全自动变压器铁芯硅钢片叠片装置的研发

针对目前变压器铁芯手工叠装生产效率低下、质量参差不齐的问题,设计了一套硅钢片自动叠片装置进行铁芯的生产。该装置选用可移动的基座、采用圆柱坐标系的运动模式、步进电机带动同步带和丝杠直线滑台的驱动方式、吸盘真空吸取的抓取方式,利用工控计算机结合运动控制卡的方式对叠片过程进行控制。并提出了检测叠片效果的方式和多型号开发的模式,能够带来良好的社会效益和经济效益。     

LMB50型智能旋铆机的设计及研究

针对轮毂轴承铆接加工过程中存在的微调不方便、加工精度不高等问题,基于闭环控制原理,设计研究了一种可编程序控制器和伺服电机控制进给位移的新型旋铆机。该旋铆机的升降装置采用了大功率伺服电机、行星减速机和重型滚珠丝杠驱动,外加光栅尺构成了闭环控制;检测装置采用了精密级高度计作为检测传感器检测实际毛坯高度和加工后成品的高度;通过在工件夹具下方装设轮辐称重传感器以实时反馈旋铆加工时的工作压力。实践结果表明,该旋铆机实现了加工坐标值自动调整和毛坯材料性能的自动检测,从而实现了轮毂轴承零游隙和负游隙的控制,同时降低了轮毂轴承的各零件制造精度要求。     

多参量无损检测实验台设计

为了确保在无损检测的过程中传动的稳定性与检测的准确性以及操作的简洁高效,该文设计了一种新型的实验平台,由单片机控制步进电机驱动丝杠带动传感器移动,在裂纹检测过程中可以做到点对点移动,具体位置由显示屏显示。为了保证检测实验误差在合理区间,通过千分尺的实际位移测量与显示屏的数值比较,确定该实验平台具有良好的准确性。实验台的多传感器夹紧固定装置,利用有机玻璃材料,多种传感器线性排列,依次检测,可以顺利切换,同时避免了单一传感器带来的误差。该实验平台是多参量裂纹无损检测的基础装置,传动的准确性保证了裂纹检测的准确性,为多参量无损检测的发展提供了更进一步的借鉴。     

基于激光干涉的位移传感器自动化校准装置

为提高位移传感器的校准准确度及效率,通过硬件系统组建及软件系统编制,研制了位移传感器自动校准装置.采用激光干涉仪作为长度基准,通过两级驱动的定位控制方式,可实现nm量级的高分辨力准确定位;综合考虑固有因素、环境因素及安装因素,进行了测量不确定度分析,分析结果表明其测量不确定度为U=(0.1+2L)μm;通过选用不同类型...     

数字式测量棒比对装置的设计

针对现有回转支承内外滚道中心直径测量棒检测精度不高的问题,设计了一种数字式测量棒比对装置,它由机座、伺服电机、滚珠丝杠、滚动导轨、光栅尺、工作平台、挡板、显示器和控制器等组成,可实现水平直线精确定位以校准测量棒尺寸。实践表明,它较好解决了回转支承滚道中心直径的检测难题。     

线位移传感器的校准方法研究

针对在线检测与现场控制中的线位移传感器,提出了一种基于气浮式基线及双层式可分离工作台的线位移传感器校准方法。研制出适用于不同型式的线位移传感器的校准装置,综合不同的输出方式设计了接线盒,同时基于C#和ACCESS软件开发了数据处理和模拟软件,对其基本误差、线性度、灵敏度等参数的校准进行了实验研究,并经比对试验验证了该校准方法的合理性与有效性。     

长线阵CCD拼接仪的设计

对长线阵CCD拼接仪的整体设计作了分析，采用精密滚珠丝杠驱动工作台，花岗岩作基座，大理石作台面和气浮导轨承载，保证运动精度和延长使用寿命，拼接仪以交流伺服电机驱动，光栅作为位移的检测元件，电机与丝杠之间用直联式连接，并选用精密仪器轴承保证丝杠的回转精度。     

