四轴叶片测量装置误差分析与补偿方法研究
发布时间：2021-12-23 23:57
随着科学技术快速发展,非接触式测量成为机械行业不可缺少的一部分,本课题通过对传统的三坐标测量机的优缺点以及激光测量原理进行研究,设计四轴叶片测量装置。以设计的叶片测量装置为研究对象,对装置静态误差和动态误差进行分析,采用齐次坐标变换与多体系统理论相结合的方法建立误差模型,对装置进行补偿,减小装置的静态几何误差;采用改进的数字积分法减小插补误差以及神经网络PID算法减小装置的动态控制误差,达到提高测量精度的目的。对传统的三坐标测量机的优缺点和激光测量原理进行研究,以固定桥式坐标测量机为研究基础,设计一种四轴叶片测量装置,装置设计包括以下几个部分:机械系统、电气系统、控制系统。机械系统包括三个移动轴、一个旋转轴,移动轴采用滚珠丝杠传动方式,旋转轴采用电机带动涡轮蜗杆进行运动;电气系统包括电机的选型、驱动器、编码器、光栅、限位开关、驱动电源等,对装置关键零部件和伺服元器件的选型做了简单的介绍;控制系统采用以雷赛运动控制卡为控制核心,用VB软件编制上位机控制软件,将编程语言转化为脉冲指令控制电机的运动。测量装置设计完成后,需要对装置进行误差来源分析,误差来源包括静态几何误差分析、动态以及控制误...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
叶片传统的测量方法
学投影法 长 30~80 高叶片轮廓和叶片尺寸检测，用在单型面检测感测量法 较长 20~40 较高叶片轮廓和叶片尺寸检测，用在少截面检测器视觉法 较长 20~60 较高叶片轮廓和叶片尺寸检测，用于叶体型面检测，可以进行局部检光扫描法 较长 30~80 较高叶片轮廓和叶片尺寸检测，用片整体型面测量（a）三坐标测量图 （b）关节臂非接触式测量
图 2.7 X、Y 轴两方向移动的硬件搭建Z 轴设计建模合旋转轴主要装载被检测叶片，旋转台上的工件位置通过 Z 轴控制叶片的高度，调整 Z 轴高度可以对叶片不同截面测量，调整旋转台线测量。Z 轴结构如图 2.8 所示，装载在 Z 轴上的是旋转台，装载在，在测量过程中，需要保持测头和工件的位置不变，当检测工件与测通过调整测头位置或工件位置减小误差。Z轴电机定位孔Z轴丝杠Z轴和旋转轴连接板限位开关夹具旋转轴电机
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空叶片CMM测量数据动态采集与处理方法[J]. 吴志昊,蔡茜. 组合机床与自动化加工技术. 2019(02)
[2]机床导轨误差的测量和补偿方法研究[J]. 刘宏伟,杨锐,李波,陈国华. 组合机床与自动化加工技术. 2018(11)
[3]大尺寸航空发动机叶片的高效型面检测方法[J]. 史建华,刘盼. 计量学报. 2018(05)
[4]多自由度自动校准叶片测量仪PLC控制[J]. 董云蒙,杜江,贾峰,刘长柱. 组合机床与自动化加工技术. 2018(09)
[5]基于BP神经网络PID控制器在水产温室温度控制中的应用[J]. 于海南,郑荣进,步文月,蒋欢. 安徽农业科学. 2016(03)
[6]四轴联动叶片型面激光测量系统设计与实验研究[J]. 林海波,赵文辉. 组合机床与自动化加工技术. 2014(06)
[7]用于大尺寸工件的动态长度测量系统[J]. 周森,郭永彩,高潮. 光学精密工程. 2012(11)
[8]基于三坐标测量机的激光扫描系统开发[J]. 林志树. 重庆理工大学学报(自然科学). 2012(10)
[9]航空发动机叶片型面三坐标测量机测量技术[J]. 蔺小军,单晨伟,王增强,史耀耀. 计算机集成制造系统. 2012(01)
[10]三维面型精密测量技术[J]. 高瑀含,安志勇,王劲松,于秋水. 红外与激光工程. 2011(11)
博士论文
[1]多轴精密数控机床误差测量、综合建模及补偿技术的研究[D]. 张恩忠.吉林大学 2017
[2]考虑多间隙的多体系统动力学分析及可靠性优化设计[D]. 李园园.南京航空航天大学 2017
[3]多轴数控机床准静态空间误差建模及误差辨识方法研究[D]. 章婷.南京航空航天大学 2016
[4]高精度微小型车铣复合加工机床误差建模与补偿研究[D]. 邓勇军.北京理工大学 2015
[5]数控机床多误差元素综合补偿及应用[D]. 范开国.上海交通大学 2012
硕士论文
[1]遗传和BP算法优化与混合的驱动控制研究[D]. 胡丽丽.南昌大学 2018
[2]用于轮对参数测量的激光三角位移传感器的研制[D]. 王乐.北京交通大学 2018
[3]基于非线性PID的永磁直线同步电机控制策略研究[D]. 晏东.华侨大学 2018
[4]基于测量数据的航发叶片型面快速重构方法研究[D]. 李超.电子科技大学 2018
[5]航空发动机叶片型面轮廓自动测量设备控制系统设计与技术实现[D]. 李凯.电子科技大学 2018
