由于機床具有質(zhì)量大且不易移動的特點,因此對其豎直定位面位置誤差進行現(xiàn)場測量一直是個難題.為此,設計了可以現(xiàn)場測量豎直平行面位置關系的檢測機構.該檢測機構可以利用自身與平行平面形狀輪廓間的幾何關系,將已知基準平面形狀輪廓分離,從而計算出被測平面的形狀輪廓.依據(jù)計算出的形狀輪廓與已知被測平面形狀輪廓間的差異,可以確定兩平行平面的位置關系.同時介紹了檢測機構原理,給出了檢測方案,開發(fā)了位置關系描述算法,并進行了測量試驗.試驗結果表明:該檢測機構能夠準確獲得兩豎直平行平面的位置關系. 

【文章來源】：東北大學學報(自然科學版). 2020,41(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

檢測機構

當接觸線A和檢測線C所在平面絕對平行時，如圖2a所示．此時檢測數(shù)據(jù)為固定值，定義為初始零點X0．當考慮兩個平面的表面形狀輪廓時，檢測線C的位置會發(fā)生改變，檢測數(shù)據(jù)將發(fā)生變化，如圖2b所示．此時測量值和初始零點之間的差值為檢測線C與接觸線A所在平面的位移差．圖3為測量兩平行平面時的模型．測量前，在兩豎直平面上標定好起點和終點，之后推動檢測機構沿測量方向運動，直至A到達終點為止，該過程的測量值為有效測量值．因為檢測機構的測量路徑為兩表面最高點沿水平面的投影，因此將有效檢測值與初始零點X0進行比較，可得到組合投影波形．

圖3為測量兩平行平面時的模型．測量前，在兩豎直平面上標定好起點和終點，之后推動檢測機構沿測量方向運動，直至A到達終點為止，該過程的測量值為有效測量值．因為檢測機構的測量路徑為兩表面最高點沿水平面的投影，因此將有效檢測值與初始零點X0進行比較，可得到組合投影波形．由于傳感器的測量值隨時間變化，想要獲得對應檢測位置的測量值，需要開發(fā)算法將測量值的對應關系由時間-測量值轉(zhuǎn)換為位置-測量值．轉(zhuǎn)換后的波形包含檢測線C與接觸線A的相對位移和檢測機構的運動誤差，而運動誤差占波形中極小的成分．通過MATLAB中的神經(jīng)網(wǎng)絡擬合工具提取出波形的趨勢曲線，可以獲得波形的趨勢，同時將運動誤差的影響消除．而在進行兩個平面位置關系檢測前，PC,PD的表面形狀輪廓已經(jīng)通過其他測量方法得到，故為已知量．之后依據(jù)檢測機構與PC,PD間的幾何關系計算出PD平面的形狀輪廓．當PC和PD平行時，計算出的PD表面形狀輪廓與已知PD表面形狀輪廓相同．如果兩個結果存在差異，說明PC和PD存在位置關系．然后，根據(jù)計算出的PD表面形狀輪廓與已知PD表面形狀輪廓間的差異，確定兩平面的位置關系．


本文編號：3070961