四軸葉片測(cè)量裝置誤差分析與補(bǔ)償方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-23 23:57
隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展,非接觸式測(cè)量成為機(jī)械行業(yè)不可缺少的一部分,本課題通過對(duì)傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)以及激光測(cè)量原理進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)四軸葉片測(cè)量裝置。以設(shè)計(jì)的葉片測(cè)量裝置為研究對(duì)象,對(duì)裝置靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差進(jìn)行分析,采用齊次坐標(biāo)變換與多體系統(tǒng)理論相結(jié)合的方法建立誤差模型,對(duì)裝置進(jìn)行補(bǔ)償,減小裝置的靜態(tài)幾何誤差;采用改進(jìn)的數(shù)字積分法減小插補(bǔ)誤差以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID算法減小裝置的動(dòng)態(tài)控制誤差,達(dá)到提高測(cè)量精度的目的。對(duì)傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)和激光測(cè)量原理進(jìn)行研究,以固定橋式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)為研究基礎(chǔ),設(shè)計(jì)一種四軸葉片測(cè)量裝置,裝置設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)部分:機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。機(jī)械系統(tǒng)包括三個(gè)移動(dòng)軸、一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸,移動(dòng)軸采用滾珠絲杠傳動(dòng)方式,旋轉(zhuǎn)軸采用電機(jī)帶動(dòng)渦輪蝸桿進(jìn)行運(yùn)動(dòng);電氣系統(tǒng)包括電機(jī)的選型、驅(qū)動(dòng)器、編碼器、光柵、限位開關(guān)、驅(qū)動(dòng)電源等,對(duì)裝置關(guān)鍵零部件和伺服元器件的選型做了簡(jiǎn)單的介紹;控制系統(tǒng)采用以雷賽運(yùn)動(dòng)控制卡為控制核心,用VB軟件編制上位機(jī)控制軟件,將編程語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為脈沖指令控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。測(cè)量裝置設(shè)計(jì)完成后,需要對(duì)裝置進(jìn)行誤差來源分析,誤差來源包括靜態(tài)幾何誤差分析、動(dòng)態(tài)以及控制誤...
【文章來源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
葉片傳統(tǒng)的測(cè)量方法
學(xué)投影法 長(zhǎng) 30~80 高葉片輪廓和葉片尺寸檢測(cè),用在單型面檢測(cè)感測(cè)量法 較長(zhǎng) 20~40 較高葉片輪廓和葉片尺寸檢測(cè),用在少截面檢測(cè)器視覺法 較長(zhǎng) 20~60 較高葉片輪廓和葉片尺寸檢測(cè),用于葉體型面檢測(cè),可以進(jìn)行局部檢光掃描法 較長(zhǎng) 30~80 較高葉片輪廓和葉片尺寸檢測(cè),用片整體型面測(cè)量(a)三坐標(biāo)測(cè)量圖 (b)關(guān)節(jié)臂非接觸式測(cè)量
圖 2.7 X、Y 軸兩方向移動(dòng)的硬件搭建Z 軸設(shè)計(jì)建模合旋轉(zhuǎn)軸主要裝載被檢測(cè)葉片,旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的工件位置通過 Z 軸控制葉片的高度,調(diào)整 Z 軸高度可以對(duì)葉片不同截面測(cè)量,調(diào)整旋轉(zhuǎn)臺(tái)線測(cè)量。Z 軸結(jié)構(gòu)如圖 2.8 所示,裝載在 Z 軸上的是旋轉(zhuǎn)臺(tái),裝載在,在測(cè)量過程中,需要保持測(cè)頭和工件的位置不變,當(dāng)檢測(cè)工件與測(cè)通過調(diào)整測(cè)頭位置或工件位置減小誤差。Z軸電機(jī)定位孔Z軸絲杠Z軸和旋轉(zhuǎn)軸連接板限位開關(guān)夾具旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]航空葉片CMM測(cè)量數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)采集與處理方法[J]. 吳志昊,蔡茜. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2019(02)
[2]機(jī)床導(dǎo)軌誤差的測(cè)量和補(bǔ)償方法研究[J]. 劉宏偉,楊銳,李波,陳國(guó)華. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2018(11)
[3]大尺寸航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的高效型面檢測(cè)方法[J]. 史建華,劉盼. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]多自由度自動(dòng)校準(zhǔn)葉片測(cè)量?jī)xPLC控制[J]. 董云蒙,杜江,賈峰,劉長(zhǎng)柱. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2018(09)
