本文關(guān)鍵詞：滾珠絲杠動態(tài)檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 行程誤差 STM32F407 滑動窗口濾波算法 長光柵 圓光柵

【摘要】：由于滾珠絲杠具有摩擦力小、傳動性能高,且具有將圓周運動變?yōu)橹本�運動以及將直線運動變?yōu)閳A周運動的特點,因此滾珠絲杠在目前已廣泛應(yīng)用于機床工業(yè)、汽車工業(yè)、國防軍工等領(lǐng)域。除此之外,滾珠絲杠還是機床重要的傳動、定位裝置,其制造精度決定了機床加工的精度,所以設(shè)計一套滾珠絲杠測量系統(tǒng)用于測量滾珠絲杠的各項指標(biāo),為機床在加工生產(chǎn)時提供必要、可靠的數(shù)據(jù)支持。另外公司也需要一套測量系統(tǒng),使自己更了解生產(chǎn)出的絲杠質(zhì)量。本課題通過需求分析確定了測量系統(tǒng)的功能,并根據(jù)圓光柵、長光柵的使用手冊和滾珠絲杠的動態(tài)測量原理確定了測量系統(tǒng)的設(shè)計架構(gòu)。測量系統(tǒng)的架構(gòu)分為計算機和測量及運動控制器兩部分,它們通過USB轉(zhuǎn)串口進行數(shù)據(jù)通信。其中計算機則以圖形界面的形式與用戶進行交互,測量及運動控制器接收、解析計算機發(fā)送的啟動測量命令后,會對伺服電機做驅(qū)動控制,并對精密光柵測量儀器的脈沖信號進行檢測、計數(shù),并計算出絲杠的行程誤差,之后把測量的數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機,然后由計算機動態(tài)繪制行程誤差曲線,最后求出絲杠驗收檢驗結(jié)果。本測量系統(tǒng)的測量及運動控制器使用STM32F407作為測量、控制芯片,用來替代傳統(tǒng)的光柵脈沖計數(shù)卡和伺服電機驅(qū)動卡,因此在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計上降低了硬件電路的復(fù)雜性和成本,提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性,同時也有利于系統(tǒng)的維護。計算機軟件與測量及運動控制器之間的串口通信協(xié)議,滿足錯誤自動重傳、超時自動重傳功能,極大的提高了傳輸?shù)姆�(wěn)定性。此外滾珠絲杠動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中帶有故障自檢功能,可以幫助技術(shù)人員快速地定位到設(shè)備的故障點;系統(tǒng)還使用以下幾點來提高對滾珠絲杠的測量精度:(1)使用XL-80激光干涉儀對長光柵進行校準(zhǔn);(2)對測量數(shù)據(jù)的粗大誤差實現(xiàn)滑動窗口的濾波處理;(3)使用控制器直接對圓光柵和長光柵的正交脈沖信號進行采樣控制,減少了對光柵信號異步采樣的誤差。滾珠絲杠動態(tài)測量系統(tǒng)在經(jīng)過現(xiàn)場兩個多月的測試,并且現(xiàn)在已交付絲杠制造公司使用,測試結(jié)果表明該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外通過更改光柵測量儀器的參數(shù),系統(tǒng)也可以適用于另外一套2m絲杠測量平臺,說明了系統(tǒng)有一定的通用性;其中對測量中的粗大誤差進行剔除處理和使用激光測量儀對長光柵校準(zhǔn)處理,都較好的提升了系統(tǒng)的測量精度。因此保證了測量系統(tǒng)可以滿足實際應(yīng)用的需求,具有一定的價值。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG502.3;TP311.52

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 魏朋濤;何平;王志成;劉輝;;基于STM32的伺服控制器接口技術(shù)研究[J];組合機床與自動化加工技術(shù);2016年05期

2 石照耀;尚岳;王笑一;劉建剛;;長光柵傳感器動態(tài)誤差檢測系統(tǒng)設(shè)計[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2016年03期

3 楊雪;陶衛(wèi)軍;韓軍;馮虎田;;模擬工況下滾珠絲杠副精度檢測方法研究[J];組合機床與自動化加工技術(shù);2016年01期

4 徐長鑫;;機械加工中應(yīng)用空間誤差補償技術(shù)創(chuàng)新研究[J];價值工程;2015年32期

5 潘繼鋒;;倍頻技術(shù)在移相中的應(yīng)用[J];計量與測試技術(shù);2015年02期

6 孫志平;韓軍;馮虎田;;滾珠絲杠副精度測量系統(tǒng)設(shè)計及實驗分析[J];組合機床與自動化加工技術(shù);2015年02期

7 龍瀅;裘曉峰;;基于滑動窗口的單傳感器數(shù)據(jù)異常檢測[J];軟件;2014年12期

8 姜禮杰;王勇;徐健;劉建華;;基于STM32微處理器的光柵信號處理方法的研究[J];機床與液壓;2014年07期

9 李兆維;;數(shù)控機床進給系統(tǒng)軸向定位精度分析[J];金屬加工(冷加工);2014年02期

10 吳宏圣;;應(yīng)用于數(shù)控機床的絕對式光柵尺[J];世界制造技術(shù)與裝備市場;2013年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 陳進;絲杠滾道型面誤差動態(tài)非接觸測量系統(tǒng)設(shè)計與分析[D];南京理工大學(xué);2008年

2 厲超;三米滾珠絲杠螺距精度動態(tài)測量系統(tǒng)研究[D];山東大學(xué);2007年

，

本文編號：1322619