一种基于VB的超声波线切割机导轨误差的测量与补偿系统设计

以机床导轨误差理论为基础,基于VB设计了一种机床导轨误差测量与补偿系统。该系统采用光栅传感器来确定导轨的水平位置,通过电涡流位移传感器把被测量(机床导轨误差)转化成电信号,用USB2828数据采集卡的AD功能把传感器输出的电信号转化成数字信号,按传感器及驱动电源的灵敏度计算出补偿误差所需的电压值,再用采集卡的DA功能输出电信号给驱动电源。驱动电源的输出电压控制微位移器的位移(即刀尖的位移)变化,实现了导轨误差的补偿。实验结果表明测试系统的设计较合理,基本达到了补偿的要求。     

滚动直线导轨型面测量的误差分析与试验验证

为实现对导轨型面的快速自动化测量,研究一种基于激光三角位移传感器测距的检测方法,提出离散性测量滚动直线导轨副导轨型面精度的测量方法。该方法通过激光三角位移传感器扫描直线导轨各个截面轮廓,设计相应算法对截面轮廓数据进行处理,并分析补偿测量过程中产生的误差,计算导轨截面轮廓滚道的圆心坐标和半径,以此取得直线导轨滚道半径、滚道中心轴线间的距离及滚道中心轴线相对导轨基准面的平行度。最后设计了标准圆棒的测量试验和直线导轨横截面测量试验,对比分析测量结果,验证直线导轨型面精度检测方案的可行性和稳定性。     

矩形空气静压导轨的扭曲精度分析

一、引言衡量满足静态稳定性判据的矩形空气静压导轨的精度的重要因素之一是矩形空气静压导轨出现倾斜时的倾角恢复力矩和倾角刚度。如何有效地计算导轨的倾角恢复力矩和倾角刚度是高精度空气静压导轨研究的一个不可忽视的重要问题。本文用一阶摄动法推导矩形空气静压导轨(如图1)以y轴为转轴的倾角恢复力矩和倾     

一种新型三维线性测头结构设计及其误差分析

为减小或消除三维线性测头的阿贝误差,同时降低导轨运动误差对测量机测量不确定度的影响,研制一种尽可能在三维方向上同时符合阿贝原则的线性测头。该测头做三维运动,水平导轨和竖直导轨采用共平面结构;测头三维测量系统的测量线正交于一点且正交点与测头中心点重合,水平方向和竖直方向测量系统的测量线与水平导轨和竖直导轨面共面。针对此测头的特点,在参考常规测头误差分析的基础上,详细分析该测头中各项误差的影响,给出影响测头不确定度的主要误差源,对这些误差提出了修正方法。     

波纹板焊缝跟踪激光传感器的性能研究

采用一种空间漫反射激光测距传感器,研究了波纹板倾斜角与测量结果的关系。在保证被测面上激光光点与传感器之间距离不变的条件下,对不同倾斜角的被测面进行了激光测距试验,并利用Phong光照模型解释了倾角对试验结果的影响。随着被测面倾角增加,传感器测量结果的偏差增大;当倾斜角小于45°时,测量结果的偏差在0.5 mm以内;当倾斜角大于45°时,测量结果的偏差大于0.5 mm。研究结果表明,该激光传感器可以用于检测不大于45°的波纹板,能够满足其折线焊缝跟踪的精度要求。     

一种超精密大行程导轨直线度检测新方法

导轨直线度是超精密加工与检测机床最重要的基本几何误差之一,对机床性能影响很大。通过分析导轨直线度测量方法的研究现状,指出各测量方法在超精密大行程导轨直线度测量中的不足,提出一种导轨直线度检测的新方法,即采用加工和保存相对容易的短基准平尺进行拼接重构,采用最小二乘处理各段数据,获得大行程导轨全频段直线度数据。并通过实验验证:用此拼接方法所得导轨直线度与用基准长平尺测量的导轨直线度形状一致,数值基本相同。因此,采用此种方法可实现米级导轨直线度准确测量,并可实现导轨直线度误差补偿控制,将有效提升机床的精度水平。     

平台倾角虚拟测量技术研究

提出了将称重传感器用于倾角虚拟测量的设想,研究了平台倾角虚拟测量系统中的信号及误差处理理论,并通过试验验证了方案的可行性。试验中,数据采集、处理、显示等都通过软件实现,且能在此平台上开发出测量其它参量的虚拟仪器,大大减小了仪器成本。     

基于信息融合的角度传感器设计及实现

为了准确测量非稳定平台系统偏离平衡位置的角度值,在对数据融合技术进行综合研究的基础上,提出了基于多传感器数据融合的补偿滤波器融合方案.针对倾角传感器的滞后性和角速度传感器的零点漂移,进行了一系列的试验,校正了补偿滤波器的参数.对于补偿滤波器的性能进行了试验验证,试验结果证明,补偿滤波器可以有效补偿倾角传感器的滞后和角速度传感器的漂移.     