基于激光干涉仪的线位移传感器自动校准装置的设计

传统的线位移传感器校准方法在实际应用中存在一些局限性,例如无法消除固有误差、环境因素影响等。因此,研究设计新的校准装置对于提高线位移传感器的精度和可靠性至关重要。目标是设计一种高精度、可靠性强的校准装置,以减小线位移传感器的固有误差并提高其测量准确性。通过对不同的校准装置和技术的研究和比较,探索了最佳的校准方案,并进行了实验验证。     

三轴联动精密工作台设计与分析

三轴联动精密工作平台是激光显微镜机械系统中载物的关键部件。工作平台采用多层式结构,以压电陶瓷直线电机作为驱动,由双对称滚珠直线导轨带动两托板在x、y两方向上微位移精密运动;以伺服电机和滚珠丝杠配合带动载物板在z方向上运动。研究影响工作台精度的主要原因,通过误差分析与测量建立了误差补偿模型。最终验证证明,通过误差补偿工作台达到了更高的定位精度,实现了平台设计的目标。     

采用伺服电机的电子凸轮控制系统设计

针对传统机械凸轮存在的难加工、易磨损、难维护的问题,采用伺服电机设计了电子凸轮先进控制系统。该系统硬件采用德国倍福伺服运动控制实验平台,由嵌入式PC、数字伺服驱动器、永磁同步伺服电机、滚珠丝杠直线平台等组成,控制系统采用位置环、速度环、电流环三环控制模式,根据内部虚拟主轴的位移和电子凸轮表插值计算出了从轴伺服电机的位置指令、速度指令,模拟实际凸轮轨迹实现滚珠丝杠直线往复运动,并在上升和下降阶段采用五次多项式作为插值函数,保证了速度曲线、加速度曲线存在且连续,提高了机构运动性能。实验结果表明,采用电子凸轮方案后,丝杠在位移精度和反应速度方面均能获得良好效果,可以把跟随误差控制在0.005 mm内,证明采用电子凸轮代替原有机械直动推杆凸轮是可行的。     

数字阀驱动机构控制技术研究

数字阀的工作原理是驱动机构直接驱动阀芯运动,驱动机构集成了伺服电机和滚珠丝杠,伺服控制器实现对驱动机构的精确控制,驱动机构的动态和静态特性决定了数字阀的动态静态特性。伺服控制器硬件设计采用了TI公司的TMS320F28069作为主控芯片,DRV8332作为驱动芯片的架构模式。同时,在软件算法上,引入了变增益和分段式PI的控制方法实现了对数字阀死区的有效补偿。实验结果表明,这种控制技术很好的满足了数字阀的性能要求。     

燃气表电机阀参数检测装置

为了实现对燃气表电机阀工作电流、内阻的检测和对阀瓣到位情况的判断,设计了一套双检测台电机阀参数检测装置。分析了电机阀内阻检测原理,阀瓣位移检测原理和检测通道切换原理。利用DRV8837芯片驱动及控制电机阀,选用INA128仪表放大器对信号进行放大,采用反射式光电传感器判断阀瓣到位情况。STM32单片机内部A/D转换器的15路通道采集转换电压。实验表明,该装置实现了电机阀参数的检测及位移判断,测量内阻绝对误差小于±0.5Ω,检测效率高,有较高的实际应用价值。     

驱动滚珠丝杠的伺服电机旋转扭矩计算

针对伺服电机直接驱动滚珠丝杠带动负载的应用，介绍了伺服电机旋转扭矩的计算步骤，以及相应的公式。     

位移传感器校准装置自动采集软件的设计

位移传感器校准装置是长度计量的重要设备,承担了单位大部分位移传感器的校准工作.由于自动化程度不高,操作、读数、数据录入都是手动完成,测量所用的智能仪表不能自动读取并形成文档.随着计算机信息化技术不断进步,校准记录和证书需要用计算机存储和打印,并且需要将记录存入单位内网数据库,这种手动方式已经无法满足当前需求.设计一套可以自动采集校准数据的上位机软件,解决了人工误读数和不能自动校验的问题,提高了工作效率,节省了人力资源.     

