基于無衍射光空間直線基準的導軌平行度測量系統(tǒng)的研制
發(fā)布時間：2021-06-19 11:08
在機械加工制造中,隨著加工精度的提高使得對測量精度的要求也提高,因此對幾何形狀誤差測量的研究已經(jīng)成為了一個重要的研究方向,其中導軌的平行度是難點之一。本文參考平面度測量方法提出了一種基于無衍射光空間直線基準的導軌平行度測量方法,該方法為利用無衍射光基準發(fā)生器發(fā)射無衍射光基準作為空間直線基準,設計開發(fā)了一種平行度測量系統(tǒng),其基本測量原理為:以無衍射光基準作為空間直線基準,通過位姿測頭的前后相機拍攝無衍射光基準圖像,利用前后相機圖像算出相應的轉換矩陣,最后通過相關的數(shù)據(jù)算法獲得測量點的數(shù)據(jù)信息。對所有測量截面和所有的測量點進行測量得到所有的測量數(shù)據(jù),利用誤差評估算法實現(xiàn)導軌平行度和平板平面度的精密測量。這種儀器結構簡單、測量精度較高,可測量導軌平行度,也可以測量導軌直線度和平板平面度。本文根據(jù)導軌平行度和平板平面度的測量要求和被測對象的特點,參考平面度測量方法,確定了測量方案。在硬件方面,對平行度測量系統(tǒng)進行了詳細的硬件設計和光路設計,并加工了所有零部件,最終完成了樣機組裝和相關的實驗測試。根據(jù)儀器的實際需要定義了相應的坐標系并通過坐標系建立了完整的數(shù)學模型。在軟件方面,根據(jù)儀器的數(shù)學模型...
【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：84 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
平板示意圖
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文2 測量方案設計.1 測量對象及系統(tǒng)參數(shù)本文所針對的對象為大于 400mm×400mm 的中等尺寸以上的平板以及導軌副長小于 60 米的導軌作為研究對象。相較于尺寸小的平板，中等尺寸以上的平板采用一的水平儀加橋板的方式進行測量[35]，測量精度會隨著橋板的長度增加而降低。對于軌的平行度測量，一般采用的測量方式有自準直儀法、機械輔助裝置結合千分表等表的機械測量法以及雙光束測量法等[36]。本文對平板平面度的米字型測量法進行分，結合導軌的特點提出了一種用無衍射光空間直線基準作為直線基準的測量導軌平度的方法。這種測量方式的難點主要有三點，一是無衍射光直線基準發(fā)生器發(fā)射的衍射光需要在幾米甚至是幾十米內(nèi)能夠提供穩(wěn)定的基準；二是測量儀器能夠準確的應測量點的空間位置姿態(tài)；三是如何能夠使兩導軌副滿足米字型測量條件。
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文標如下：（1） 被測對象導軌的測量長度為 L≤65m；（2） 被測對象平板的測量邊長 400mm≤L≤65m；（3） 測量不確定度小于 8um。系統(tǒng)組成及測量原理2.2.1 儀器組成導軌平行度測量系統(tǒng)的組成示意圖如圖 2-3 所示，主要由無衍射光基準發(fā)生器、測頭、數(shù)據(jù)處理單元等組成。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種導軌直線度與平行度測量系統(tǒng)的研究與應用[J]. 王明海,婁志峰,黃余彬,王躍. 現(xiàn)代機械. 2018(05)
[2]逼近算法在平面度誤差評價中的運用[J]. 陳錫林,錢文俊,彭菁. 工業(yè)計量. 2018(S1)
[3]光電式電子水平儀設計與實現(xiàn)[J]. 王鍇磊,劉莎,王春喜,高秋娟. 宇航計測技術. 2018(04)
[4]水平儀的發(fā)展及應用[J]. 馬浩慧,邢敏劍. 計量技術. 2018(07)
[5]平面度誤差測量方法研究[J]. 鄧霜梅,李夢奇,梁玉鵬,王斌. 時代農(nóng)機. 2018(04)
[6]大型收獲機械機架平面度在線測量系統(tǒng)設計與試驗[J]. 王冬,張亞偉,王書茂,陳志,陳度. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(S1)
[7]電子水平儀的設計[J]. 安林艷. 黑龍江科技信息. 2014(24)
[8]最小包容區(qū)域法評定平面度誤差的程序設計[J]. 溫英明,溫文炯. 工具技術. 2014(08)
[9]平面度和直線度檢測系統(tǒng)的研制(下)[J]. 王玉平,王衛(wèi)星,周麗英. 工業(yè)計量. 2011(06)
[10]平面度誤差測量及數(shù)據(jù)處理研究[J]. 羅夢文. 裝備制造技術. 2011(01)
博士論文
[1]大型3D形貌測量高精度拼接方法與技術研究[D]. 任同群.天津大學 2008
[2]三峽水輪發(fā)電機鏡板平面度測量方法研究[D]. 張敬彩.機械科學研究院 2002
碩士論文
