一种圆管类工件直线度激光测量系统

设计了一种圆管类工件直线度激光测量系统,提出了一整套关于圆管类工件定心、内径获取和直线度计算的方法。研制了高精度的自动定心机构,采用双锥体同轴定心法实现测量系统在圆管类工件内的高精度自动定心。通过位置敏感探测器(PSD)和准直激光获得圆管各截面中心坐标,结合旋转扫描机构获得圆管内径测量值,并采用最小二乘椭圆拟合算法进行定心误差修正,最后进行数据处理,计算出工件直线度。实验结果表明,该系统定心准确度可达20μm,内径测量准确度可达5μm,测量重复性稳定在7μm以内,直线度测量准确度在40μm以内。     

密封条轮廓激光视觉在线检测系统

本文基于激光视觉测量原理,设计了一套密封条360°截面轮廓在线检测系统,该系统采用4套线结构光传感器以获取被测密封条的完整轮廓.针对4套线结构光传感器,提出了一种可应用于现场的、快速全局统一校准方法,并设计了对应的新型立体靶标.另外,提出了一种对截面轮廓二维数据进行筛选和融合的数据处理方法,得到密封条截面轮廓数据.设计并进行了系统标定及系统准确度验证实验,实验结果表明,系统在一定测量范围内能实时获取密封条截面全周轮廓,系统测量准确度高于0.05 mm.     

提高零件轮廓测量机偏心调整精度的方法

为了满足研制的零件轮廓测量机实现回转体零件的非接触自动测量，利用激光测头等部件设计了偏心自动调整机构．由于系统中有交流伺服电机驱动器干扰信号，激光测头容易受到环境电磁干扰，造成偏心调整的定心误差较大．为此，在介绍偏心调整控制原理的基础上，针对干扰信号的特点，设计了一种滤除干扰信号的电路，给出了电路框图和关键电路．实验结果表明：偏心调整的定心误差由原来的0．6mm降至0．1mm，能够提高偏心调整的精度．对交流伺服电机驱动器干扰信号的处理具有实际的指导意义．     

基于激光测距的管壳件圆柱度测量系统

本文设计并实现了一种基于激光位移传感器的管壳类零件圆柱度误差的非接触测量系统.利用电动旋转台带动激光位移传感器在圆柱件内部旋转一圈,即可获得该测量截面的轮廓信息,调整传感器的上下高度即可获得零件多个截面轮廓信息.将测量得到的多个截面数据点投影到XOY平面,根据圆柱度的定义,使用粒子群优化算法,拟合得到包括所有测量截面数...     

微细管道内表面光电检测及三维重构系统

基于位置传感器PSD和光学三角原理,开发了一种适于空间曲线型微细管孔内表面三维重构的检测系统.该系统主要由管道机器人、形貌检测器和曲率检测器等部分组成.形貌检测器可以采集管道内壁截面信息,并计算出截面环上的点在局部坐标系中的位置.曲率检测器负责测量管孔中心轴线在检测器采样位置处的局部几何性质,并完成管道中轴线的重构.在管道机器人的驱动下,根据上述两方面提供的数据以及其前进步距,可以实现管道内表面的三维重建.实验结果表明,利用该技术检测的管道时,管道曲率半径的相对检测精度可以达到±2%,内表面缺陷及内径的测量精度可以达到±0.1mm.     

定向管多参数测量装置定心机构设计

本文从测量原理、机械设计等方面着手,解决了圆管内机械定心机构设计问题,为测量圆管参数提供了一种简便、实用、高效的快速自动定心机构.     

