基于位姿在线反馈调整的大型法兰对装

为解决工业结构中大型法兰对接装配存在的低精度、低效率等问题,提出一种基于姿态矢量及LD-PSD在线反馈的对装方法.首先,以关节臂测量机获取标定块测量点的实际坐标值,与理论坐标值对比形成拟合误差矩阵,以该矩阵2范数最小为优化目标,利用奇异值分解法(SVD)建立全局坐标系与测量坐标系映射关系,并获取全局坐标系下待装配件若干点空间坐标,结合最小二乘法及随机霍夫变换(RHT)建立待装配体当前位姿数学模型.设计六自由度位姿调整装置,以静法兰为目标位姿,依据关键姿态矢量信息解算动法兰位姿调整参量,实现位姿预调整.LD-PSD在线反馈系统检测并反馈装配质量评价指标,规划微转动及微平动路径,对静法兰位姿多次纠偏以满足对接装配精度.试验结果表明:装配过程高效,装配精度高,能够实现法兰连接结构的精确对装.设计的LD-PSD在线反馈系统可实现位姿的调整、检测、反馈再调整的闭环装配操作.

PSD在弦振动测量中的应用

振动的测量在工业生产过程中有着重要的意义,如设备的监测、故障的诊断、噪声的分析与消除等都离不开振动的测量。介绍了PSD位置敏感器的组成结构、工作原理、性能指标及信号处理电路。PSD是一种光学半导体传感器,能够根据光点在其表面位置的不同而输出不同大小的电流,对光点的位置进行快速、精确定位。用激光-琴弦-PSD传感器及相应的信号处理电路组成一个振动测试系统。通过对振动曲线进行分析处理总结出PSD传感器在振动测量领域有着广阔的应用前景。

使用PSD的高精度三维测量探头的研究

在三维测量领域中,作为后起之秀的光学式非接触测量,与传统的接触式测量相比,具有测量速度快,工作距离大,受环境电磁场影响小等缺点,但同时也暴露出精度不高,易受被测物体表面影响等缺点。在分析其原理的基础上,提出一套新的方案,将使用位置敏感探测器的光学式三维测量探头的检测与光源控制集成为一个联系紧密的系统。利用这种方法可以在很大程度上克服光学式非接触测量探头在实际应用中遇到的困难。

采用PSD-LD测量液体浓度方法的研究

介绍日本八十年代的新产品“光位敏器”（英文缩写ＰＳＤ下同），以及“半导体激光 器”（英文缩写ＬＤ下同），对ＰＳＤ和ＬＤ的工作原理进行了分析，研制成功了连续测量液体浓度 的传感器，并对利用ＰＳＤ－ＬＤ测量液体浓度的方法进行了探讨。

二维PSD器件在两平面(二维)平行度测量中的应用

介绍日本20世纪80年代的新产品二维PSD器件“光位敏器”(Position Sensitive Detec-tors)以及LD“半导体激光器”(Semiconductor Laser Detectors),对二维PSD的工作原理进行了分析,讨论了由二维PSD和LD组成的“光-位置传感器”在两平面(二维)平行度测量的可行性,并对由二维PSD-LD组成的“光-位置传感器”在其他领域的应用作了有意的探讨。

大型机组轴系多轴激光对中方法研究

基于单半导体激光器(LD)-单位敏探测器(PSD)激光对中仪,通过加装V型架和弹性带改变对中仪与传动轴的连接方式,构建了一套无需轴系转动即可完成大型机组多轴轴系对中测量的激光对中测量系统。解决了大型轴系对中测量时因盘车困难所导致的测量过程难以进行的问题。同时建立了对中仪测量数据优化计算数学模型,利用最小二乘法拟合空间直线可对调整量进行优化。该算法优化模型经三轴系样机对中测量验证,可以满足工程轴系同轴度检测要求,并且与对中仪直接获取的对中调整量相比,优化算法可将轴系调整量降低20%以上,有效改善了大型机组多轴系对中调整过程中调整量过大的问题。该测量系统及优化算法为大型机组轴系激光对中测量提供了新的解决办法,提高了对中效率,拓宽了激光对中仪的适用范围。