一种大长度轨道直线度的测量方法和装置

以起重机轨道作为研究对象,研究了一种高精度、可自动化测量和实时在线分析的大长度轨道直线度的测量方法和装置。该方法利用准直激光束作为直线基准,携带光斑位置探测装置的小车行走于轨道上并根据激光光斑位置确定轨道测量点的偏差参数。光斑位置探测装置由一个接收屏、光路成像系统和一个二维PSD组成。针对300m长的起重机轨道的直线度测量,分析了装置的测量原理、数据处理方法,以及控制系统结构。并通过精度分析和误差评估证明了该方法和装置的可行性,仿真计算结果表明其原理误差仅为10-5mm数量级,完全符合大长度轨道的测量要求。     

一种新型桥门式起重机轨道测量方法

介绍一种适用于长度为300m、跨度为50m的起重机轨道参数的测量方法。该方法利用准直激光作为直线基准,携带PSD光斑位置测量装置的小车行走于轨道上并根据激光光斑位置确定轨道测量点的偏差参数。为解决大跨度轨道测量的难点,提出两根轨道分别测量然后重构到同一个坐标系中的方法。计算仿真的结果表明其原理误差为10nm数量级,完全符合大长度、大跨度轨道的测量要求。     

新型桥式起重机轨距偏差自动测量系统设计

针对大跨度长轨距桥式起重机,设计出一种新型轨距测量系统。该系统利用准直长距激光传感器和精密微距激光传感器检测相对轨距和定位,经过单片机控制和计算能够自动检测轨道相对偏差,对超差点准确定位。详细介绍了信号处理电路的设计,使系统测量精度可达0.07 mm,与原有检测方法相比,其检测效率提高约50%。     

新型轨道自动检测系统研究

近年来,起重机轨道的检测系统测量准确性不高并且效率较低.为了提高现有起重机轨道检测的测量准确性,提高检测效率,提出了一种新型轨道检测系统.在系统中综合使用基站搭载的激光扫描仪,实时追踪小车位置,根据扫描仪采集的数据重构出轨道顶面中心线的空间形状,检测轨道变形程度.系统测量精度可以满足现有标准要求,同时相对于传统检测设备...     

应用于自动化轨道式集装箱起重机的智能态势监测系统

文中基于传感器技术，智能态势监测系统通过对自动化轨道式集装箱起重机关键监测部件振动、温度、转速、加速度、噪声等数据的采集（如起升和小车机构的驱动电动机、齿轮减速器、卷筒轴承及小车车轮等），以网络通讯的方式传输至智能态势分析服务器，实时检测各机构电动机、齿轮减速器、卷筒轴承、小车车轮等的运行状态，并对关键数据进行存储、计算、对比、分析；最后依据智能化软件对图谱、趋势、故障定位、寿命预估等进行专业诊断分析，预先制定维保方案，从而实现对设备的健康状态管理。     

基于激光准直瞄准的大直径测量系统的研究

如何提高大尺寸工件的在线测量精度，是大型机械加工的重要课题。针对大型立式车床的加工环境，本文提出了一种大端面工件在线测量方案。该方案采用激光准直瞄准定位，以测量瞄准误差为补偿，其合理的光路设计清除了阿贝误差，提高了瞄准精度。由于瞄准是以激光准直光束为基准，激光束的漂移造成基准的不稳定是整个测量系统最大的误差来源，而该方案采用“双光束反向漂移补偿法”抑制光束漂移，使角漂误差达到10^-6rad量级。实验结果表明，本方案的测量精度完全满足IT6的加工要求。     

新型轨道自动检测系统研究探素

针对起重机轨道检测系统进行研究探索,提高现有轨道检测的测量准确性,提高检测效率。在系统中综合使用基站搭栽的激光扫描仪,实时追踪小车位置,根据扫描仪采集的数据重构出轨道顶面中心线的空间形状,检测轨道变形程度。系统测量精度可以满足现有标准要求,同时相对于传统检测设备,检测效率提升数倍以上。     

铁路起重机回转小车轨道制造技术研究及应用

铁路起重机型号、规格逐渐向大型、重型结构方向发展,小车的体积和质量也随之变大。在保证小车结构、起升速度、回转运行速度、吊装载荷不变的情况下,为实现系统运行平稳、提高精度的要求,对相关结构制造提出了更高要求。回转轨道及反滚轮轨道作为回转小车系统的核心部件,是保证小车系统在复杂工装下能平稳运行的关键。其中,回转轨道的耐磨性能和尺寸精度以及回转轨道和反滚轮轨道组合精度要求高,文中通过下料、制造、安装技术与材料的选择方面以及焊接技术方面的优化改进,采取有效的控制措施,并结合具体项目中的实践论证,提高了轨道尺寸精度、轨道硬度,延长了轨道使用寿命,整体制造水平得到了提升,质量得到了改善。     

