桥壳圆度圆柱度检测仪控制系统设计及工件定位误差补偿研究
发布时间：2021-10-02 00:16
圆度、圆柱度误差的测量是检验重卡桥壳加工精度的重要指标。目前生产中所采用的人工检测方法效率低,精度无法保证。本项目根据重卡桥壳形貌特征设计了桥壳圆度圆柱度检测仪机械结构并采用PLC及伺服驱动系统搭建其控制平台。检测过程中传感器多截面回转测量,避免了大型不规则工件由于动平衡导致回转定位偏心。检测装置以三点法误差分离算法为原理依据,最小二乘法作为误差评定标准,将圆度及圆柱度从综合误差中剥离,提升检测精度。该控制系统整合应用了PLC控制、HMI组态、OPC通信、运动控制等多种核心技术。在实际检测中三点法存在传感器射线汇交偏差,为保证测量精度,优化系统检测方案,选用一只激光位移传感器采用多步法检测。在多步法测量过程中,激光位移传感器射线应通过桥壳轴线并与桥壳轴线垂直。实际检测中因传感器安装误差且检测设备受加工精度影响,检测仪难以保证传感器与桥壳轴线定位的相对位置关系,传感器射线不通过被测截面圆心会产生偏心误差,射线不垂直桥壳轮廓表面会产生轴线倾斜误差。存在偏心倾斜误差的轮廓数据将融入工件的圆度误差之中,无法反应被测截面的真实形貌,影响圆度、圆柱度误差评定结果。针对上述两点误差干扰因素,本文建立...
【文章来源】：齐鲁工业大学山东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
重卡桥壳实拍图
图 1 .2 德国 MahrMMQ6100 圆度仪a[21]等学者开发的具有自动偏心倾斜矫正功能的圆步矫正至 1μm之内，工件轴线倾斜可以通过移动ylor Hobson 公司是一家具有国际先进水平的圆度了三点法偏心矫正及倾斜矫正的工作台利用 4-6 配合计算机解耦算法，多次重复调整修正工件在差[22]。表 1.1 列举了多种圆度仪、圆柱度仪在调表 1.1 圆柱度仪调心调平技术参数对比三丰 东京精密 马尔 RoundtestRA2100Rondcom 65A MMQ 6100 ±3-±5 ±5 ±2
量时均需要用精密回转台带动工件回转检测。虽然现有备技术精度较高可以将工件偏心倾斜引起的误差限制在一大，轴向跨度大，远超过回转台承载限度与仪器自身测量，且根据目前重卡桥壳圆度、圆柱度检测仪的设计结构，对位置是固定的，桥壳端不具备可调节移动的承载平台，技术无法直接应用。同时此类通用性检测设备价格昂贵，适用于车间检测[25]。内在偏心调整和倾斜调整技术领域内研究较少，总体趋势集中在圆度仪、圆柱度仪或具有移动调节载物平台类检测位移传感器与被测工件相对位置关系固定的检测方案的研产中针对回转体零件表面圆度、圆柱度等形状误差主要采测，如图 1.3 所示。在检测前需校准百分表表杆与工件表较长，精度不高且这种方式测得结果是包含圆度误差、回差，不符合圆度误差评定标准，精度无法保证[30-32]。同时满足生产中抽样检测。
【参考文献】：
期刊论文
[1]采用激光传感器的同轴度检测技术研究[J]. 颜敏炜,张英杰,代愽超,李云龙. 西安交通大学学报. 2017(10)
[2]自定心内径测量装置设计[J]. 郭燕,赵海峰. 工具技术. 2017(03)
[3]大承载气浮回转工作台的调心技术[J]. 高冠,刘恩涛,张恒利,马飞,王允. 光学技术. 2017(02)
[4]激光位移传感器在圆柱度误差检测中的应用研究[J]. 周愿愿,曹雪峰,姜恒,成群林,张伟. 机床与液压. 2016(04)
[5]圆度仪的调平和圆柱度误差评定[J]. 宋康,廖俊必,林长青,曹学东. 光学精密工程. 2014(12)
[6]基于机器人的空间坐标测量技术研究现状及发展趋势[J]. 李明富,马建华,张玉彦. 机械科学与技术. 2014(12)
[7]伺服电机的选型原则与计算[J]. 肖潇,杨金堂,全芳成,李京,田晓波,汪谱发. 机床与液压. 2014(22)
[8]安装偏心对圆光栅测角精度的影响及误差补偿技术研究[J]. 唐松,方明,姚磊. 计量与测试技术. 2013(06)
[9]大口径高精度四维调整工作台设计[J]. 张楚鹏,赵则祥,赵惠英,于贺春,张国庆,王文博. 制造技术与机床. 2013(06)
[10]基于OPC通信技术的火电厂DCS后台控制[J]. 王杰,高昆仑,王万召. 电力自动化设备. 2013(04)
博士论文
[1]基于误差分离的圆柱度精密测量技术研究[D]. 雷贤卿.西安理工大学 2007
硕士论文