[1]軸承孔位姿測頭的圖像消噪與軟件設計[D]. 郭攀.華中科技大學 2016
[2]視覺引導激光經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 王冰.天津大學 2014
[3]基于線陣CCD的水平儀自動檢測裝置設計[D]. 范建飛.大連理工大學 2012
[4]一種基于液面基準的大平面平面度測量方法的研究[D]. 方波.東華大學 2012
[5]誤差理論與數(shù)據(jù)處理[D]. 劉淵.大連理工大學 2009
[6]平板平面度測量系統(tǒng)的研究[D]. 劉國建.青島科技大學 2007
本文編號：3237700
【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：84 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
平板示意圖
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文2 測量方案設計.1 測量對象及系統(tǒng)參數(shù)本文所針對的對象為大于 400mm×400mm 的中等尺寸以上的平板以及導軌副長小于 60 米的導軌作為研究對象。相較于尺寸小的平板，中等尺寸以上的平板采用一的水平儀加橋板的方式進行測量[35]，測量精度會隨著橋板的長度增加而降低。對于軌的平行度測量，一般采用的測量方式有自準直儀法、機械輔助裝置結合千分表等表的機械測量法以及雙光束測量法等[36]。本文對平板平面度的米字型測量法進行分，結合導軌的特點提出了一種用無衍射光空間直線基準作為直線基準的測量導軌平度的方法。這種測量方式的難點主要有三點，一是無衍射光直線基準發(fā)生器發(fā)射的衍射光需要在幾米甚至是幾十米內(nèi)能夠提供穩(wěn)定的基準；二是測量儀器能夠準確的應測量點的空間位置姿態(tài)；三是如何能夠使兩導軌副滿足米字型測量條件。
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文標如下：（1） 被測對象導軌的測量長度為 L≤65m；（2） 被測對象平板的測量邊長 400mm≤L≤65m；（3） 測量不確定度小于 8um。系統(tǒng)組成及測量原理2.2.1 儀器組成導軌平行度測量系統(tǒng)的組成示意圖如圖 2-3 所示，主要由無衍射光基準發(fā)生器、測頭、數(shù)據(jù)處理單元等組成。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種導軌直線度與平行度測量系統(tǒng)的研究與應用[J]. 王明海,婁志峰,黃余彬,王躍. 現(xiàn)代機械. 2018(05)
[2]逼近算法在平面度誤差評價中的運用[J]. 陳錫林,錢文俊,彭菁. 工業(yè)計量. 2018(S1)
[3]光電式電子水平儀設計與實現(xiàn)[J]. 王鍇磊,劉莎,王春喜,高秋娟. 宇航計測技術. 2018(04)
[4]水平儀的發(fā)展及應用[J]. 馬浩慧,邢敏劍. 計量技術. 2018(07)
[5]平面度誤差測量方法研究[J]. 鄧霜梅,李夢奇,梁玉鵬,王斌. 時代農(nóng)機. 2018(04)
[6]大型收獲機械機架平面度在線測量系統(tǒng)設計與試驗[J]. 王冬,張亞偉,王書茂,陳志,陳度. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(S1)
[7]電子水平儀的設計[J]. 安林艷. 黑龍江科技信息. 2014(24)
[8]最小包容區(qū)域法評定平面度誤差的程序設計[J]. 溫英明,溫文炯. 工具技術. 2014(08)
[9]平面度和直線度檢測系統(tǒng)的研制(下)[J]. 王玉平,王衛(wèi)星,周麗英. 工業(yè)計量. 2011(06)
[10]平面度誤差測量及數(shù)據(jù)處理研究[J]. 羅夢文. 裝備制造技術. 2011(01)
博士論文
[1]大型3D形貌測量高精度拼接方法與技術研究[D]. 任同群.天津大學 2008
[2]三峽水輪發(fā)電機鏡板平面度測量方法研究[D]. 張敬彩.機械科學研究院 2002
碩士論文
[1]軸承孔位姿測頭的圖像消噪與軟件設計[D]. 郭攀.華中科技大學 2016
[2]視覺引導激光經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 王冰.天津大學 2014
[3]基于線陣CCD的水平儀自動檢測裝置設計[D]. 范建飛.大連理工大學 2012
[4]一種基于液面基準的大平面平面度測量方法的研究[D]. 方波.東華大學 2012
[5]誤差理論與數(shù)據(jù)處理[D]. 劉淵.大連理工大學 2009
[6]平板平面度測量系統(tǒng)的研究[D]. 劉國建.青島科技大學 2007
本文編號：3237700
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