[6]面向航空结构件复杂曲面的在线检测与误差补偿技术研究[D]. 杜成立.南京航空航天大学 2018
[7]基于激光干涉测量原理的轮廓测量系统[D]. 马天宇.浙江理工大学 2018
[8]激光三角法物体轮廓的三维测量系统[D]. 杨杰.内蒙古大学 2017
[9]基于线结构光的航空发动机叶片三维形貌测量技术研究[D]. 廖骏.南昌航空大学 2017
[10]基于BP神经网络PID算法的多电机同步控制研究[D]. 谢炜.沈阳工业大学 2017
本文编号：3549433
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
叶片传统的测量方法
学投影法 长 30~80 高叶片轮廓和叶片尺寸检测，用在单型面检测感测量法 较长 20~40 较高叶片轮廓和叶片尺寸检测，用在少截面检测器视觉法 较长 20~60 较高叶片轮廓和叶片尺寸检测，用于叶体型面检测，可以进行局部检光扫描法 较长 30~80 较高叶片轮廓和叶片尺寸检测，用片整体型面测量（a）三坐标测量图 （b）关节臂非接触式测量
图 2.7 X、Y 轴两方向移动的硬件搭建Z 轴设计建模合旋转轴主要装载被检测叶片，旋转台上的工件位置通过 Z 轴控制叶片的高度，调整 Z 轴高度可以对叶片不同截面测量，调整旋转台线测量。Z 轴结构如图 2.8 所示，装载在 Z 轴上的是旋转台，装载在，在测量过程中，需要保持测头和工件的位置不变，当检测工件与测通过调整测头位置或工件位置减小误差。Z轴电机定位孔Z轴丝杠Z轴和旋转轴连接板限位开关夹具旋转轴电机
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空叶片CMM测量数据动态采集与处理方法[J]. 吴志昊,蔡茜. 组合机床与自动化加工技术. 2019(02)
[2]机床导轨误差的测量和补偿方法研究[J]. 刘宏伟,杨锐,李波,陈国华. 组合机床与自动化加工技术. 2018(11)
[3]大尺寸航空发动机叶片的高效型面检测方法[J]. 史建华,刘盼. 计量学报. 2018(05)
[4]多自由度自动校准叶片测量仪PLC控制[J]. 董云蒙,杜江,贾峰,刘长柱. 组合机床与自动化加工技术. 2018(09)
[5]基于BP神经网络PID控制器在水产温室温度控制中的应用[J]. 于海南,郑荣进,步文月,蒋欢. 安徽农业科学. 2016(03)
[6]四轴联动叶片型面激光测量系统设计与实验研究[J]. 林海波,赵文辉. 组合机床与自动化加工技术. 2014(06)
[7]用于大尺寸工件的动态长度测量系统[J]. 周森,郭永彩,高潮. 光学精密工程. 2012(11)
[8]基于三坐标测量机的激光扫描系统开发[J]. 林志树. 重庆理工大学学报(自然科学). 2012(10)
[9]航空发动机叶片型面三坐标测量机测量技术[J]. 蔺小军,单晨伟,王增强,史耀耀. 计算机集成制造系统. 2012(01)
[10]三维面型精密测量技术[J]. 高瑀含,安志勇,王劲松,于秋水. 红外与激光工程. 2011(11)
博士论文
[1]多轴精密数控机床误差测量、综合建模及补偿技术的研究[D]. 张恩忠.吉林大学 2017
[2]考虑多间隙的多体系统动力学分析及可靠性优化设计[D]. 李园园.南京航空航天大学 2017
[3]多轴数控机床准静态空间误差建模及误差辨识方法研究[D]. 章婷.南京航空航天大学 2016
[4]高精度微小型车铣复合加工机床误差建模与补偿研究[D]. 邓勇军.北京理工大学 2015
[5]数控机床多误差元素综合补偿及应用[D]. 范开国.上海交通大学 2012
硕士论文
[1]遗传和BP算法优化与混合的驱动控制研究[D]. 胡丽丽.南昌大学 2018
[2]用于轮对参数测量的激光三角位移传感器的研制[D]. 王乐.北京交通大学 2018
[3]基于非线性PID的永磁直线同步电机控制策略研究[D]. 晏东.华侨大学 2018
[4]基于测量数据的航发叶片型面快速重构方法研究[D]. 李超.电子科技大学 2018
[5]航空发动机叶片型面轮廓自动测量设备控制系统设计与技术实现[D]. 李凯.电子科技大学 2018
[6]面向航空结构件复杂曲面的在线检测与误差补偿技术研究[D]. 杜成立.南京航空航天大学 2018
[7]基于激光干涉测量原理的轮廓测量系统[D]. 马天宇.浙江理工大学 2018
[8]激光三角法物体轮廓的三维测量系统[D]. 杨杰.内蒙古大学 2017
[9]基于线结构光的航空发动机叶片三维形貌测量技术研究[D]. 廖骏.南昌航空大学 2017
[10]基于BP神经网络PID算法的多电机同步控制研究[D]. 谢炜.沈阳工业大学 2017
本文编号：3549433
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