导轨型面检测装置不确定度分析

为了提高导轨型面检测装置的精度,通过分析不确定度来源,建立误差模型,提出一种新的不确定度评价方法。通过采用由大到小的分析方法,确定导轨型面检测装置的整体不确定度,并从整体到局部对导轨型面的各个参数进行评定,得出主要影响因素为传感器安装偏角误差。通过开展偏角试验,验证传感器安装偏角误差对测量结果的影响,提出补偿方案及优化建议。结果表明,经过偏角补偿,偏角3°范围内导轨型面检测装置对滚道半径的检测精度为3μm,偏角补偿可以提高导轨型面检测装置精度。     

基于倾角传感器的液压比例驱动机械臂位姿控制

喷浆机器人的最佳喷浆工艺要求喷浆机器人的喷枪根据巷道位置及姿态进行控制。根据喷枪相对基座水平运动或竖直运动时的位置求解得到关节角度，采用倾角传感器实时测量关节角度，根据求解角度与测量角度形成位置闭环，进而驱动关节完成喷浆动作。使用MATLAB/Simulink建立基于倾角传感器和负载敏感比例阀控液压系统构建的关节位置闭环控制系统的仿真模型，采用电压阶跃补偿的方式消除比例阀死区带来的延迟，采用改进型Smith预估器消除纯滞后环节对控制系统的影响，最终验证了该方法的合理性以及可行性。     

基于PVDF压电薄膜传感器的超声检测试验

基于PVDF聚偏氟乙烯压电薄膜传感器进行了超声检测方法研究。首先详细介绍了PVDF压电薄膜传感器的传感机理和组成,并根据检测信号的特点设计了信号调理电路;其次利用超声波探伤仪和PVDF压电薄膜传感器搭建了超声无损检测系统;最后,利用检测系统对铝试件进行了检测,验证了该检测方法的可行性。试验结果表明,该检测方法得到的检测信号信噪比高,能够准确定位试件内部的缺陷,适用于缺陷检测。     

灰铸铁局部激冷效果的研究与应用

研究了灰铸铁局部激冷后的组织及硬度变化特征，通过试验确定了使用冷铁的工艺参数。生产试验结果表明，机床导轨处使用冷铁激冷，能有效地提高导轨面的铸态硬度，且导轨面硬度均匀性和床身断面均匀性提高。     

Multi sensor data fusion approach for automatic honeycomb detection in concrete

We present a systematic approach for fusion of multi-sensory nondestructive testing data. Our data set consists of impact-echo, ultrasonic pulse echo and ground penetrating radar data collected on a large-scale concrete specimen with built-in honeycombing defects. From each data set, the most significant signatures of honeycombs were extracted in the form of features. We applied two simple data fusion algorithms to the data: Dempster’s rule of combination and the Hadamard product. The performance of the fusion rules versus the single-sensor testing was evaluated. The fusion rules exhibit a slight improvement of false alarm rate over the best single sensor.     

铜/塑自润滑材料的结构优化及性能

利用ANSYS有限元法对铜/塑自润滑滑块进行了结构优化.在正压力不变的条件下,对两种不同截面的滑块进行了承载力和摩擦对比实验.结果表明:圆柱截面滑块的极限承载力为82.1 kN/cm,而菱形截面滑块的极限承载力为65.9 kN/cm,两种不同截面自润滑滑块的干摩擦因数均小于0.1,与有限元法的优化结果一致.     

铝硅合金变质效果涡流检测时传感器的阻抗分离研究

根据活塞合金ZL108的变质质量与材料电导率呈单调函数关系的规律,利用电涡流原理检测ZL108的变质质量。研究应用移相、混频和滤波技术将电涡流传感器阻抗中的电阻分量和电感分量分离出来。设计的测量电路使传感器信号一方面与电源信号混频,另一方面与移相π/2的电源信号混频,并从前者获得电涡流传感器阻抗中的电阻分量,从后者中获得电感分量。最终确定根据电涡流传感器电阻的改变获得ZL108合金的变质信息,消除了电感分量的影响,提高了测量的准确性。     

基于无线MWD三维多参数测量仪研发

随着油井不断开发,定向井技术发展很快,对测井仪器精度和可靠性的要求也越来越高。针对复杂定向钻井测量需求,对井斜、工具面和方位等工程参数进行建模,采用三轴加速度计和磁通门等传感器,通过滤波和24位AD转换得到系列数据,再由16位单片机采集信号和数据处理;设计了采样程序、曼彻斯特编码和数据发送等程序,最后对系统进行了实验。结果表明:该仪器井斜角测量精度达到±0.1°,方位角测量精度在±1.5°内,同时具有转速和温度的测量功能,达到了设计和使用的要求。     

基于内置传感器的数控机床动态加工误差测量方法

以HJ044双转台型五轴联动数控机床为例,以机床内置传感器信息和多体系统理论为基础,建立了刀具相对工件的运动学模型,提出了一种基于内置传感器信息的动态加工误差测量方法。该方法利用机床编码器或光栅尺等机床内置传感器信息获取机床各轴运动位移,并结合机床运动学模型,测量由机床的动态特性引起的加工误差。并通过实验表明该方法是一种简单有效的数控机床动态加工误差测量方法。     

磁悬浮数控机床导轨的设计

文章提出了磁悬浮导轨概念,介绍了磁悬浮导轨的工作原理,并且讨论了磁悬浮导轨的设计计算的方法.     

重型数控龙门机床静压导轨承载能力研究

静压导轨是重型数控龙门机床的关键组成部分,用于支持整个机床的重量,并沿工作台平稳地移动。因此,导轨油膜对机床的承载能力和加工精度起着重要作用。通过三维CFD仿真对无摩擦条件下的重型数控龙门机床静压导轨油膜的承载能力、流场压力和速度特性进行了分析,并通过对比实验数据对仿真结果进行验证。为满足工程设计要求,采用简化的理论模型分析油膜的承载能力。通过实验数据,验证了简化模型的准确度及可靠性,从而为重型龙门数控机床滑动导轨的油垫设计的理论计算提供了方法。     

磁敏传感器阵列在漏磁探伤中的应用

叙述了一种基于UGN3503U线性霍尔传感器的磁敏传感器阵列。该阵列的磁敏感区域是UGN3503U测量区域的数倍并且有较高的测量灵敏度和线性度,在将其制成传感模块的情况下可以用于在役长输管道和油罐等大型设备的漏磁探伤。由于其测量面积和分辨力的提高,可以极大地减少信号处理通道数目,降低测量装置的复杂性并提高测量系统的可靠性。