光谱共焦技术精密几何量测量台研制

光谱共焦位移传感器能够实现对透明和非透明材质的几何量测量,该文设计一套基于光谱共焦技术的精密几何量测量系统,将测量轮廓数据转换为图像,基于图像处理技术实现对几何量测量点的准确定位。采用改进的最小二乘法对轮廓数据进行预处理,有效提高系统几何量测量结果的动态重复性,同时系统测量软件直观友好地提供手动轮廓外形编辑和测量工具。实验结果表明:系统能够对透明物体的几何量进行精确测量,自动测量陶瓷标准块厚度的动态重复性不超过1μm。     

大锻件热态在线尺寸测量关键技术研究

根据大锻件制造工艺要求,开发出一套新型的大锻件尺寸测量系统,实现对高温热态发光锻件在线或离线情况下的长度和直径(或高度)尺寸测量、轮廓测量,并可在锻件不旋转的情况下获得锻件在轴向或径向截面内的完整几何轮廓,同锻件工艺尺寸图对比;还能实现锻造过程中的到位尺寸预警功能。提出一种新的用比色温度传感器进行尺寸测量的边缘检测法。     

高速柔性转子-非定心SFD系统响应特征分析与试验验证EI北大核心CSCD

航空发动机转子系统通常在支承处设置挤压油膜阻尼器(squeeze film damper,SFD)来实现系统减振设计,与定心SFD相比,非定心SFD结构简单紧凑,减振效果良好,但是具有更强的非线性特征,动力特性更为复杂。以某航空发动机动力涡轮转子为研究对象,建立了多支点高速柔性转子-非定心SFD系统非线性动力学模型,考虑了非定心SFD静偏心的影响,采用数值方法求解转子系统响应,结合系统不平衡响应特征、分岔图、庞家莱截面、频谱等,开展了系统非线性动力学特性研究,并通过了转子试验验证。研究结果表明,非定心SFD油膜间隙较大时,转子系统存在较强的非线性运动,频率成分丰富,减小油膜间隙能够使系统在跨临界后为单周期运动,降低系统的非线性不平衡响应;但过小的油膜间隙将导致转子系统峰值响应和对应的转速显著增大,转子可工作转速范围变小,合理的油膜间隙可以兼顾非线性振动响应和峰值转速较小,实现转子系统在大转速范围内长时间运行。     

三维内曲面轮廓非接触式激光扫描图象测量

三维内曲面轮廓的非接触式精密测量是计测领域中的一个难题。本文基于光机电一体化的思想，针对非球型回转体内轮廓的非接触式测量，提出了激光扫描图象测量法，论述其测量原理，介绍了测量系统的特点和组成．对这一技术的研究．将有助于零件的在线非接触式测量，尤其是在恶劣的工业环境下的测量，以及计算机集成制造技术（ＣＩＭＳ）的发展     

大型硅晶片平面度精密纳米计量技术

描述了一种基于斜率传感器的大型硅晶片平面度扫描测量系统．采用二维斜率传感器对晶片表面扫描，以获得表面绕X和Y轴的倾斜度．斜率传感器装在X向滑板上，而晶片固定在可绕Z轴转动的主轴上．对斜率传感器Y向的输出积分，得到晶片表面各个同心圆上轮廓截面高度．对斜率传感器X向的输出积分，得到晶片表面沿X向的截面轮廓，从而获得各同心圆轮廓之间的关系．构建了一个包括基于自准直原理的小型斜率传感器、气浮主轴、气浮导轨的实验系统，提出一种斜率传感器现场标定方法，用此系统测量了直径300mm的硅晶片平面度。     

非接触表面轮廓测量仪的研制

本文研究了一种始终使得光学测头处于焦点位置,以正交衍射光栅干涉位移传感器为位移测量系统,以压电陶瓷作为驱动部件的非接触表面轮廓测量仪,用于实现对零件表面粗糙度,波度,表面形状误差和尺寸的综合测量。论文着重介绍了该仪器的整体结构,测量原理及衍射光栅干涉计量系统的工作原理。     

基于投影光栅的大型三维曲面轮廓测量技术

本文提出一种基于投影光栅的傅里叶变换轮廓法来实现大型三维曲面表面轮廓非接触测量的新方法，并讨论了滤波器的设计和傅里叶变换轮廓法的最大测量范围。最后给出了测量结果。     

