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。     

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。     

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。     

大型高精度天线座轨道的安装方法研究

针对某大型天线座轨道的高精度安装要求,文中通过设计轨道安装模板实现地脚螺栓位置的精确预埋,保证了轨道位置度在可调节范围内。采用合像水平仪、百分表及激光跟踪仪等检测安装过程中轨道的位置度和水平度,以有效指导轨道的调整与安装,最终满足了轨道的所有技术指标。文中提出了一种简单有效、精度更高的建立基准水平面的方法:通过电子水准仪测量提供3个基准点,然后换用激光跟踪仪测量该基准点,从而建立高精度的水平面。文中对其他类似大型轨道的安装及检测具有一定的参考价值。     

激光线投影技术在轨道车辆全位置焊接控制系统中的应用

为降低投影距离的定位误差，保证轨道车辆在焊接过程中的施工精度，基于激光线投影技术设计轨道车辆全位置焊接控制系统。设计光学反馈模块，确定机械光源、摄像机和镜头的结构参数；设计嵌入式平台，基于数据控制单元，实现数据的接收、连接、终止与处理。通过计算水平角与俯仰角的偏差值，自动建立轨道车辆焊接位置坐标系，计算激光投影误差，在旋转坐标下获取高斯分布的模版参数，实现激光线投影技术在轨道车辆全位置焊接控制系统中的应用。在实验中，对比4种不同焊接方法在X轴、Y轴、Z轴中对目标点的定位误差，结果表明，目标点的定位误差会随投影距离增加而增加，其中激光投影技术在投影距离不超过5 m时的定位误差均小于3 mm,可见该方法的控制精度较好。     

轨道中心线的递推测量算法

在铁轨平顺性的检测中,首先要确定测量的基准线,再以基准线为准测量其他的平顺性参数.文中给出了一种利用递推测量法进行轨道平顺性测量时铁轨基准线的计算方法.按递推测量法设计的基准小车与被测小车在铁轨上行走时的位置关系,通过坐标架变换的方法,得出了铁轨中心线在检测小车的初始坐标系中的位置曲线,即为测量平顺性的基准线.由现场试验可知,这种测量方法的精度高、速度快,可以满足铁轨日常维护时的测量要求.     

轨道数据动态采集检测技术试验平台的设计与实现

针对列车轨道水平和高低不平顺状态直接影响机车安全行驶状态的问题,设计了自适应式轨道数据检测系统实验平台,其采用高精度容栅传感器和加速度传感器、单片机及显示系统结合的方式,利用“三点式”的自适应检测方法,对轨道的轨向间距、高低倾角的不平顺状态参数进行了动态数据采集和测量.检测系统具有测量精度高、动态化测量、数据实时传输和显示功能,同时具有超范围报警提示功能,在工程测量方面具有广泛的利用价值.     

光电位置传感器PSD特性及其应用

对光电位置传感器 PSD的结构、工作原理、特性进行了分析和概述 ;并介绍了PSD在二维定位测量中的应用 ;最后分析了造成系统误差的主要原因     

光电位置传感器PSD特性及其应用

对光电位置传感器PSD的结构、工作原理、特性进行了分析和概述;并介绍了PSD在二维定位测量中的应用;最后分析了造成系统误差的主要原因.     

光电位置传感器PSD特性及其应用

对光电位置传感器PSD的结构、工作原理、特性进行了分析和概述;并介绍了PSD在二维定位测量中的应用;最后分析了造成系统误差的主要原因.     

起重机轨道测量方法和技术发展

传统的起重机轨道测量存在精度低、劳动强度高、安全性较差等缺陷，近年来国内外有很多学者及检验机构针对这一问题展开了深入研究，提出了各种方案，并研制了相应的起重机轨道测量装置，有力推动了轨道测量技术的发展。文中选取几种典型的起重机轨道测量装置及相关技术进行了探讨，分别阐述了基于全站仪及激光准直系统的测量装置和原理，对不同类型测量装置的特点进行了对比分析。在轨道测量相关技术中，介绍了基于机器视觉的架构式轨道检测系统及基于Bertrand模型的图像亚像素边缘定位算法。在上述基础上提出了以激光准直测量平台为基础，结合光斑中心定位及轨道轮廓规划的方案，克服测量小车行走姿势影响测量精度的缺点，避免了小车防侧翻等机构的设计及复杂调试，并有效提高了轨道的测量精度。     

