多边法激光三维坐标测量系统及其跟踪机构设计

为实现对空间目标三维坐标的测量,研究出一种基于多边法的激光三维坐标测量系统。系统使用了四路激光跟踪干涉仪,通过冗余设计使系统具有许多独到的功能特点。由于跟踪机构的性能对整个测量系统的影响大,为此设计了一种独立式跟踪机构。介绍了系统的工作原理和主要功能特点,论述了跟踪机构的工作原理、结构及其误差。对有关实验的方法、结果做了简要论述。     

坐标镗床坐标精度的测量和修正

坐标镗床是以坐标定位方法而得名的,坐标精度是它最主要的一项成品精度;机床几何精度(如机床导轨平直性等)、传动链各元件的误差以及机械物理作用下产生的间隙、变形等,对这项精度都有影响。T4240坐标镗床精度标准中规定:坐标定位误差±0.004毫米,加工孔距的误差为±0.006毫米。在生产制造和大修理当中如何使这项精度达到标准要求,是一项比较复杂的工作。我厂在生产T4240和大修KP-450型坐标镗床时的做法是先测量出实际误差,然后修正校正尺。     

基于坐标法的环面蜗杆测量系统

针对现有测量方法存在的问题,基于测量状态与加工状态一致的检测原理,设计了环面蜗杆精度测量原理。通过设置自动标定程序和高精密时栅转台使系统自动建立三维空间的测量坐标系,并利用坐标旋转法测得测头的回转半径。采用随动控制方式来测量环面蜗杆各齿面的点在测量坐标系中的坐标值,从而得到环面蜗杆的精度。系统采用金字塔式的结构使系统更稳定、可靠性强。通过实验,验证了本方案的可行性,测得环面蜗杆螺旋线的误差为±4μm。对系统进行等精度重复性实验,系统的极差为0.9μm,方差分析说明各测量点的误差值无显著差异。     

V形法测量中支承对测量精度的影响

分析了在V形法测量轴径过程中,单个钢球支承与多个钢球支承对测量精度的影响,设计了多个钢球支承结构,给出了两组实测数据。数据对比可以看出,支承结构不同会带来很大的测量误差。     

简易坐标测量系统

我厂在生产多头钻组合机床的摇板时,原来采用T68镗床加工,操作很不方便。现在改在小型立镗床上加工,孔系的尺寸精度用我厂自己制造的坐标测量系统保证。该测量系统结构简单、使用方便、精度很高。现简单介绍如下: 结构纵向坐标测量系统由量棒座1、分厘卡架2、分厘卡3、量棒4、百分表架5及百分表6组成。     

弹落点坐标测量系统的快速校准方法及精度分析

针对弹落点坐标测量系统的使用环境及精度要求,提出了一种仅对焦距及光轴水平偏角进行现场校准的相机参数快速获取方法。通过分析坐标解算模型,得出线性的校准方程,利用测量区域内两个坐标已知点(靶标),多个视觉传感器可一次完成校准。通过精度分析给出了该方法下最优的靶标摆放位置。该方法具有校准速度快,精度较高,实用和算法性能分析容易等优点,适用于远距离、大范围视觉坐标测量中相机参数的获取,尤其是野外坐标测量。实际应用中, 在1 200 m外对直径400 m靶区进行监测时,该方法可保证区内各点的坐标测量误差均小于0.3 m。     

球坐标测量系统测量模型

针对球坐标测量系统,提出1种基于机器人运动学的建模方法,建立其包含几何误差的精确测量模型。在分析球坐标测量系统几何误差源的基础上,基于准刚体假设,运用齐次坐标变换矩阵,通过坐标系之间的运动变换,建立了球坐标测量系统精确的测量模型。该模型包含球坐标测量系统20项几何误差,为进一步进行误差辨识和误差补偿奠定了理论基础。     

坐标法测量圆弧半径

本文所介绍的坐标法适用于测量样板上的圆弧(凸凹都行),对于大圆弧半径的测量方便实用,如图1所示的样板,圆弧半径为R300mm,测量方法是: (1)把两块精度较高、表面质量较好的方铁固定在平板上,用角尺校正,保证方铁的M、N两面垂直,如图2所示。     

