大型回转体件形位误差非接触测量系统研究

发布时间：2018-05-05 10:34

  本文选题：形位误差 + 非接触　； 参考：《长春理工大学》2016年硕士论文

【摘要】：本文针对机械制造行业占比重很大的回转体件,尤其是机床、汽车、装甲车、坦克等车轴类件的形位误差检测需求,研究了一种大型回转体件形位误差非接触测量系统。在分析现有的测量回转体件形位误差方法的基础上,本文根据被测工件的特点及被测参数的定义与指标要求,采用基于激光三角原理的位移检测技术、光栅莫尔条纹角度测量技术、精密机械与液压技术、电子学控制技术,给出了一种大型回转体件形位误差非接触测量系统的总体设计方案。利用半导体激光三角位移传感器作为非接触测头,采用增量式光栅编码器实现工件回转时角度的测量,再配以相应的回转与平移执行机构、控制系统以及实时数据处理系统,实现了大型回转体件的圆度、圆柱度、圆跳动、全跳动形位误差的非接触、实时在线测量。在掌握激光三角原理的基础上对激光三角测头的发射聚焦系统与接收成像系统进行了光学设计;对系统的主体结构进行了机械设计;同时研究设计了相应的控制系统;最后根据测量原理与系统总体方案,对所研制的激光测头进行了实验研究与误差分析。
[Abstract]:In this paper, a non-contact measurement system for the shape and position error of large rotating parts, especially machine tools, automobiles, armored vehicles, tanks and other axle parts, is studied in this paper. Based on the analysis of the existing methods of measuring the shape and position error of the rotary parts, according to the characteristics of the workpiece under test and the definition and index requirements of the parameters to be measured, the displacement detection technology based on the laser triangulation principle is adopted in this paper. This paper presents an overall design scheme of non-contact measurement system for shape and position error of large rotary parts by using grating moire fringe angle measurement technology precision mechanical and hydraulic technology and electronic control technology. The semiconductor laser triangulation displacement sensor is used as the non-contact probe, the incremental grating encoder is used to measure the angle of the workpiece when the workpiece is rotating, and the corresponding rotary and translation actuators, control system and real-time data processing system are matched. Non-contact, real-time on-line measurement of roundness, cylindricity, circle runout and full runout error of large rotary parts is realized. On the basis of mastering the principle of laser triangulation, the optical design of the transmitting focusing system and receiving imaging system of the laser triangulation probe is carried out, the main structure of the system is designed mechanically, and the corresponding control system is studied and designed. Finally, according to the principle of measurement and the overall scheme of the system, the experimental study and error analysis of the developed laser probe are carried out.
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN249;TH74

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本文编号：1847356