本文關(guān)鍵詞：專用密封圈及模具檢測系統(tǒng)技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：密封圈被大量應(yīng)用在航空航天、武器裝備、船舶等制造業(yè)中,主要應(yīng)用于靜密封和往復(fù)運(yùn)動密封,對各系統(tǒng)的密封性能起著重要作用�，F(xiàn)有密封圈的模具制造精度、配合質(zhì)量、變形磨損程度都直接決定了密封圈的質(zhì)量,影響其后續(xù)的密封效果,因此必須從模具檢測等方面進(jìn)行改進(jìn),以提高密封圈的產(chǎn)品質(zhì)量。目前對于密封圈模具進(jìn)行測量的方法并不多,一般都是通過模具的制造工藝保證模具的合格性,在進(jìn)行密封圈壓膜生產(chǎn)過程中,對于尺度、類型多樣化的模具并沒有一個合適的檢測方法來評判模具的質(zhì)量與合格性。對成品密封圈的檢測也同樣如此,通常采用隨機(jī)選取密封圈截面再通過顯微鏡觀察的方法來進(jìn)行檢測,這種方法必須破壞密封圈同時也不能保證選取的截面是否準(zhǔn)確,因此設(shè)計出一種非接觸式的利用光學(xué)進(jìn)行檢測的系統(tǒng)是十分必要的。針對專用密封圈及其模具進(jìn)行高效檢測的問題,本課題對密封圈及其模具典型特征、檢測干擾因素、誤差計算等方面進(jìn)行了研究,對密封圈及其模具檢測的原理與組成進(jìn)行了歸納,在建立檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與控制模型基礎(chǔ)上,提出了一種基于激光二維掃描傳感器的檢測系統(tǒng),通過多截面多角度掃描輪廓離散點(diǎn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行曲面曲線擬合,從而判斷對象的特征參數(shù)是否符合要求。該檢測系統(tǒng)由自行設(shè)計的四維精密運(yùn)動平臺以及高精度三爪卡盤式運(yùn)動轉(zhuǎn)臺組成工件承載定位平臺,利用激光二維掃描傳感器和NI6229型數(shù)據(jù)采集卡形成數(shù)據(jù)采集通道,并分析了該系統(tǒng)測量坐標(biāo)系的建立和實(shí)現(xiàn)方法,提出了基于最小二乘原理的曲面曲線擬合和特征參數(shù)提取算法。研究結(jié)果表明:該檢測系統(tǒng)不確定度達(dá)到6.56um,能夠有效解決對密封圈及其模具進(jìn)行高效非接觸式檢測的問題,從而提高密封圈制造質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】：密封圈 激光二維掃描傳感器 精密運(yùn)動平臺 數(shù)據(jù)采集卡 曲面擬合
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG76;TB42
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 課題的來源和研究意義12-13
• 1.1.1 課題的來源12
• 1.1.2 課題的研究意義12-13
• 1.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.3 課題的主要研究內(nèi)容和論文結(jié)構(gòu)15-17
• 1.3.1 課題的主要研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 論文的結(jié)構(gòu)安排16-17
• 第二章 檢測系統(tǒng)總體設(shè)計17-30
• 2.1 檢測系統(tǒng)技術(shù)原理17-19
• 2.1.1 激光二維掃描傳感器工作原理17-18
• 2.1.2 激光器坐標(biāo)系及測量范圍18-19
• 2.1.3 離散點(diǎn)擬合曲面算法基本原理19
• 2.2 檢測系統(tǒng)需求分析19-20
• 2.3 檢測系統(tǒng)誤差影響因素分析20-23
• 2.3.1 檢測方式分析20-21
• 2.3.2 激光器裝夾方式和誤差分析21-22
• 2.3.3 被測對象和測量轉(zhuǎn)臺同軸度的影響22-23
• 2.4 檢測系統(tǒng)總體方案設(shè)計23-29
• 2.4.1 檢測系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計24-26
• 2.4.2 檢測系統(tǒng)測控模塊總體設(shè)計26-29
• 2.4.2.1 基于數(shù)據(jù)采集卡的硬件控制模塊設(shè)計26-28
• 2.4.2.2 檢測系統(tǒng)控制軟件總體設(shè)計28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 檢測系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計30-39
• 3.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計30-31
• 3.2 測量轉(zhuǎn)臺31-34
• 3.2.1 氣浮轉(zhuǎn)臺的原理及特點(diǎn)31-32
• 3.2.2 高精度三爪卡盤32-33
