虚拟式数控机床在线测量仪系统及其实现

将虚拟仪器技术引入数控机床在线测量仪,通过三维测头与工件的接触或碰撞,机床数控系统向虚拟仪器系统返回测量结果.结合测头与工件的具体几何位置关系进行补偿和形位误差计算处理,得到加工工件的质量评价参数及可视化展现.介绍了虚拟式数控机床在线测量的功能及其功能实现,重点分析了测量软件的实现以及减小测量误差的方法和措施.     

基于虚拟仪器的三轴影像测量系统

使用虚拟仪器技术开发影像测量应用系统比传统的软件开发方法更占优势。为此,基于虚拟仪器技术,建立了具有通用性的影像测量系统,并给出了软、硬件开发的具体实现。该系统主要硬件为USB摄像机、PMAC运动控制卡、伺服电机、三维机械运动平台,软件开发工具为LabVIEW和IMAQ Vision工具包。研究结果表明,此系统可以实现三维空间的精密定位,通过影像法对被测物进行精密测量,影像测量功能还可以根据需要来扩展。     

基于虚拟仪器技术的气针式传感器研制

根据测量任务的特点和要求,利用虚拟仪器技术,研制了非接触式高精度气针式传感器.该传感器将传统的气动测量原理与虚拟仪器技术强大的数据采集和处理功能结合起来,实现了球径的高精度测量,并可广泛应用于各种精密尺寸测量.     

相邻孔壁和小盲孔测量系统的研究

提出了一种应用电容传感器对两个微小孔间相邻孔壁进行精密测量的系统.基于非接触式电容测孔传感器的基本原理,研究了电容测头的电场边缘效应的影响及保护环的宽度选择,设计了电容瞄准测孔传感器的测头用于对相邻小孔的中心进行瞄准定位;设计了测量孔壁的电容差动测厚传感器.由一个瞄准测孔传感器和两个差动测厚传感器及三通道测量电路组成的系统 ,再配以RS232接口可直接与计算相连,采用LAB虚拟软件,经数据处理直接显示孔的大小和两孔间的壁厚.此系统不仅可对相邻小盲孔或通孔的壁厚进行测量,同时可测量小孔的任意截面的尺寸及形状误差.由于属于非接触测量,有无需进行测头及工件变形误差修正的优点.瞄准测头在现有微加工的技术下可以做的很小.此系统测量精度高,操作方便,测量速度较快,应用前景广阔.     

基于三坐标测量和在线测量的白车身尺寸控制

通过对三坐标测量设备和在线测量设备的特点介绍以及白车身尺寸控制的需求分析,并结合近年来在车身现场的研究及应用,从测量系统报警、测点设置、三坐标测量频次优化、数据分析过程和尺寸系统评价等方面探讨如何用三坐标测量系统和在线测量系统进行白车身尺寸的控制.     

大尺寸非回转体质量特性一体化测量系统的设计

针对目前质量特性测量设备无法满足某些型号产品测量需求的问题,设计了一套大尺寸非回转体质量特性一体化测量系统.该系统利用三点法、扭摆法和惯性椭球法分别测量产品的质量、质心、转动惯量和惯性积.采用自由旋转环和升降台机构使得待测件可以自由变换位姿,通过分析得到产品的最优测量位姿,并给出了结果修正算法以提高测量精度.样件测试结果表明,该系统只需对产品一次吊装就能测量其所有的质量特性参数,操作简单,并且能达到较高精度.     

甘蔗煮糖过程参数自动检测系统的研究

结合虚拟仪器技术,开发以PC为硬件平台,以美国NI公司的虚拟仪器开发工具LabVIEW为软件平台的煮糖生产过程在线监测系统,实现在计算机上完成采集参数设置、数据采集、分析处理、存储和查询等功能,利用虚拟仪器的高精度和便于进行数据处理的特点,使监测系统具有强大的数据修正和分析处理能力.从而有效地提高煮糖生产过程的在线检测和控制技术,实现其过程的最优化控制.     

船载经纬仪数据处理

为了保证船载经纬仪的测角精度,补偿站位及船摇误差,分析了船载设备的姿态数据对测角误差的影响并建立了船摇误差模型.根据该模型提出了设备标定及测量方案,并给出了船载设备站位修正及事后数据处理方法.首先,建立船摇误差模型,分别给出航向、俯仰及横滚测量误差对设备方位角和俯仰角的影响公式;结合测量设备指标及任务要求,制定了标定及测量方案,给出了设备能够保证精度的测角范围.然后,提出了在船载设备特殊使用环境下,站位数据的测量方法及相应的站位船摇修正算法.最后,说明了船载光测设备的测量数据事后处理方法.实验结果表明,在船载精确姿态测量系统最大误差为航向角1.2′,纵倾角24″,横倾角24″的条件下,设备的测角误差均方根为方位≤57″,俯仰≤34″,基本达到了在该测量条件下的理论最优测角精度.     

钛合金基底NiCr薄膜测力传感器的设计制作与检测

为了获得性能优良的切削力测量传感器,设计了两种结构的切削力测量用镍铬合金薄膜传感器。采用相同工艺分别制作了Ti6Al4V和45钢材料的基片,并对比分析了基片的表面质量。优选出钛合金作为基底,在其上制备了所设计的两种结构的薄膜传感器样品,测量了传感器敏感栅尺寸、薄膜电阻率、电阻栅薄膜厚度、传感器电阻值,分析了传感器电阻值的影响因素。     

虚拟仪器在轴尺寸测量中的应用

为提高继电器关键零部件的测量效率和测量精度,提出一种基于虚拟仪器与机器视觉技术相结合的微尺寸测量系统。该系统由工业相机采集微小尺寸轴图像,利用LabVIEW虚拟仪器开发环境中的IMAQ Vision库进行图像分析处理,运用轮廓分析方法得到被测工件的轮廓数据,并采用最小二乘法进行直线拟合以动态实现微小尺寸的自动检测功能。试验结果表明,设计的视觉检测系统误差不超过0.002mm,有效提升了继电器关键零部件微小尺寸检测的准确率和稳定性,具有良好的实用价值。