基于PLC的标准布氏硬度机的自动控制系统

针对直接加荷式标准布氏硬度机的继电器控制系统存在的布线繁琐、调试不易等问题,对硬度机的工作流程、运行时的稳定性、限位保护以及加载试验力的精度等方面进行了研究,分析了PLC控制伺服系统的基本原理,研制了一套基于可编程逻辑控制器、触摸屏以及伺服系统的自动控制系统。以CX-programmer为开发平台,运用PLC、触摸屏技术和梯形图编程语言,建立了控制系统的软件,实现了硬度机加卸荷全过程的自动控制;并在此基础上,对该系统进行了整体调试与布氏硬度验证试验。研究结果表明:该硬度机控制系统运行平稳,提高了硬度机检定的可靠性与自动化水平;同时,控制系统还具有结构简单、效率高、适应性广等优点。     

小模数齿轮测量：现状与趋势

小模数齿轮受其几何尺寸与机械性能的影响,其测量难度远大于中模数齿轮.随着科学技术的发展,小模数齿轮的尺寸越来越小,而精度要求却越来越高,特别是微型齿轮的出现,对小模数齿轮的测量提出了新挑战.传统的测量方法中,分析式测量突破不了模数0.2mm,双啮综合测量突破不了模数0.1 mm.而单啮测量对齿轮直径有严格要求,并未得到应有的重视.传统的测量方法已经不能满足小模数齿轮的测量要求.因此,小模数齿轮测量技术已成为近几年的研究热点.小模数齿轮测量技术呈现出新的发展态势,主要表现为:基于视觉测量的齿轮并联测量技术、基于光纤测头的齿轮分析测量技术以及齿轮单面啮合测量技术.     

精密减速器回差测量与评价体系研究

回差是表征精密减速器滞回特性的关键指标,其测量、评价和控制是提高精密减速器性能的重要途径。但目前精密减速器的回差测量存在效率低、测量数据误差较大、评价体系不完善等不足。对精密减速器的回差测量与评价体系进行研究,提出了滞回曲线、几何回差的获取新方法,避免了由于曲线拟合引入的误差影响,提高了测量精度;构建了全生命周期的评价体系,包括评价指标、评价模型及评价方法,实现了精密减速器回差的综合评价;基于课题组研制的RV减速器综合性能测量仪,以RV减速器为例,进行了实际测量实验,其中几何回差的极大值、极小值、均值、标准差分别为1.427 5 arcmin、0.38 arcmin、0.839 4 arcmin、0.258 8,测量结果与样本指标保持一致,验证了测量方案及评价体系的使用效果。测量方案及评价体系是一种通用的方法,适用于各类精密减速器的回差测量与评价。     

精密减速器回差测量的现状与趋势

回差是表征精密减速器性能的关键指标,其定义貌似简单,但蕴含了复杂的测量及评价问题,本文从静态测量和动态测量两个方面论述了当前精密减速器的回差测量原理和方法,对比分析了各种测量方法的异同和优缺点,分析了当前工业领域常用的评价方法,指出评价方法的不同是造成评价结果差异的重要原因。最后指出,建立精密减速器综合性能动态测量系统是适应工业需求的必然趋势,同时当前亟需建立一套完整的精密减速器回差测试规范及评价标准。     

基于免形状测量模式的复杂形状测量机设计

为了高精度高效率地测量数学模型未知的复杂几何形状,介绍了"免形状测量模式",分析了该测量模式对仪器的基本要求,基于该模式设计了一台移动工作台式测量机。测量机以直线电机为驱动元件,以高精度长光栅为测量元件。为减小被测件重量对测量机的影响,设计了封闭式真空负压的空气静压气浮导轨和共平面的H形二维结构。设计了具有制动功能的Z轴和气浮隔振等关键部件。仪器量程为300 mm×300 mm×300 mm,测量不确定度为1.8μm,能测量数学模型未知的复杂几何形状。     