一种起重机大车轨道测量装置的研究

起重机大车轨道作为起重机械安全运行的重要保障,其直线度和轨距直接影响着桥式起重机械本体的安全。文中介绍了一种门式起重机大车轨道测量装置,该测量装置主要由主检测装置、副检测装置、控制中心、上位机等组成;基于CCD传感器、激光垂准仪、控制模块、铜须模块进行研发;运用.net软件开发了该轨道测量装置的上位机,该上位机可实现对测量的大车轨道进行导轨三维重建,并通过算法处理分析获得大车轨道跨度极限偏差、轨道顶面高度差、轨道直线度等数据,在此基础上通过实验比对,对该测量装置进行实验验证。     

CCD分段测量的光学位移测量系统

为了高精度地实现大量程的位移测量,采用传统激光三角法的测量原理,提出一种基于虚拟探测器的激光三角法来测量位移。该方法基于3个CCD分段测量的思想,将3个CCD互相独立且沿光轴均匀分布,以此扩大传统方法测量的范围。使用平面反射镜作为虚拟探测器进行探测,当成像光束经平面镜反射后在CCD上成像时,系统相当于增加了一个CCD,扩展了测量量程。由准直系统、偏振片、光阑组成准直滤光系统,缩小探测器光敏面上像点的直径,减小被测表面非理想光点对测量精度的影响,从而实现了较高精度下的大位移测量。最后通过实验验证了方法的可行性。     

起重机轨道测量激光光斑中心识别与定位算法

在轨道测量装置中,激光光斑中心检测算法的精度和速度直接影响轨道测量效果,传统的中心算法如灰度质心法、Hough变换等在检测精度或速度上存在不足。文中提出了一种基于高斯积分曲线拟合的光斑中心定位算法,在光斑降噪、特征增强的图像预处理基础上,插值拟合光斑灰度曲面,进行边缘计算、追踪及细化,得到光斑的像素级边缘点,计算其法向等距线及高斯积分拟合点,并通过贝塞尔曲面拟合其对应灰度值,再采用高斯积分曲线拟合得到亚像素级边缘点,对亚像素边缘点进行圆拟合方法最终确定光斑中心点。与灰度质心法、Hough变换椭圆中心法相比,此算法的拟合精度较高,抗干扰性好,达到了实验室环境下轨道测量的精度要求。     

桥门式起重机轨道检测系统

基于激光三角原理提出了一种用于桥门式起重机轨道检测的方法,并开发了适于此类轨道的检测系统。该系统主要包括轨道测量机器人、全站仪、三维重构计算系统。轨道测量机器人携带角隅棱镜沿轨道前进,全站仪实时追踪角隅棱镜的位置,根据记录数据重构出轨道顶面中心线的空间形状,进而计算出轨道的直线度,双轨平行度,轨道跨距等参数,以此为依据对轨道进行维修或者更换。该系统的测量精度可达±2mm,与原有检测方法相比,其检测效率提高约50％。     

城轨车辆车载轨道几何参数检测系统的研制

针对目前城市轨道交通中安装于工程车辆的轨道几何参数检测系统不能真实反映列车实际在途运行时的轨道几何状态问题，研制了基于载客车辆的轨道几何参数检测系统，在列车日常载客行驶的同时，实现对轨向、轨距、水平、高低、三角坑、钢轨断面磨耗等轨道几何参数的实时采集和分析。通过研究基于非接触式激光测量技术和惯性基准测量等技术，载客车上集成安装激光摄像组件及惯性测量组件，实现了钢轨外形轮廓的实时测量及各传感器的姿态跟踪测量。最后通过上位机采集软件实现了原始数据的收集、各个轨道几何参数的合成计算、检测结果报表的自动传输等功能，并在实际轨道线路上进行了各参数的人工设置障碍测试。结果表明：轨距参数检测精度小于0.8 mm，高低参数精度小于或等于1 mm，轨向、水平、三角坑参数检测精度小于或等于1.5 mm，验证了系统检测的准确性；对比分析多趟检测结果，各参数重复精度均小于0.5 mm，验证了系统具有较高的稳定性。     

