拟合函数;然后以最小二乘原则为评定准则,计算找到最优校准值;最后将最优校准值输入到检测系统中进行偏差校准。工程中利用美国ZYGO公司的激光干涉仪测量结果作为产品轮廓线的参考值,经过该方法校准后,检测设备的测量值与参考值的误差减小约90%,可见该方法提高了测量精度。该方法已应用于某非标自动化公司中的检测设备,在工程应用中的使用进而证明了所提出的偏差校准方法可行有效。     

基于本体的机床设备资源共享机制

为解决机床资源共享中资源表述、存储及与加工任务匹配等关键问题, 提出基于本体的机床资源共享机制。 采用本体对机床资源进行语义化表述,增强其人机可读性。采用分布式数据库HBase对机床本体信息进行存储,以高效存取为目的设计HBase表格,实现对机床本体信息的存储及高效查询。提出基于加工任务的机床资源查询策略,实现加工任务与共享资源的有效匹配。在存储大量机床实例至数据库的条件下,以车削加工任务为例进行验证,通过提交该任务至该资源共享平台,获得适合该任务的车床列表。结果表明,建立的机床本体模型及提出的资源信息存储方案和资源查询策略能够满足资源共享的需求,验证共享机制的可行性和有效性。     

基于Modelica的数控机床多领域建模与虚拟调试

为解决数控机床的机电耦合多领域统一建模问题,文章在综合比较分析现有的多领域建模方法的基础上,采用多领域统一建模语言Modelica建立了数控机床的多领域数字模型,并以此阐述了多领域模型的构建方法和实现过程。基于此模型,在MWorks平台下,设计了机床模拟控制器与模型的实时通信机制,实现了机床模拟控制器和模型之间的信息交互,实现了对模型虚拟调试功能的支持。通过伺服电机PI调节的实例,验证了模型对虚拟调试的支持能力从而证明了文章所构建的模型的有效性。模型的虚拟调试可降低机床调试的危险性,缩短机床调试的周期,对机床实机调试具有指导意义。