温度对测量精度的影响

通过实验的方法对几种典型零件和温度补偿机构的分析、数据统计，得出当加工工件的公差率小于0.01％时，就必须使用温度补偿系统对测量进行补偿。此结果对精密测量有一定的参考价值。     

光谱背景噪声对光纤法-珀应变传感系统测量精度影响研究

从理论上分析了光谱仪背景噪声对非本征型光纤法珀传感系统精度的影响,提出了 "去光谱背景噪声"和"重心复合法"相结合的改进离散腔长变换(DGT)算法,并进行了实验研究.理论分析和实验研究表明,对于采用DGT解调算法的传感系统,光谱仪背景噪声会引入幅值为12 微应变的周期性波动;实验结果还证明了改进算法能有效抑制这种周期性误差.     

坐标测量的抽样点数、分布与精度

测量的常理是抽样点数越多误差越小。能否在减少点数的同时提高测量精度？根据数论、序列和误差理论对之作了肯定的答复。基于抽样分布，求出抽样点的最优分布，提出相应的算法，并报道了实验结果。     

扫描速度对扫描声强法测量声功率精度的影响

ISO9614—2或GB／T16404．2-1999标准都对用扫描声强法测量声功率时，声强探头的移动速度做出了规定，但范围较宽，难以选择。为了研究扫描速度对扫描声强法测量声功率精度的影响，以单极子、偶极子、四极子声源为例，建立了扫描声强法测量声功率误差的理论分析的数学模型，对模型的仿真曲线进行了分析，并且在半消声室进行了实验验证。2种方法研究结果表明，在各种扫描速度下均有：锯齿形扫描收敛速度最快，扫描速度大小对扫描声强法测量声功率精度的影响不大。为了提高测量效率，可以选择比标准规定更快的扫描速度。     

测量施力对卡尺测量精度的影响研究

卡尺测量过程的测量施力会产生测量误差,从而影响测量精度.本文对卡尺各机构环节在测量力作用下的变形关系进行了分析,推导出测量力产生测量误差的理论计算式,并应用有限元法进行分析.讨论了测量力、各测量参数和测量工件对测量误差的影响,以及对测量力的控制要求,同时给出了测量方式和卡尺结构尺寸的改进方法.     

狭缝对MTF测量精度的影响

在光学传递函数测量仪中,一般都用狭缝作为仪器的基准信号发生器。本文分析了狭缝宽度、高度、形状误差以及照明的相干度等四要素对测量结果的影响,这些分析对MTF测量仪器的设计及调整将有实际的意义。     

统一坐标法的原理、精度及应用

本文以傅里叶级数的概念,研完角度仪器基准器——度盘——的刻划误差的特点,讨论了以面数较少的多面棱体进行度盘刻划误差的加密检查方法(统一误差曲线纵坐标原点的方法)、精度、优缺点、实用价值以及应用实例。     

简易大尺寸坐标测量系统

在制造大型产品的工厂中,大尺寸(3m以上)的工件位置公差往住是中低精度,而且批量小。对这类工件的检测只能用费时低效的组合测量法,很少为此购买昂贵的高精度坐标测量系统。术文介绍的测量系统就是为解决     

三坐标测量中测量点数对精度影响的研究

规范是测量工作的根本,而目前在数字（坐标）测量技术的应用中,还没有形成一套完整的测量规范.通过对影响测量不确定度的测量点数研究,提出了针对相应测量对象确定测量点数的方法,并通过相关的实验验证了该方法的可行性.     

影响数字摄影测量系统精度因素的分析

对影响数字摄影测量系统精度的因素进行了分析,并提出了提高测量精度的方法.系统测量实验的结果证明了所提出方法的可行性和有效性.     

球坐标法激光跟踪测量系统自校正方法研究

建立了测量系统运动学模型;针对以往球坐标激光跟踪系统中参考点只能借助于外部具有更高精度的仪器来校正的缺点,提出平面约束自校正方法,并对测量系统进行了自校正研究.仿真结果表明了平面约束自校正方法的有效性.     

球坐标法激光跟踪测量系统自校正方法研究

建立了测量系统运动学模型;针对以往球坐标激光跟踪系统中参考点只能借助于外部具有更高精度的仪器来校正的缺点,提出平面约束自校正方法,并对测量系统进行了自校正研究。仿真结果表明了平面约束自校正方法的有效性。