动压气浮马达轴承间隙测量设备

动压气浮陀螺马达轴承间隙尺寸是决定其运转性能的重要指标。为提高轴承间隙测量的精度和自动化程度,并实现快速批量测量,研制了一台动压气浮陀螺马达轴承间隙自动测量设备。采用外部加力方式,使转子体与定子产生相对位移,从而将内部气膜间隙转化为外部微位移。设备整体结构采用模块化设计理念,包括夹持模块、自动施力模块和位移测量模块。夹持摸块实现被测动压马达定子在两轴端的固定,采用柔性支撑方式有利于保护被测件和保证施加力的平顺性;自动施力模块主要由三维精密位移平台集成三轴测力传感器构成,测量时转子体与力传感器通过夹指连接,位移平台使转子体与定子产生相对位移,三轴测力传感器则实现施加力的精确控制和定子的调中心控制;测量模块由二维精密位移平台集成双电感测头构成,基于相对测量原理实现微小位移测量。实验表明:设备测量精度在0.3μm以内。该设备可以实现外力的可控连续加载,适用于批量测量。     

一种自动送料机的机械结构设计与伺服驱动控制

所设计的一种自动送料机采用了液压传动和滚珠丝杠传动等多种传动结构,整机采用松下MHMD022G1U永磁同步交流伺服电机及MADHT1507E全数字交流永磁同步伺服驱动装置作为运动控制装置,利用西门子226PLC作为程序控制设备,可以实现设备的良好运行控制。     

薄壁零件受力分析实验数据自动采集装置的设计

针对某薄壁零件的受力分析实验,采用压力传感器、位移传感器及MAX1305型A/D转换器,设计了一套自动测量并记录数据的装置,能够对零件所受的压力及产生的变形量进行快速精确的测量。     

微型滚珠丝杠副动态预紧转矩测量仪研制

基于相关标准并结合滚珠丝杠副微型化的发展,研制了一种滚珠丝杠副动态预紧转矩测量仪.在没有外加载荷的情况下,测量滚珠丝杠副在有效行程内丝杠和螺母之间的转矩值.该仪器主要由机械主机、控制系统、测量系统等多个部分组成.工作台由母丝杠驱动,2套伺服电机在PLC的控制下带动被测滚珠丝杠副和母丝杠同步运动,测量软件参与运动控制并实...     

直流伺服电机驱动的自动离合器控制

采用直流伺服电机驱动的自动离合器执行机构，与高速开关阀控制液压缸的执行机构相比，可使电控机械自动变速系统的结构大大简化，同时可提高离合器结合速度的控制精度。设计了基于模糊控制和PI控制双闭环控制的伺服电机驱动离合器执行机构，建立了数学模型，并进行了系统仿真。结果表明：直流伺服电机驱动离合器，能很好地控制离合器的结合速度，提高车辆起步品质。     

高精度一维标定装置控制系统设计

为解决在科学测量中标定装置的精度、稳定性等问题,设计了基于At89s52单片机的高精度一维标定装置控制系统.该装置主要用于自动检测微距变化与位置标定.装置由单片机、步进电机、驱动器和滚珠丝杠组成,通过单片机来驱动步进电机,带动滚珠丝杠的运动而使平台移动.通过系统设置可以控制分辨率的大小.介绍了如何通过单片机实现控制的过程,以及对在控制系统设计的同时遇到的问题进行了解决.通过量块对于该装置的检定,精度达到10微米级.相比于一些大型高精度测量仪器,具有成本低,人机界面良好等优点.之后将进一步通过计算机通信技术来对数据的输入,实现更高的智能化.在沉降监测领域中,该装置可以用来模拟沉降量,进而对实验进行评估.