[5]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器在水產(chǎn)溫室溫度控制中的應(yīng)用[J]. 于海南,鄭榮進(jìn),步文月,蔣歡. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(03)
[6]四軸聯(lián)動(dòng)葉片型面激光測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 林海波,趙文輝. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2014(06)
[7]用于大尺寸工件的動(dòng)態(tài)長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng)[J]. 周森,郭永彩,高潮. 光學(xué)精密工程. 2012(11)
[8]基于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的激光掃描系統(tǒng)開發(fā)[J]. 林志樹. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2012(10)
[9]航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量技術(shù)[J]. 藺小軍,單晨偉,王增強(qiáng),史耀耀. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2012(01)
[10]三維面型精密測(cè)量技術(shù)[J]. 高瑀含,安志勇,王勁松,于秋水. 紅外與激光工程. 2011(11)
博士論文
[1]多軸精密數(shù)控機(jī)床誤差測(cè)量、綜合建模及補(bǔ)償技術(shù)的研究[D]. 張恩忠.吉林大學(xué) 2017
[2]考慮多間隙的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析及可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李園園.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]多軸數(shù)控機(jī)床準(zhǔn)靜態(tài)空間誤差建模及誤差辨識(shí)方法研究[D]. 章婷.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]高精度微小型車銑復(fù)合加工機(jī)床誤差建模與補(bǔ)償研究[D]. 鄧勇軍.北京理工大學(xué) 2015
[5]數(shù)控機(jī)床多誤差元素綜合補(bǔ)償及應(yīng)用[D]. 范開國(guó).上海交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]遺傳和BP算法優(yōu)化與混合的驅(qū)動(dòng)控制研究[D]. 胡麗麗.南昌大學(xué) 2018
[2]用于輪對(duì)參數(shù)測(cè)量的激光三角位移傳感器的研制[D]. 王樂.北京交通大學(xué) 2018
[3]基于非線性PID的永磁直線同步電機(jī)控制策略研究[D]. 晏?hào)|.華僑大學(xué) 2018
[4]基于測(cè)量數(shù)據(jù)的航發(fā)葉片型面快速重構(gòu)方法研究[D]. 李超.電子科技大學(xué) 2018
[5]航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面輪廓自動(dòng)測(cè)量設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)[D]. 李凱.電子科技大學(xué) 2018
[6]面向航空結(jié)構(gòu)件復(fù)雜曲面的在線檢測(cè)與誤差補(bǔ)償技術(shù)研究[D]. 杜成立.南京航空航天大學(xué) 2018
[7]基于激光干涉測(cè)量原理的輪廓測(cè)量系統(tǒng)[D]. 馬天宇.浙江理工大學(xué) 2018
[8]激光三角法物體輪廓的三維測(cè)量系統(tǒng)[D]. 楊杰.內(nèi)蒙古大學(xué) 2017
[9]基于線結(jié)構(gòu)光的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片三維形貌測(cè)量技術(shù)研究[D]. 廖駿.南昌航空大學(xué) 2017
[10]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID算法的多電機(jī)同步控制研究[D]. 謝煒.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
本文編號(hào):3549433
【文章來源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
葉片傳統(tǒng)的測(cè)量方法
學(xué)投影法 長(zhǎng) 30~80 高葉片輪廓和葉片尺寸檢測(cè),用在單型面檢測(cè)感測(cè)量法 較長(zhǎng) 20~40 較高葉片輪廓和葉片尺寸檢測(cè),用在少截面檢測(cè)器視覺法 較長(zhǎng) 20~60 較高葉片輪廓和葉片尺寸檢測(cè),用于葉體型面檢測(cè),可以進(jìn)行局部檢光掃描法 較長(zhǎng) 30~80 較高葉片輪廓和葉片尺寸檢測(cè),用片整體型面測(cè)量(a)三坐標(biāo)測(cè)量圖 (b)關(guān)節(jié)臂非接觸式測(cè)量
圖 2.7 X、Y 軸兩方向移動(dòng)的硬件搭建Z 軸設(shè)計(jì)建模合旋轉(zhuǎn)軸主要裝載被檢測(cè)葉片,旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的工件位置通過 Z 軸控制葉片的高度,調(diào)整 Z 軸高度可以對(duì)葉片不同截面測(cè)量,調(diào)整旋轉(zhuǎn)臺(tái)線測(cè)量。Z 軸結(jié)構(gòu)如圖 2.8 所示,裝載在 Z 軸上的是旋轉(zhuǎn)臺(tái),裝載在,在測(cè)量過程中,需要保持測(cè)頭和工件的位置不變,當(dāng)檢測(cè)工件與測(cè)通過調(diào)整測(cè)頭位置或工件位置減小誤差。Z軸電機(jī)定位孔Z軸絲杠Z軸和旋轉(zhuǎn)軸連接板限位開關(guān)夾具旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]航空葉片CMM測(cè)量數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)采集與處理方法[J]. 吳志昊,蔡茜. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2019(02)
