智能球铰链优化设计与精度提升

针对所研发的智能球铰链测量分辨率及测量精度较低的问题,从永磁体选型、传感器匹配以及模型算法方面进行改进和优化。通过仿真分析和计算,确立了圆柱形永磁体的结构参数、重新设计了传感器水平放置与永磁体进行位置匹配的方案,更新了角度反解算法的函数初值选择方法,研制了新的智能球铰链样机和标定装置。测试数据表明,该样机测量范围、精度都有显著提高,在±10°范围内,单轴测量均方差为19';在±20°范围内,均方差为24'。基于数据分析与诊断,已找出主要误差源,找到了进一步提高测量精度的途径。     

自驱动关节臂坐标测量机模块化关节设计

传统的关节臂测量机工作时是依靠工作人员牵拉实现运动和测量,存在路径规划不佳、主观性误差大、测量效率低等问题很难适应智能制造对在线自动测量系统的新要求。本文提出了利用含有无刷电机、谐波减速器及精密轴系的模块化关节构成自驱动关节臂坐标测量机的构想,并对模块化关节进行了构型设计,建立了单关节扭矩估算模型,在此基础上选择了关节2的电机和谐波减速器,设计了关节模块的测控电路,研制了单关节部件样机并进行了重复性实验。其中单方向测量数据表明,为保证较小的测量重复性误差,关节在运动时应尽量避免速度或加速度突变的运动形式;双方向测量的数据表明,当控制电机运动速率小于1.53rad/s时,测头因回弹产生误触发信号的概率较小,此时最大误差数据为±2.11″。上述实验也验证了模块化关节设计方案的可行性,为后续自驱动关节臂坐标测量机整机研制提供了理论和实验依据。     

抽油机曲柄销装置疲劳裂纹的超声波检测研究

石油开采过程中,抽油机的曲柄销装置容易产生疲劳裂纹,甚至突然断裂,这严重影响企业产能而且维修成本非常高。因此在不停机的情况下,实时现场检测其疲劳裂纹的宽度和深度对于抽油机的日常维护和正常运转非常重要。文章提出采用超声波对曲柄销装置上的疲劳裂纹进行无损检测,并对检测系统进行了系统的设计和分析。该系统将能适应野外恶劣自然条件并满足车载下移动式的现场实际要求。     

数控车床主轴热变形对零件形位加工精度影响分析

分析了数控车床主轴热变形的特点,在此基础上运用空间了解析几何分析了该热变形与被加工零件形位误差的关系,得出加工热误差的理论模型,从而为实现数控车床主轴热变形误差补偿提供理论依据和技术基础.     

平面3自由度并联微动工作台的运动学分析

讨论了一种平面3自由度柔性并联微动工作台的运动情况。首先建立了机构的两个闭合回路,简化了Y.Yong,T.Lu和D.Handley[3]提出的3条闭合回路的模型。再根据“伪刚体模型”法建立方程,从而得到各柔性铰链的旋转角度及机构的运动情况。最后根据齐次坐标变换得到机构运动输入与输出关系,有助于得到机构的运动空间和范围。     

曲柄滑块机构的运动特性分析及仿真实现

论述了曲柄滑块机构的运动特性,得出滑块的位移、速度及加速度的精确运动表达式.应用一简单例子,求出曲柄在不用位置时,滑块的运动变化情况.同时基于UG的运动仿真,用图表形式反映滑块的运动规律,并用电子表格求出滑块的最大速度和最大加速度的值,为机构的动办分析和优化设计提供参考依据.     

线阵CCD回弹仪指针位移测量系统的设计与测量精度分析

介绍了一种线阵CCD回弹仪指针位移测量系统,阐述了其测量原理及系统的构成,给出了系统的测量精度分析。     

绕丝筛管缝宽快速测量技术研究

绕丝筛管在石油生产防砂措施中应用广泛,现有的绕丝筛管缝隙检测方法仍存在一些不足,针对4m长绕丝筛管,提出了一种"光学瞄准+光栅读数"方式测量的新方法,并搭建了实验平台,通过分析测量数据表明该方法测量精度可达0.03mm,测量速度0.25s/缝,测量速度比现有的方法有大幅提升。该方法对大密度、微小缝隙测量有重要意义。     

基于OpenCV的集成芯片基板定位技术

针对集成芯片制造中对定位、校准的高精度、实时性要求,提出了用机器视觉技术解决芯片基板定位的方法,通过对几种模板匹配算法的研究,采用基于OpenCV的图像分析技术实现了对集成芯片基板的准确定位,解决了传统机械定位精度低、速度慢的问题。     

基于半闭环控制的三坐标测量机的平面测量研究

介绍了一种基于半闭环控制的三坐标测量机的测量原理。主要研究了测量运动控制系统和数据处理系统在平面测量时的相关问题。