基于点特征的直角坐标系空间直线度偏差评价

目前直角坐标系下空间直线度偏差评价尚未形成统一的方法,针对此问题,提出了基于点特征的直角坐标系空间直线度偏差评价方法。利用空间直线度偏差测量模型与点特征间的关系,以直角坐标系下空间直线度测量方法为基础,建立空间直线度偏差评价数学模型。在截面测量法的基础上,建立空间直线度偏差测量模型。基于空间任意对称二次曲线数学方程,构建最小二乘测量截面轮廓曲线,解决被测截面轮廓中心获取的问题。根据模型点特征关系,最终实现对空间直线度偏差的准确评价。通过实际测试验证了所提出方法的合理性与准确性,为推动空间直线度精密测量技术发展提供了有力支撑。     

热轧异型钢材截面尺寸在线检测系统研究

提出了一种用于热轧异型钢材截面尺寸在线检测的光电三维尺寸传感与测量系统。计算机在此基础上用有效的除噪技术和最小二乘法进行轮廓尺寸的计算。     

电动螺旋桨综合能效测试研究

随着航空运输业不断向绿色低碳方向发展,电推进系统成为混动、全电飞行器的核心,掌握电推进系统的综合能效是飞行器与推进系统一体化设计的关键。该文提出电推进系统综合能效测量方法,设计并搭建一套包含电推进器动力系统、数据采集系统、控制系统和保护系统,且具有较强兼容性的电推进系统试验平台。基于试验平台对系列电动螺旋桨进行综合能效测试,获得电调、电机、螺旋桨的综合测量结果,结果表明其与理论计算结果相符,验证了测量方法的有效性。通过综合能效测量,为电推进系统的部件选型、性能匹配和飞行器与推进系统一体化设计提供依据。     

基于光谱共焦的在线集成表面粗糙度测量方法

为了提高加工检测效率,实现尺寸形位公差与微观轮廓的同平台测量,提出一种基于光谱共焦位移传感器在现场坐标测量平台上集成表面粗糙度测量的方法.搭建实验测量系统且在LabVIEW平台上开发系统的硬件通讯控制模块,并配套了高斯轮廓滤波处理及表面粗糙度的评价环境,建立了非接触的表面粗糙度测量能力.对标准台阶、表面粗糙度标准样块和...     

基于椭圆线轮廓度误差评定的椭圆提取方法

简要介绍了目标测头视觉坐标测量系统,分析了测量系统成像目标的图像特征。在此基础上,提出了一种识别和提取CCD图像中目标椭圆的新方法。该方法对CCD图像中的每一个封闭轮廓进行椭圆拟合,根据评价椭圆形状误差的线轮廓度大小来判定该轮廓是否为目标椭圆轮廓。实际检测结果表明,该算法原理正确,易于编程实现,能有效剔除噪音图像,准确提取目标椭圆,具有广泛的实用性。     

异形热态锻件几何尺寸测量方法的研究

提出一种异形热态锻件几何尺寸测量方法。基于线激光器、CCD和伺服系统构建线激光扫描测量系统,通过提取图像上被锻件表面轮廓调制的激光条纹二维信息,经过坐标变换及点云三维重构得到锻件三维尺寸信息。针对被测异形锻件形貌特征,建立基于摄像机运动的扫描测量模型,并提出一种基于棋盘参考平面的摄像机光心轨迹求解方法。根据平面上特征点在CCD图像不同帧中的坐标拟合摄像机的运动轨迹,结合扫描测量模型实现对异形锻件完整轮廓尺寸的测量。通过实验对封头进行扫描测量,得到球冠部分截面测量直径误差小于4 mm,满足热态锻件测量要求,验证了该方法的可行性。     

管状电机自动检测综合试验系统的研究

管状电机的大量使用，需要研制自动检测管状电机性能的综合试验台，以提高生产厂家的检测管状电机性能参数的准确性和效率。本文介绍了管状电机自动测试综合试验系统的功能，并对实现这些功能的硬件系统和软件系统作了较为系统地阐明。