基于平行四边形机构的推力器推力测量研究

推力的精确测量在卫星姿态控制、引力波探测等领域均有重要应用,已经成为限制推力器技术发展的关键问题。国内外开展了很多推力测量相关的研究,但仍难以兼顾重负载和高精度。本文针对小推重比推力器推力测量困难的问题,提出了一种基于平行四边形机构的测量方法,并搭建了一套推力测量装置,其具有承载能力强、精度高、稳定性好的优点。其中平行四边形机构既作为推力器承载部件,又作为将推力转化为单自由度线性位移的弹性元件。微小位移由激光干涉仪测量,后基于胡克定律计算得到待测力值。设计了合理的机构参数,并对机构进行了力学仿真分析,理论承载能力达140kg。利用电磁力测试了装置的力学响应,实验结果表明,在2.5 kg的实际承重下,测量系统可分辨的最小力值为17.2μN,量程为17.2～2 789.9μN,相对不确定度为1.26%。该方法适用于推力器推力的测量,对推力器技术的发展具有重要意义。     

基于PSD的电梯导轨动态测量系统

研制了1种基于PSD的激光准直测量系统。该测量系统利用PSD的高分辨率、高响应速度等特点，可以准确、动态地测量电梯导轨的直线度，铅垂度等参数。现场实验表明该测量系统易用且可靠。     

用激光和CCD测量大型工件外径

大型工件的外径(一般指大于500mm),其高精度测量一直是我国机械行业中普遍存在又需要解决的共性难题。激光技术在长度测量方面,已得到比较成熟的应用。在生产车间环境下,双频激光测长仪相对测量精度可达10~(-7)mm以上。目前汽轮机行业提出的测量要求是:测量范围1～4.2m,测量精度±3×10~5D(D为被测直径),可见用激光技术完全可以满足大直径测量中的长度测量的精度要素,其关键是如何准确地捕捉直径上的两个测量点,即准确地定位,从而把直径测量转换为单纯的长度测量。本文从实用化的角度,提出一种大型工件外径的测量方法,用准直激光分别瞄准吸附于工件两端的磁性定位块,由四象限光电池接收判断。轻质粗糙导轨造成的误差由CCD器件探测并加以补偿,用激光干涉仪完成测长。     

门式起重机大车运行轨道安装精度的测量

门式起重机大车运行轨道安装精度的测量郑州市劳动安全卫生检测研究中心李强门式起重机的大车运行轨道的安装几何精度，通常可用不同的方法分别对某一项指标进行测量，如用经纬仪或钢丝对轨道的直线性进行测量，用水平仪或连通器对两条轨道的相对高度差进行测量，用钢卷尺...     

搭载激光接收器的轨道检测小车机架模态分析及结构改进

用小车搭载激光接收器进行起重机轨道检测时,小车必须要有较好的稳定性,尽量降低小车对激光接收器的影响.使用Pro/Engineer建立起重机轨道检测小车的模型,并使用Pro/Mechanica进行模态分析,求出其固有频率和振型,评估后进行结构改进.改进后的小车机架固有频率有了较大提高,减少了振动造成的影响,为激光接收器提...     

集装箱岸桥起重机小车运行机构的优化设计

集装箱岸桥起重机是港口装卸的主要装置,而小车运行系统是起重机的重要组成部分。为保证小车工作效率,节省成本,对小车进行参数化建模,计算分析小车上主要装置的一些尺寸参数,最后使用ANSYS软件提出了小车运行机构的优化设计。     

激光跟踪测量系统角度自动校正装置设计

激光跟踪测量系统是目前最新型的便携式空间大尺寸坐标测量系统,利用激光干涉测长、精密测角及目标跟踪技术,可对任意点的空间位置进行实时跟踪测量。然而,目标反射器接收角度的大小严重影响了激光跟踪测量系统角度测量精度,为解决激光跟踪测量系统在动态测量中因角锥棱镜逆反射器接收角度范围限制而导致无法测量问题,研制开发了一种能使激光跟踪测量系统在动态条件下连续测量的角度自动校正装置。它主要由精密圆形导轨和角度方位自动调节机构组成,能使角锥棱镜在动态测量过程中始终指向激光跟踪测量系统,从而实现在动态条件下的连续工作。最后利用研制角度自动校正装置对激光跟踪测量系统进行了角度误差补偿实验,结果表明该装置使激光跟踪测量系统的水平角测量误差由34.69µm减小到9.71µm,垂直角测量误差由35.43µm减小到10.03µm,从而有效地提高了激光跟踪测量系统的角度测量精度。