利用补偿提高精密定位平台的定位精度

系统误差在较大程度上影响精密定位平台的定位精度,必须采取适当措施进行消除。反相补偿法可以大幅度消除系统误差的影响,是一种易行有效、花费较少的补偿手段。运用反相补偿法原理,从误差曲线中分离出系统误差并与其反相曲线叠加以消除系统误差的影响。给出了对精密定位平台宏动工作台和微动工作台进行补偿的具体实例,补偿后定位精度分别从17.4μm提高到1.3μm和从137.6 nm提高到22.2nm。理论分析和实验结果都表明,反相补偿法对于降低系统误差十分有效,但对于随机误差效果不佳。     

精密定位工作台的定位精度标准分析对比

通过对定位精度的国际标准ISO 230-2、德国标准VDI/DGQ3441、美国标准NMTBA的对比,分析它们对于定位精度不同的评定和计算方法,并给出在精密定位系统的定位精度计算实例.     

精密定位载物工作台的研制

介绍了大行程纳米定位载物工作台中宏动系统的组成,研究了如何在传统的滚珠丝杠传动及直线滚珠导轨导向方式下,通过光栅测量装置检测并反馈控制系统,以及相应补偿等,使宏动载物工作台完成微定位要求的定位精度和分辨率的宏定位。     

滚珠丝杠螺距误差前馈补偿法提高X-Y工作台定位精度的研究

在详细论述了激光多普勒测量仪的原理及测量方法后 ,对滚珠丝杠螺距误差的情况进行了分析 ,通过软硬结合的方法对重复定位误差和螺距误差的补偿进行了研究 ,并且通过实验验证了方法的有效性     

小型精密X－Y工作台误差的理论分析及补偿

从理论上分析了小型精密ｘ－Ｙ工作台的各种误差。针对这些误关，给出一些确实可行的措施来减小机械系统的误差；用软件对系统的几种误差进行了补偿。在此基础上，讨论了工作台开环系统及闭环系统的精度。提出了测量导轨直线性误差的新方案，使测量方法的原理误差降低到完全可以忽略不计的程度。     

小型精密X－Y工作台误差的理论分析及补偿

从理论上分析了小型精密X-Y工作台的各种误差。针对这些误关,给出一些确实可行的措施来减小机械系统的误差；用软件对系统的几种误差进行了补偿。在此基础上,讨论了工作台开环系统及闭环系统的精度。提出了测量导轨直线性误差的新方案,使测量方法的原理误差降低到完全可以忽略不计的程度。     

SINMERIK840D的定位精度补偿

对进给系统的稳态误差和动态性能进行分析．通过激光干涉仪对定位精度进行测试和理论分析，抗出了影响工作台反向间隙的主要原因，并对误差补偿时经常出现的问题给出了解决方法。     

基于PMAC定位平台的定位精度与误差补偿研究

气浮精密定位平台在运动的过程中需要有高的运动精度与良好特性,而决定其运动精度的则为平台的定位精度与重复定位精度。研究了基于PMAC的气浮精密定位平台的精密定位控制技术,利用Renishaw激光干涉仪对精密气浮定位平台的定位精度与重复定位精度进行实验研究,分析在不同反馈传感器、不同控制参数下定位平台定位精度与重复定位精度的影响规律,在此基础上通过统螺距误差补偿与间隙补偿公式换算得出补偿数据,利用补偿数据对定位平台进行误差补偿。研究结果表明,通过对误差补偿方法的使用,定位平台的定位精度与重复定位精度分别提高了80%和20%。     

三轴联动精密工作台设计与分析

三轴联动精密工作平台是激光显微镜机械系统中载物的关键部件。工作平台采用多层式结构,以压电陶瓷直线电机作为驱动,由双对称滚珠直线导轨带动两托板在x、y两方向上微位移精密运动;以伺服电机和滚珠丝杠配合带动载物板在z方向上运动。研究影响工作台精度的主要原因,通过误差分析与测量建立了误差补偿模型。最终验证证明,通过误差补偿工作台达到了更高的定位精度,实现了平台设计的目标。     

基于超声电机的X-Y精密定位工作台

超声电机是一种新型的微型电机,与传统的电磁电机相比它具有很多优点.基于这些优点超声电机可以在诸如定位、跟踪等方面有较好的应用.本文将超声电机作为于定位工作台的驱动部件,由两台行波型超声电机分别带动工作台的X、Y轴上的滚珠丝杠旋转,实现X-Y工作台的精确定位,定位精度可以达到2微米.     

二维精密定位系统的误差分析与补偿

针对所设计的基于运动控制卡的精密定位平台,提出了一种测量系统总体误差状况的方法,通过对精密定位系统中宏动平台进行定位误差的测量和分析,根据测量的误差情况提出了误差补偿的方法,采用闭环控制对系统的误差进行补偿,使其定位精度得到了大幅的提高.     

基于单片机的三坐标数控机床误差补偿器的研究

针对软件误差补偿技术在工业领域难以获得普遍应用的问题,提出采用误差补偿器取代原来的PC机,实现误差补偿.详细阐述误差补偿技术涉及的多体系统运动学理论,以及利用单片机(SCM)实现软件误差补偿的技术可行性和实现的主体思路.该方案对误差补偿技术的应用具有重大的理论价值和实际意义.     

