非接触式管接头内螺纹CAT系统的研究与开发

非接触式管接头内螺纹CAT系统的研究与开发

李屹[1]2000年在《非接触式管接头内螺纹CAT系统的研究与开发》文中研究说明本项课题是与上海宝山钢铁集团公司合作的“管接头内螺纹计算机辅助测量系统的研究与开发”这一课题的一个分支。着重探讨非接触式的内螺纹计算机辅助测量系统。计算机辅助测量技术是近年来发展起来的一种以计算机为基础的综合测试技术,它包含了新型传感器技术、数据采集技术和数据处理自动化。 目前,国内外对内螺纹检测已提出过多种方法,但大多数都是采用接触式的检测手段;由于螺纹标准件的参数多,并且通常又是大批量生产,很难做逐项参数的单项检测,因而多以综合测量为主。为适应现代工业高速发展的需要,本文提出的是一种对管接头内螺纹进行量化测量的方法,它综合了激光传感器非接触、高精度以及计算机辅助测量的快速、准确等优点,可迅速完成内螺纹各参数的检测工作。系统将激光位移传感器测量到的数据采集到计算机中,计算机对测量数据进行分析计算得出内螺纹各参数值。 系统在研究过程中,传感器受被测表面亮度及倾角的影响,产生测量误差。为消除这一影响,通过大量的实验研究,以及对传感器的测量误差分析,本文提出了采用表面喷涂的方法降低表面亮度,同时精确调整感测头的初始位置,减小被测面倾角的影响。实验证实了利用激光传感器进行内螺纹计算机辅助测量的可行性。

周强[2]2000年在《管接箍内螺纹CAT系统计算方法的研究》文中研究表明本研究课题的目的是研究开发出一套接触式油管接箍内螺纹计算机辅助测量系统,满足宝山钢铁(集团)公司提出的油管接箍内螺纹在线实时检测以提高检测精度,进而提高产品质量的要求 本文介绍了该套计算机辅助测量系统的机械结构与硬件组成,并对计算机采样数据的统计分析、误差分析与处理的方法进行了深入讨论。 成功的建立了油管接箍内螺纹轴截面齿形的二维数学模型,并在此基础上应用线性回归的统计方法计算出油管接箍内螺纹各项参数,并对测量及计算误差进行了补偿。实验与现场测量结果证明整个数学处理方法是行之有效的,达到用户的要求。 在Windows95操作系统上用VC++5.0的DLL(Dynamic Link Library)方法编制了算法的软件程序,调试程序,实现了与主控程序的连接。本文详细介绍了整个算法DLL的整体构架与具体实现方法,并对重点函数作了深入讨论。 在数学分析处理过程中提出、并实现了“基于动态线性回归的一阶导数分段法”;在程序的编制过程中提出了“在DLL中输出中间过程数据文件的方案”,成功地解决了数值计算过程中跟踪中间计算过程的问题。 经过实验与现场测量证明该算法具有精度高、程序运行速度快、稳定可靠等优点。

宿立升[3]2003年在《管接头内螺纹双针计算机测量系统的研究》文中提出本文目的是研究开发一套接触式油管接头内螺纹计算机测量系统,满足宝钢公司提出的内螺纹检测的要求。论文在分析前人研究设计中的成功经验和不足的基础上,提出了双针测量的系统方案,并对测量系统的数字滤波、算法模型和误差分析进行了深入的研究。第一, 针对内螺纹单针测量系统存在的定位基准误差,提出了双针测量的体系结构,并利用双测针结构对定位误差进行修正。第二, 针对内螺纹单针测量系统中的数字滤波失真,提出了零相位数字滤波,分析了其原理,并设计了一阶零相位数字滤波器和高阶零相位数字滤波器。第三, 建立了基于中径线的参数算法模型,利用二次插补拟合中径线,并在此基础上给出了各主要参数的计算过程,从而解决了基于理论齿型的算法因滤波失真和牙型角误差而带来的数据处理误差问题。第四, 此外,本文还对电感传感器进行了线性校正及误差分析,讨论了激光传感器倾角误差,并对机械设计中的定位结构进行了误差分析,提出了改进的措施。最后,利用管接头的三种定位状态采集的测量数据,对内螺纹双针计算机测量系统的硬件结构和算法进行实验测试,实验结果验证了理论分析的正确性和系统的可行性。通过本课题对管接头内螺纹测量系统的体系结构,参数数学模型、误差分析的研究,为内螺纹测量系统的实用化打下了良好的基础。

丁亮亮[4]2011年在《高精度单针接触式螺纹测量仪的设计与研究》文中研究指明现代机械生产领域对螺纹测量精度的要求越来越高,而传统的螺纹检测仪器测量精度不理想,效率不高,对螺纹参数测量不全面。本文研制了一种新型的接触式螺纹多参数测量仪,基于螺纹轮廓扫描的测量方案,通过采集、处理螺纹轮廓面的坐标数据得到螺纹各项参数,实现螺纹的高精度、全自动测量。论文的主要研究内容如下:首先根据轮廓扫描测量原理确定了螺纹测量仪的工作原理,提出了测量仪的设计技术指标,完成测量仪的机械总体结构与测控系统的方案设计,并对一些关键部件进行了选型、结构设计以及结构优化。鉴于气浮导轨摩擦小、运动平稳及导向精度高等良好的运动性能,选用其作为螺纹测量仪的运动导轨,完成了气浮导轨结构设计与参数设计,并通过有限元方法分析气浮导轨相关参数对其承载能力和刚度的影响,以达到优化设计参数的目的。借鉴杠杆测量原理完成了螺纹测量仪中微位移测量装置的结构设计,分析了微位移测量机构的非线性测量误差,讨论了误差的补偿方法与可行性,并通过迭代标定的方法对微位移测量装置的测量精度进行标定补偿,使其满足本课题所需的测量精度要求。最后分析了引起螺纹测量仪运行误差的误差源,并通过改善气浮导轨运动性能,提高直线电机平台定位精度和采取隔振等措施来保证螺纹测量仪的高精度运行。

参考文献:

[1]. 非接触式管接头内螺纹CAT系统的研究与开发[D]. 李屹. 北京工业大学. 2000

[2]. 管接箍内螺纹CAT系统计算方法的研究[D]. 周强. 北京工业大学. 2000

[3]. 管接头内螺纹双针计算机测量系统的研究[D]. 宿立升. 北京工业大学. 2003

[4]. 高精度单针接触式螺纹测量仪的设计与研究[D]. 丁亮亮. 南京航空航天大学. 2011

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