位置敏感探测器(PSD)的进展

阐述了 PSD 的主要特性及其进展,文中的商业产品参数,来自于1997年日本滨松光子学公司的一维和二维 PSD 的技术数据。PSD 的研制品中介绍了非晶硅薄膜 PSD 结构和主要光学、电学特性;介绍了多条形 PSD 结构及位置分辨率等性能指标;最后还叙述了大面积二维 PSD 及 MOS 型一维 PSD 等的性能和参数。     

基于PSD的激光跟踪仪光电瞄准技术应用与研究

光电瞄准与定位技术是空间运动目标动态跟踪测量的关键技术,起到目标捕获与运动位置偏差精确指向作用。基于光电位置传感器(PSD)对激光跟踪仪的光电瞄准和跟踪定位控制技术进行了分析研究与设计,提出了光电瞄准控制方案,设计了探测光路,分析了PSD误差修正与信号处理。经过实际样机测试,静态定位测量精度达到6μm,随机动态跟踪测量速度大于1 m/s。     

基于PSD的高精度激光位移传感器设计与分析

介绍了PSD器件的工作原理,对基于三角法测量原理的传感器主要结构参数进行了分析,给出了设计的传感器外形.并设计一种舍有多种放大倍数的PSD检测电路,可实现测量中对环境变化的自适应能力.最后分析了影响传感器测量精度的各种因素,并讨论了消除的方法.     

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％。     

长跨度孔系直径与同轴度误差测量系统

针对飞机铰链件长跨度、小直径孔系的直径和同轴度误差高精度测量问题,研制了基于光电传感器的综合测量系统。多功能测头中的直流电机驱动自定心机构确定孔截面测量位置,光电编码器记录电机有效转动量,通过与标准环规进行比较间接测量各孔直径。以激光作为准直基准,安装在多功能测头前端的PSD检测激光光斑位置以确定各孔截面中心坐标,并进而评定出孔系的同轴度误差。使用该测量系统完成了孔系直径测量试验和PSD光斑检测线性及重复性试验。试验结果表明,与三坐标测量机测量结果相比,孔径测量相对误差小于10μm,PSD光斑位置检测重复性误差小于13μm,具备了较高的检测精度。     

基于PSD的深孔轴线度测量机器人设计

针对目前深孔轴线度测试技术的不足,设计了一种基于PSD的自定心深孔轴线度测量机器人。通过螺旋管道机器人驱动,带动内径自定心装置沿管道轴线前进,置于定心轴端的激光头发出激光束并照射到外置的四象限PSD面板,通过电路转换和数据采集实时显示当前管道位置的轴线位置,并完成所测深孔轴线的测量。与现有测量系统相比,该机器人可以实现精密仪器中深孔、盲孔任意截面直线度参数的测量。     

一种三轴转台角位置定位校准装置的实现方法

为了解决三轴转台角位置定位参数校准的问题,设计并实现了一种校准装置。该装置由光学编码盘、角度测量杆、测量基准杆、定位安装平台、连接工装、数码显示器等组成,选取光电轴角编码器为角度测量基准,设计了连接工装轴紧密连接、角度测量杆动态连接的半刚性耦合方式。实践证明：该装置具有操作简单、测量速度快等特点,测量准确度能满足三轴转台角位置定位校准的需求     

轻型自主移动钻铆系统定位检测与自适应规划

定位检测是飞机机身部件自动化钻铆的技术基础,是提高系统定位精度的技术保证。根据大飞机机身筒段对接钻铆需求,研制了一套基于CCD相机定位检测的轻型自主移动钻铆系统。针对复杂加工系统和多样化基准形式,提出了多坐标系建立及转换方法和定位检测与加工任务自适应规划策略,通过检测不同基准位置,建立各坐标系关联,分别采用最小二乘法和间接转换法获得实际位置与理论位置的偏差模型,修正了待加工产品数模偏差和工装及产品制造与安装误差,对待加工孔位信息进行自适应规划。实验表明,定位检测方法切实可行,能实现系统高精度钻铆的精确定位。     

轨道参数智能测试系统

基于铁路轨道测试现场的要求，本文详细阐述了轨道参数智能测试系统的测量原理、软件和硬件结构和系统功能，并对各组成部分的工作原理及软件设计进行了分析。