纳米定位系统动态误差灰色模型补偿方法研究

对等步距多工位工作的纳米工作台,采用灰色模型能够同时对定位误差中的系统误差和随机误差进行动态补偿。讨论了提高灰色模型精度的方法,建立了改进背景值的等维新息GM(1,1)灰色预测模型。用5 μm步距定位误差进行了一步预测分析,结果表明该模型具有较高的预测精度;5 μm和3 μm步距的定位误差预测补偿实验表明,工作台的定位误差可以控制在40 nm以内。实验证明了灰色预测模型用于纳米定位系统动态补偿的有效性,且需要的建模数据很少、计算量小,适用于具有时变特征的精密定位系统。     

高精度车载航位推算温度补偿研究

温度变化会导致轮胎半径变化,对由里程仪作为测程元件的轮式车辆而言,温度变化会引起里程仪的刻度系数变化,需要建立里程仪刻度系数的温度模型来提高里程仪的测距精度。基于Hadekel轮胎下沉量近似计算公式和胎内气体热力学分析,建立轮胎下沉量及轮胎有效半径的温度模型,进而建立里程仪刻度系数的温度及纵坡度模型,利用最小二乘法标定模型系数,进行跑车试验验证模型补偿效果,跑车试验结果表明:里程仪刻度系数经过温度及纵坡度补偿,里程仪测距精度由1.83‰提高到0.13‰,精度提高一个量级,该模型可使里程仪实现高精度测距。     

立式加工中心空间几何误差辨识解析及定位误差补偿研究

为大幅提升立式加工中心加工精度,满足当代数控机床对高精度的需求,针对立式加工中心3个运动轴,深入分析了其轴向运动空间几何误差,提出了可有效辨识运动轴轴向运动空间6项几何误差的辨识方法.建立了空间6项几何误差辨识模型,并针对关联轴联动垂直度误差进行了有效分析,建立了垂直度误差辨识解析模型.同时,针对3个独立运动轴轴向定位...     

高精度角位移平台的研制及误差补偿*

在拉曼光谱仪中,要求承载分光元件转动的角位移平台在具备较大的转动范围、较高的转角分辨率和转角定位精度的同时还具备较快的转动速度,传统的几种驱动方式很难同时满足上述所有要求。有鉴于此,设计了一种采用力矩电机直接驱动技术的高精度角位移平台。一般控制方法的控制精度在很大程度上依赖于反馈元件的测量精度,为了突破反馈元件测量精度对整个控制精度的影响,采用了一种更为精确的误差补偿校正技术,并搭建了误差测量装置,将测得的绝对转角误差在控制器中通过一定的控制算法加以有效的补偿。最后,对结构设计和误差补偿校正的效果进行了实验检测。结果显示:当测量步距为1°时,双向绝对定位精度优于1.008″;当测量步距为10°时,双向绝对定位精度为0.648″;回转轴系的轴向晃动误差小于±5″。以上结果验证了该角位移平台具有机械精度高、转角分辨率高、定位准确等技术优势,能够满足拉曼光谱仪等相关仪器的使用需求。     

A new high-efficiency error compensation system for CNC multi-axis machine tools

To enhance the accuracy of CNC machines for the request of modern industry, an effective static/quasi-static error compensation system composed of an element-free interpolation algorithm based on the Galerkin method for error prediction, a recursive software compensation procedure, and an NC-code converting software, is developed. Through automatically analyzing the machining path, the new error prediction method takes into consideration the fact that the machine structure is non-rigid, and can efficiently determine the position errors of the cutter for compensation without computing a complex error model on-line. The predicted errors are then compensated based on a recursive compensation algorithm. Finally, a compensated NC program will be automatically generated by the NC-code converting software for the precision machining process. Because of the advantage of the element-free theory, the error prediction method can flexibly and irregularly distribute nodal points for accurate error prediction for a machine with complex error distribution characteristics throughout the workspace. To verify the algorithm and the developed system, cutting experiments were conducted in this study, and the results have shown the success of the proposed error compensation system.     

加工精度在线检测系统预行程误差预测与补偿

预行程误差的预测和补偿能够大大提高加工精度在线检测系统的测量精度.提出了一种基于BP神经网络的检测误差预测新方法,建立了一个基于BP神经网络的在线检测系统预行程误差预测模型,通过实验数据对该网络进行训练,并将训练好的神经网络应用到实际加工零件的误差预测和补偿.为了验证该方法的有效性,以一圆柱零件的圆度误差检测为例,对其加工精度的在线测量进行了预行程误差的预测与补偿,经与CMM检测结果的对比,说明了该方法的有效性.     

RP技术中数据模型转换误差的补偿策略研究

快速成型(Rapid Prototyping,RP)技术是在计算机的控制与管理下,根据零件的CAD模型,采用材料精确堆积的方法制造原型或零件的技术,是一种基于离散/堆积成型原理的新型制造方法。在目前的快速成型领域中,一般需将三维CAD模型进行STL格式化处理,而此过程会造成模型的精度损失。为此,提出了一种数据模型转换误差的补偿方法,有针对性地弥补了重要表面的精度损失。该方法增强了设定模型转换精度的灵活性,在一定程度上摆脱了CAD系统的束缚,具有一定的现实意义。