3-PRS并联机构空间动态精度检测与误差补偿的研究

通过论述数控机床动态精度的检测要素,基于五轴动态精度检测的方法,阐述根据不同机械特性、机械磨损造成的检测误差,以及试切样件的点位分布,分析以往的动态精度检测在并联机床应用上的不足,以3-PRS并联机构为例,探讨一种适用于并联机床并能准确检测出机床空间位置的动态精度的方法,减小了由于检测盲区导致的动态精度检测误差,并经过误差补偿,展示了深入推广并联机构动态精度检测技术的巨大价值和应用前景.     

光电编码器误差检测转台的动态精度标定

由于光电编码器动态检测转台的分辨率、精度和转速都比较高,传统检测手段很难精确标定该类转台的动态精度,故本文开展了转台动态精度标定方法的研究。首先,分析动态转台工作原理,指出了影响转台动态精度的主要因素。然后,研究了动态误差的主要特性,提出了一种基于动态重复性的转台动态精度标定方法。最后,设计了FPGA+USB的数据采集电路,实现了对转台动态精度的标定。对自行研制的转台进行了动态精度标定。标定结果显示:提出的动态精度标定方法能够实现对转台的标定,验证了该转台能够实现对被检编码器的动态检测,解决了研制动态转台时缺少动态检测精度标定方法的难题。     

基于气浮导轨的光栅尺动态检测系统设计与误差分析

光栅尺的动态精度受到安装误差、温度、振动等环境因素影响,目前光栅尺常采用的静态检测方法并不能满足光栅尺动态运行要求.另外,对于大行程、高精度光栅尺,传统检测系统中用到的滚珠丝杠机构的结构形变会引起较大的阿贝误差,无法满足检测精度要求.针对以上问题,提出了基于速度和加速度等动态变量的光栅尺动态精度检测方法,并以外差激光干涉仪为长度基准,以误差最小化为目标,设计并优化了基于精密气浮导轨的光栅尺动态误差检测系统,对检测系统的综合误差进行了分析.结果表明,所设计的动态精度检测系统可以满足大量程高精度光栅尺动态精度检测的要求.     

基于传感器联合测量的车载POS精度检测系统设计

POS系统是移动测量系统的重要组成部分,其位置姿态精度一直受到广泛关注。结合全站仪、激光跟踪仪、GNSS授时装置等传感器,设计了动态精度检测系统,开展了POS系统动态精度检测方法研究。主要采用单次测量时间统计、平滑曲线拟合等方法探测检测系统的测量误差,并在误差剔除的基础上,结合ICP算法,利用跟踪仪高精度测量数据,对全站仪数据进行修正,提高检测系统整体测量精度。最后,在某实验区,进行车载POS系统动态跟踪实验,分别采用整体轨迹对比和实时点位对比方法进行POS系统事后处理精度检测和实时导航精度检测。实验结果表明:采用该种检测方法,动态检测系统能检测出POS实时和事后处理的动态定位精度。     

机载光电平台动态检测装置设计

以某型机载平台的实际检测需求为出发点,在机载平台实验室条件下,进行跟踪误差、捕获性能等动态性能检测,从理论上分析了以模拟地物目标进行动态精度检测的可行性.结合现有的工程实际与工艺水平讨论了动态检测装置地物目标仿真器(动态精度检测的核心测试设备)的工程化原理与设计,并进行了三维建模实践.在此基础上,重点论述了对测试精度起关键作用的摩擦传动器的设计过程,最终得到了符合动态测试需求的新型检测设备设计方案.实验结果表明:仪器的水平轴系精度<10",光学投影系统指向精度<15".     

轴系晃动与动态靶标精度检测

旋转动态靶标是用来检测大型光电经纬仪跟踪精度和动态精度的设备。为了得到旋转动态靶标轴系晃动与精度的关系,利用旋转向量与坐标系变换理论分析轴系晃动对靶标高低角和方位角的具体影响,并对其误差进行分析。由于靶标的动态精度目前还没有设备能够检测,只能根据分析的结果,用自准直仪对静态的轴系晃动进行测量,然后标定静态的精度,验证了静态轴系晃动对靶标的影响与理论计算值一致性很好,然后通过测量靶标动态的轴系晃动来修正靶标的动态精度。     

分度装置动态分度精度测试系统研究

应用圆光栅传感器 ,采用直接测量方法 ,建立了动态分度精度检测系统。在此基础上 ,以高速分度传动装置为例 ,探讨了动态分度精度的测试方法。该系统能完成分度装置分度精度的在线检测功能 ,最高测试精度可达± 0 .5s至 2 .5 s。     

零件尺寸动态检测的激光——CCD双路补偿法

分析了零件运动姿态对单路激光—ＣＣＤ检测系统动态检测精度的影响，并介绍了可对零件进行自动化检测的双路激光—ＣＣＤ补偿检测方法。理论分析和实验结果表明，该方法能较大地提高零件尺寸动态检测精度。     

小型编码器动态精度检测的安装误差控制

研究了小型编码器动态检测过程中由编码器与基准编码器轴系中心线不完全重合产生的偏角导入的安装误差,以便提高编码器检测装置的准确性和可靠性。分析了安装误差对被检编码器检测精度的影响,推导出了存在安装偏角时引入的安装误差公式及其控制范围公式。为了使编码器的动态检测能准确地反映编码器的实际精度,给出了最大偏角值α_(max)及高度差D_(max)的允许范围。使用现有21位检测装置对15位被检编码器进行了检测实验,分别对安装良好、小偏角和大偏角情况下的测量结果和安装误差曲线进行了比较和分析。结果表明:检测15位编码器时,将安装偏角值控制在0.36°以下可满足动态精度检测要求。本文提出的误差公式及控制方法可以运用在不同类型、不同精度的编码器检测过程中,对提高小型光电编码器动态检测的精度和可靠性很有意义。     

一种五轴联动机床动态精度检测及优化方法

提出一种用于机床动态精度快速检测与优化的方法。在完成机床静态精度调整基础上,通过S形试件检验机床加工精度是否达标。基于S件测量结果及机床五轴联动(RTCP)精度检测,搜寻并分析存在问题的驱动轴,通过编制特定程序并测量机床运动轨迹,在对轨迹进行频域分析、圆度分析的基础上,完成机床机械结构和动态性能参数的调整,进而提升机床动态精度。通过在20多台五轴联动数控机床上应用,大幅提高了机床的加工精度,验证了上述方法的有效性。