种子动态图像匹配与拼接技术研究

在基于机器视觉的多排种体动态检测技术研究中 ,鉴于播种后种子动态图像的匹配与拼接精度是个需要解决的难题 ,为此从系统实时性要求出发 ,在运用模式识别技术进行检测的实践基础上 ,阐述了检测系统的构建原理 ,分析了影响图像拼接精度的因素 ,进而提出了基于标记的图像匹配与拼接方法、重叠区域设置技术等 ,从而为试验台自动检测奠定了基础。该理论分析经过大量试验验证表明 ,该方法应用于检测试验台中 ,检测误差小于等于± 2 mm,可满足系统实时检测技术要求     

基于激光跟踪仪点位测量的工业机器人位置稳定时间测量与分析

针对工业机器人在精密加工、装配、测量中稳定到达指定位置的评价问题,对工业机器人位置稳定时间的测量进行了研究。提出了激光跟踪仪点位测量来获取位置稳定时间的方法,利用线性插值法对数据进行了分析和处理,得到了准确位置稳定时间;利用激光跟踪仪在史陶比尔TX200工业机器人上分别在100%、50%、10%速度下进行了位置稳定时间的测量,并利用线性插值法对数据进行了分析和处理。研究结果表明:工业机器人在100%速度下的位置稳定时间为0.555 7 s,在50%速度及以下处于过阻尼状态,不存在位置稳定时间,这对于在精密加工、装配、测量中的工业机器人在不同速度下提高工作准确度和效率方面具有重要作用。     

特大型齿轮激光跟踪在位测量的定位模型

为融合特大型齿轮激光跟踪在位测量系统中各测量组件的测量数据,研究了各测量状态中测量组件之间位置关系建立的相关方法.由于采用了激光跟踪仪对三维测量平台进行多测点式测量,需将测量数据统一到同一个坐标系下,严格按照测量原理对测量系统建模,在此基础上研究了测量系统中三维测量平台坐标系的建立和转换问题,提出了2种解决方案:直线向量法和整体映射法,同时分析比较了两者的差异及适用范围.经实验验证,在不计入激光跟踪仪测量误差的影响时,由解决方案原理及相关计算引入的误差完全可以忽略.     

特大型齿轮激光跟踪在位测量原理及关键技术

为了实现特大型齿轮精密测量,介绍了作者提出的特大型齿轮激光跟踪在位测量原理,重点阐述了其中的几项关键技术.特大型齿轮激光跟踪在位测量系统整合了激光跟踪仪的大尺寸测量能力和三坐标测量机的高精度,采用激光跟踪仪建立齿轮工件坐标系和三维测量平台坐标系,通过激光跟踪仪坐标系将齿轮工件坐标系与三维测量平台坐标系关联起来,并建立了相应坐标系的拟合模型及算法.同时,建立了三维测量平台的姿态调整模型,通过姿态调整机构完成了三维测量平台的姿态调整,进而确保三维测量平台与齿轮轴线的位置关系满足要求.最后,给出了该在位测量系统的实测结果.实验结果表明:特大型齿轮激光跟踪在位测量系统原理正确可行,满足6级以下特大型齿轮的精密测量.     

基于力学思想的最小外接圆度误差评定

圆度误差常用于控制回转类零件的质量,其中圆度误差评定是测量中的关键问题。从力学的直观思考出发,提出一种基于力学原理的最小外接圆度误差评定方法。首先求得由坐标测量机采样得到的数据点的凸包,以减小计算量;然后将数据点看作固定不动的质点,圆看作半径可变的"半刚体";最后通过"力"的作用逐步改变圆的大小和位置,直到系统达到平面汇交力系平衡状态为止,此时该圆即为最小外接圆。利用VC++6.0平台开发了算法验证程序,对2组文献中的圆度误差数据进行评定并和其他方法评定的结果进行了对比,评定结果100%一致。结果表明力学方法可成功应用于最小外接圆度误差评定,并可推广到其他形状误差评定中。