基于IRM和小波变换的圆度误差在线检测技术

针对提高圆度误差在线检测精度的两个关键问题--主轴回转误差分离和环境噪声消除,提出了一种基于IRM(改进反向法)和小波变换的圆度误差在线检测方法.运用IRM实现在线检测中主轴回转误差与圆度误差的分离;采用基于小波变换的消噪滤波方法,消除车间噪声和高、中频信息的干扰.实验结果表明,在线检测精度基本达到了三坐标机的离线检测精度,平均相对误差4%,重复测量精度基本一致.     

主轴回转误差对工件圆度误差的影响研究

主轴回转误差是影响机床加工精度的重要因素之一,通过构建测试车床的主轴回转误差测试的系统,研究在线条件下主轴回转误差对工件圆度误差的影响关系。研究结果表明,主轴回转误差与工件圆度误差的形态相似度高,而且两者相关性系数在0.9以上。这为后续采用主轴回转误差对精密加工机床的加工工件圆度误差预测提供了研究基础。     

基于误差分离技术的球形工件在线检测方法

由于工件球度的在线检测比较困难,而且当前的测量系统大部分是离线检测。如果能在加工过程中对工件进行检测,根据检测结果及时修正加工参数,将降低生产成本、提高产品质量、加快生产速度。针对当前现状,提出了一种基于工件圆度的测量方法,通过测量工件的圆度间接得到工件球度,准确度较高。介绍了基于单片机的在线测量系统的构成和测试原理,并采用误差分离技术提高测量精度,系统结构简单、成本低、精度高。     

截面最小二乘圆心偏心误差运动的分离方法

被测截面的最小二乘圆心不但是被测截面圆度误差的评定基准,也是圆柱度形状误差的重构基准,由于采用误差分离技术分离出的回转误差运动是截面最小二乘圆心的偏心误差运动和纯回转误差运动的叠加,有效地提取截面最小二乘圆心的位置,一直是研究难题。通过对圆度误差的分离过程和分离出的回转误差运动进行分析,利用三角函数序列的正交性,提出了一种不涉及回转轴纯回转误差运动的一阶谐波分量,完整提取截面最小二乘圆心偏心误差运动的分离方法,并通过实验验证了该项技术的正确性。     

大型收获机械发动机孔组位置度误差在线检测方法

发动机是收获机械的动力源，其安装位置精度将直接影响整机装配质量，进而关系机器的作业效率和可靠性。由于收获机械底盘机架结构复杂、表面粗糙度大，现有测量方法及设备难以满足大跨距孔组位置度误差测量需求，针对收获机械发动机安装孔位置度的自动化测量需求，提出了基于机器视觉的大跨距孔组位置度误差在线检测方法，通过建立孔组位置度误差模型，使用多部工业相机获取安装孔二维图像，通过相机在线标定、图像增强处理、特征提取、坐标变换等手段，实时测取并计算安装孔组之间的位置度误差。在此基础上，基于LabWindows/CVI平台，开发了自动检测软件，实现了发动机安装孔位置度的快速检测。以某型玉米收获机底盘机架发动机安装孔组为对象开展了试验研究，结果表明，利用该方法能够有效获取安装孔组的位置度关系，建立的孔组位置度误差模型能够进行误差分析与评定，在分辨率和测量精度上均优于传统测量方式，检测效率较高，能够满足生产线自动化检测需求。     

车载式大田土壤电导率在线检测系统设计与试验

现有大田土壤电导率检测装置主要以手持式为主，存在检测效率低、实时性差等问题。基于电流-电压四端法原理设计了一种车载式大田土壤电导率在线检测系统，系统主要由恒流信号源电路、信号处理电路、Arduino控制器、GPS定位模块及车载传感器等组成，可在线检测大田土壤电导率。通过实验室和大田试验对系统性能进行了验证，试验结果表明，系统具有较好稳定性，动态响应时间约为540ms，开机预热引起的温漂最大偏差为3.70%，不考虑温差影响下系统检测精度R2为0.7342，消除温差影响后检测精度R2为0.8645~0.9156，均高于商用手持式电导率检测仪，其R2为0.6095；探究了拖拉机振动、传感器插入深度、作业速度和土壤坚实度对系统检测精度的影响，振动状态相对静止状态，检测数据最大误差为10.37%，且误差主要集中在0~10μS/cm范围内；当作业速度不大于5.0km/h和传感器插入深度大于等于10cm时，该系统可稳定进行大田土壤电导率在线检测，且检测地块土壤坚实度不应过小，以确保传感器电极与土壤充分接触。该系统可为开展基于土壤电导率在线检测的实时变量施肥技术研究提供技术支撑。     

基于机器视觉的柑橘果形测控系统设计

针对柑橘果形特征中圆度和果径检测精度低、姿态定位时间长的问题,设计了一种嵌入式快速检测与控制系统。系统以STM32单片机为系统控制核心,测量了单目相机图像的半径误差和形状误差,并采用高斯滤波、数字图像形态学、Hu矩和Canny算法,对动态的柑橘图像进行姿态识别与柑橘果形检测。检测结果表明：视觉检测系统半径误差控制在1.8%以内,形状误差为2.71%～3.69%;在5个/s柑橘的检测速度下,柑橘圆度和果径的在线分级正确率分别为81%和91.92%。本研究结合机器视觉无损检测技术,实现了动态下柑橘圆度和果径特征的综合检测与分级。     

基于小波变换的方便面含油率近红外光谱检测技术

以检测方便面的含油率为例，探讨了用小波变换原理分析近红外温反射光谱并提取有效信息的方法。结果表明，变换后的光谱更能反映出与含油率之间的相关关系，通过与使用方便而原始温反向光谱、一阶导数、二阶导数的多元回归分析方法比较，得到使用8个迟度变换后的小波系数与含油率之间的关系最为显著，且四元回归分析的预测精度最好，比采用二阶导数时的平均相对预测误差降低1.1个百分点，相对误差的标准差降低0.18。小波变换方法提高了方便面含油率近红外光谱的定量分析精度。     

活塞环型线在线检测系统的研究

开发了活塞环型线在线检测系统,进行硬件系统的设计选配和软件系统的设计开发,对活塞环外圆轮廓数据进行在线检测、误差分析、图形显示、误差修正补偿,实现活塞环数控车床加工测量一体化。     

基于LabVIEW的涡旋盘型线测试系统

介绍了基于虚拟仪器的渐开线涡旋型线测试系统,分析了该系统的机构原理,系统误差及误差纠正方法。该系统是利用直线运动与旋转运动的合成运动形成标准的圆渐开线轨迹,与待测零件型线轨迹进行比较的方法,进行测量型线轮廓度的误差;通过运用角编码器及丝杠误差的软件修正,可以较好的消除系统误差。将虚拟仪器技术应用到涡旋型线测试系统中,能...