• 3.2.3 控制電機(jī)33-34
• 3.3 二維滾珠絲杠直線機(jī)構(gòu)34-37
• 3.3.1 滾珠絲杠和滾動導(dǎo)軌35-36
• 3.3.1.1 滾珠絲杠副35
• 3.3.1.2 滾動導(dǎo)軌副35-36
• 3.3.2 步進(jìn)電機(jī)36-37
• 3.4 激光器旋轉(zhuǎn)基座37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第四章 檢測系統(tǒng)硬件電路設(shè)計39-50
• 4.1 電路模塊總體設(shè)計39-40
• 4.2 數(shù)據(jù)采集與控制回路40-43
• 4.2.1 NI數(shù)據(jù)采集卡特點(diǎn)40
• 4.2.2 總體硬件接線圖40-43
• 4.3 光電編碼器電路43-45
• 4.4 四自由度云臺運(yùn)動控制及其驅(qū)動45-47
• 4.4.1 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計45-47
• 4.4.1.1 步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動器原理45-46
• 4.4.1.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)連接46-47
• 4.5 無刷直流電機(jī)原理與驅(qū)動47-48
• 4.6 限位開關(guān)電路設(shè)計48-49
• 4.7 本章小結(jié)49-50
• 第五章 檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計50-72
• 5.1 系統(tǒng)相關(guān)算法設(shè)計50-57
• 5.1.1 測量轉(zhuǎn)臺坐標(biāo)系的建立50-51
• 5.1.2 坐標(biāo)修正與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法51-52
• 5.1.3 特征參數(shù)提取52-53
• 5.1.4 曲面擬合算法53-56
• 5.1.4.1 曲面擬合的定義53-54
• 5.1.4.2 曲面擬合的原理54-56
• 5.1.5 截面參數(shù)提取56-57
• 5.2 工控機(jī)控制軟件設(shè)計57-67
• 5.2.1 用戶管理模塊設(shè)計58-59
• 5.2.2 被測對象管理模塊設(shè)計59-61
• 5.2.3 檢測模塊設(shè)計61-65
• 5.2.4 數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)計65-67
• 5.2.4.1 C#語言調(diào)用 MATLAB 函數(shù)方式65-66
• 5.2.4.2 數(shù)據(jù)處理模塊界面設(shè)計66-67
• 5.3 檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計67-70
• 5.3.1 檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫E-R模型設(shè)計67-70
• 5.3.2 檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫訪問模塊設(shè)計70
• 5.4 本章小結(jié)70-72
• 第六章 檢測系統(tǒng)誤差分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證72-79
• 6.1 主要功能模塊實(shí)驗(yàn)分析72-74
• 6.1.1 激光二維掃描傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)分析72-73
• 6.1.2 MATLAB曲面擬合實(shí)驗(yàn)分析73-74
• 6.1.3 截面特征參數(shù)分析實(shí)驗(yàn)74
• 6.2 檢測系統(tǒng)不確定度分析74-78
• 6.2.1 激光器不確定度分析75
• 6.2.2 機(jī)械運(yùn)動平臺不確定分析75-76
• 6.2.3 檢測系統(tǒng)精度分析76
• 6.2.4 檢測系統(tǒng)不確定度的試驗(yàn)驗(yàn)證76-78
• 6.2.4.1 Z軸方向尺寸檢測試驗(yàn)分析76-77
• 6.2.4.2 X軸方向尺寸檢測試驗(yàn)分析77-78
• 6.3 本章小結(jié)78-79
• 第七章 總結(jié)與展望79-81
• 7.1 總結(jié)79
• 7.2 展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 致謝84-85
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文85

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：專用密封圈及模具檢測系統(tǒng)技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：297560