[1]大型轴类零件形位误差三点法测量研究[D]. 于鹏.齐鲁工业大学 2017
[2]基于三点法的精密主轴径向回转误差分离技术研究[D]. 邱海龙.西安电子科技大学 2015
[3]基于LabVIEW的新型在线圆度测量装置的研究[D]. 史少杰.河南科技大学 2015
[4]OPC通讯技术研究与应用[D]. 高昆仑.郑州大学 2012
[5]空气静压主轴回转误差测量技术研究[D]. 张明.中国工程物理研究院 2008
[6]圆度仪智能化研究[D]. 袁成杰.四川大学 2004
本文编号：3417622
【文章来源】：齐鲁工业大学山东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
重卡桥壳实拍图
图 1 .2 德国 MahrMMQ6100 圆度仪a[21]等学者开发的具有自动偏心倾斜矫正功能的圆步矫正至 1μm之内，工件轴线倾斜可以通过移动ylor Hobson 公司是一家具有国际先进水平的圆度了三点法偏心矫正及倾斜矫正的工作台利用 4-6 配合计算机解耦算法，多次重复调整修正工件在差[22]。表 1.1 列举了多种圆度仪、圆柱度仪在调表 1.1 圆柱度仪调心调平技术参数对比三丰 东京精密 马尔 RoundtestRA2100Rondcom 65A MMQ 6100 ±3-±5 ±5 ±2
量时均需要用精密回转台带动工件回转检测。虽然现有备技术精度较高可以将工件偏心倾斜引起的误差限制在一大，轴向跨度大，远超过回转台承载限度与仪器自身测量，且根据目前重卡桥壳圆度、圆柱度检测仪的设计结构，对位置是固定的，桥壳端不具备可调节移动的承载平台，技术无法直接应用。同时此类通用性检测设备价格昂贵，适用于车间检测[25]。内在偏心调整和倾斜调整技术领域内研究较少，总体趋势集中在圆度仪、圆柱度仪或具有移动调节载物平台类检测位移传感器与被测工件相对位置关系固定的检测方案的研产中针对回转体零件表面圆度、圆柱度等形状误差主要采测，如图 1.3 所示。在检测前需校准百分表表杆与工件表较长，精度不高且这种方式测得结果是包含圆度误差、回差，不符合圆度误差评定标准，精度无法保证[30-32]。同时满足生产中抽样检测。
【参考文献】：
期刊论文
[1]采用激光传感器的同轴度检测技术研究[J]. 颜敏炜,张英杰,代愽超,李云龙. 西安交通大学学报. 2017(10)
[2]自定心内径测量装置设计[J]. 郭燕,赵海峰. 工具技术. 2017(03)
[3]大承载气浮回转工作台的调心技术[J]. 高冠,刘恩涛,张恒利,马飞,王允. 光学技术. 2017(02)
[4]激光位移传感器在圆柱度误差检测中的应用研究[J]. 周愿愿,曹雪峰,姜恒,成群林,张伟. 机床与液压. 2016(04)
[5]圆度仪的调平和圆柱度误差评定[J]. 宋康,廖俊必,林长青,曹学东. 光学精密工程. 2014(12)
[6]基于机器人的空间坐标测量技术研究现状及发展趋势[J]. 李明富,马建华,张玉彦. 机械科学与技术. 2014(12)
[7]伺服电机的选型原则与计算[J]. 肖潇,杨金堂,全芳成,李京,田晓波,汪谱发. 机床与液压. 2014(22)
[8]安装偏心对圆光栅测角精度的影响及误差补偿技术研究[J]. 唐松,方明,姚磊. 计量与测试技术. 2013(06)
[9]大口径高精度四维调整工作台设计[J]. 张楚鹏,赵则祥,赵惠英,于贺春,张国庆,王文博. 制造技术与机床. 2013(06)
[10]基于OPC通信技术的火电厂DCS后台控制[J]. 王杰,高昆仑,王万召. 电力自动化设备. 2013(04)
博士论文
[1]基于误差分离的圆柱度精密测量技术研究[D]. 雷贤卿.西安理工大学 2007
硕士论文
[1]大型轴类零件形位误差三点法测量研究[D]. 于鹏.齐鲁工业大学 2017
[2]基于三点法的精密主轴径向回转误差分离技术研究[D]. 邱海龙.西安电子科技大学 2015
[3]基于LabVIEW的新型在线圆度测量装置的研究[D]. 史少杰.河南科技大学 2015
[4]OPC通讯技术研究与应用[D]. 高昆仑.郑州大学 2012
[5]空气静压主轴回转误差测量技术研究[D]. 张明.中国工程物理研究院 2008
[6]圆度仪智能化研究[D]. 袁成杰.四川大学 2004
本文编号：3417622
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