[2]機(jī)床導(dǎo)軌誤差的測(cè)量和補(bǔ)償方法研究[J]. 劉宏偉,楊銳,李波,陳國(guó)華. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2018(11)
[3]大尺寸航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的高效型面檢測(cè)方法[J]. 史建華,劉盼. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]多自由度自動(dòng)校準(zhǔn)葉片測(cè)量?jī)xPLC控制[J]. 董云蒙,杜江,賈峰,劉長(zhǎng)柱. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2018(09)
[5]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器在水產(chǎn)溫室溫度控制中的應(yīng)用[J]. 于海南,鄭榮進(jìn),步文月,蔣歡. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(03)
[6]四軸聯(lián)動(dòng)葉片型面激光測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 林海波,趙文輝. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2014(06)
[7]用于大尺寸工件的動(dòng)態(tài)長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng)[J]. 周森,郭永彩,高潮. 光學(xué)精密工程. 2012(11)
[8]基于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的激光掃描系統(tǒng)開發(fā)[J]. 林志樹. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2012(10)
[9]航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量技術(shù)[J]. 藺小軍,單晨偉,王增強(qiáng),史耀耀. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2012(01)
[10]三維面型精密測(cè)量技術(shù)[J]. 高瑀含,安志勇,王勁松,于秋水. 紅外與激光工程. 2011(11)
博士論文
[1]多軸精密數(shù)控機(jī)床誤差測(cè)量、綜合建模及補(bǔ)償技術(shù)的研究[D]. 張恩忠.吉林大學(xué) 2017
[2]考慮多間隙的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析及可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李園園.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]多軸數(shù)控機(jī)床準(zhǔn)靜態(tài)空間誤差建模及誤差辨識(shí)方法研究[D]. 章婷.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]高精度微小型車銑復(fù)合加工機(jī)床誤差建模與補(bǔ)償研究[D]. 鄧勇軍.北京理工大學(xué) 2015
[5]數(shù)控機(jī)床多誤差元素綜合補(bǔ)償及應(yīng)用[D]. 范開國(guó).上海交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]遺傳和BP算法優(yōu)化與混合的驅(qū)動(dòng)控制研究[D]. 胡麗麗.南昌大學(xué) 2018
[2]用于輪對(duì)參數(shù)測(cè)量的激光三角位移傳感器的研制[D]. 王樂.北京交通大學(xué) 2018
[3]基于非線性PID的永磁直線同步電機(jī)控制策略研究[D]. 晏?hào)|.華僑大學(xué) 2018
[4]基于測(cè)量數(shù)據(jù)的航發(fā)葉片型面快速重構(gòu)方法研究[D]. 李超.電子科技大學(xué) 2018
[5]航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面輪廓自動(dòng)測(cè)量設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)[D]. 李凱.電子科技大學(xué) 2018
[6]面向航空結(jié)構(gòu)件復(fù)雜曲面的在線檢測(cè)與誤差補(bǔ)償技術(shù)研究[D]. 杜成立.南京航空航天大學(xué) 2018
[7]基于激光干涉測(cè)量原理的輪廓測(cè)量系統(tǒng)[D]. 馬天宇.浙江理工大學(xué) 2018
[8]激光三角法物體輪廓的三維測(cè)量系統(tǒng)[D]. 楊杰.內(nèi)蒙古大學(xué) 2017
[9]基于線結(jié)構(gòu)光的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片三維形貌測(cè)量技術(shù)研究[D]. 廖駿.南昌航空大學(xué) 2017
[10]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID算法的多電機(jī)同步控制研究[D]. 謝煒.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
本文編號(hào):3549433
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