基于PloyWorks的车身零件测量及匹配状态模拟

主机厂需要提高对零件尺寸、焊装工艺的控制能力,以降低生产的成本。文章利用关节臂式三坐标测量仪,结合PolyWorks分析软件进行零件尺寸测量和虚拟匹配分析。掌握了匹配零件的单件尺寸偏差情况,将几个零件的点云按照设计匹配后,计算了搭接面的间隙、干涉情况。结合现场实际焊接工艺和定位情况找到了变形发生原因,为下一步的零件改善及夹具调整提供基础,从而解决现场实际问题。

基于三维CAD模型的三坐标检测快速编程系统研究与开发

介绍了一种通用的利用三维CAD模型进行三坐标检测程序离线编制的系统开发方法,该系统基于三维CAD建模平台,集成了测头与坐标系管理模块、测量规划模块以及编程与仿真模块等功能,实现了工件在虚拟端的采样规划、路径规划、测量程序生成以及测量过程的虚拟验证,有效提升了测量程序编制的效率和质量,有助于实现批量零件的自动化测量。

关节臂式坐标测量机数据采集系统的研制

研制了一种关节臂式坐标测量机多参数数据采集系统。在测量机的关节和臂身处分别设置由角度传感器、温度传感器、应变传感器以及单片机组成的智能传感器单元,各传感器单元由RS485总线进行连接,并通过RS485-USB接口与PC机进行通信。单片机完成各个传感器数据的采集并将数据上传到PC机;PC机程序由虚拟仪器开发平台LabVIEW完成,实现与单片机间的通信和数据处理,并通过动态链接库将坐标数据传送到标准三坐标测量软件POSCOM。实验表明,该测量系统能够很好地完成关节臂式坐标测量机的数据采集任务。

新型并联机器人坐标测量机仿真建模的实现

为了验证新型5自由度并联机器人坐标测量机的设计方案和理论模型,缩短开发周期,降低开发费用,提高一次性设计成功率,将虚拟样机技术应用于该并联机器人坐标测量机的设计开发过程。利用SolidWorks软件建立该型并联坐标测量机的虚拟样机模型,应用OLE接口技术实现了该型并联坐标测量机的运动仿真和测量仿真,采用ADAMS软件实现了该型并联坐标测量机的动力学分析和仿真,并给出了仿真建模过程中关键问题的解决方案。计算机仿真结果证实了理论模型的正确性,验证了设计的合理性和可靠性。为此新型并联机器人坐标测量机的结构设计和数控系统设计提供了主要参数和理论依据,为并联坐标测量机的工程设计提供了一套有效的分析方法。

高速空间并联式坐标测量机动力学优化设计"

为了改善高速空间并联式坐标测量机的动力学性能,将虚拟样机技术应用于该测量机的弹性动力学优化设计中。协同利用CAD、CAE和可视化虚拟样机技术,建立高速空间并联式坐标测量机的刚柔耦合虚拟样机,分别考察动平台质量与驱动杆轴径的变化对测量机运动输出误差及驱动杆最大动应力等动力学行为的影响规律,并据此对这些参数进行优化设计,得到测量机动平台质量为80.85 kg,驱动杆轴径为44 mm。仿真结果表明,经过优化设计,测量机驱动杆最大动应力降为17.5 MPa,运动输出误差也明显小于优化设计前,测量机的动力学特性得到明显改善。

虚拟关节臂式坐标测量机模型的构建与验证

关节臂式坐标测量机的测量误差受到众多因素的影响,且由物理构件带来的误差无法被消除。为此,笔者旨在构建一种虚拟关节臂式坐标测量机。首先,采用D-H矩阵建立其运动学模型,其次,利用PC-DMIS测量软件分析测量机数据并对模型的精确性进行检验,最后使用蒙特卡罗法和测量机模型完成仿真测量。通过与实际参数构建的模型、制造商参数构建的模型相对比,可知所构建测量机模型的测量精度能够满足要求。仿真结果表明提出的模型构建与验证方法对坐标测量的应用具有较高的工程价值。

虚拟坐标测量机的体系结构及功能模型

从现代制造技术的发展和特点出发 ,分析了当今坐标测量机设计和使用中存在的一些问题 ,提出了发展虚拟坐标测量机的必要性 .文章给出了虚拟坐标测量机的定义 ,并描述了其主要特征 ,揭示了其作为在计算机虚拟环境下构造的用于坐标测量机快速设计和运行过程三维仿真的现代工程软件的内涵 .提出了虚拟坐标测量机的体系结构 ,用IDEF0方法设计了虚拟坐标测量机的功能模型 ,给出了两层结构图 。

三坐标测量机交互式虚拟实验室的设计

根据三坐标测量机的基本结构、工作原理和测量实验,阐述了三坐标测量机交互式虚拟实验室的实现方法,包括三坐标测量机的三维建模、场景编排以及测量过程的交互式设计等内容,为高校课堂教学和实验教学引入多媒体技术和网络技术提供了一种新的尝试。

采用Eonstudio技术建立虚拟三坐标测量机的研究

利用Eonstudio技术创建虚拟人机交互仿真机,可以避免昂贵设备的损害,节约成本,也可用于昂贵设备的培训系统中。针对该技术实施中真实模型建立和动态仿真交互技术难点,首先利用纹理坐标展开和烘焙技术建立真实感加强的虚拟三坐标设备模型,然后采用Eonstudio技术实现三坐标测量机的人机交互操作,最后利用流套接字编程模型实现两台计算机的信息通讯,完成虚拟三坐标测量设备的建立。在开发的一个初步原型系统中,证明了此方法的适用性和有效性。

反求工程与原型数字化技术

反求工程是消化吸收先进技术的一系列分析方法和应用技术的组合。本文在介绍了反求工程的特点及研究内容的基础上 ,分析了反求工程中原型数字化技术 ,采用反求工程的测量装置和测量方法 ,结合研制的基于DSX5 - 70型并联虚轴机床的反求工程系统 ,介绍了系统基于特征的数字化方法的基本思想。

一种五轴坐标测量机虚拟模型的开发

虚拟测量在结合计算机软件的前提下使得测量工作更加高效,但传统的三轴坐标测量机的虚拟模型已无法满足某些仿真测量工作的精度要求.为此,提出开发一种新型的五轴坐标测量机虚拟模型,由于加入了更多的轴体,增加了更多的参数误差,在分析五轴坐标测量机的误差构成的前提下,利用齐次矩阵变换法建立出一种五轴坐标测量机的结构模型,再结合新型测量器具和软件对虚拟模型的误差进行分步校正,最后使用仿真实例验证了五轴坐标测量机虚拟模型可有效提高测量的便利性和精度.

面向工程应用的仿真测量机系统

分析了面向工程应用的三坐标测量仿真系统的特点;基于虚拟显示技术开发了仿真坐标测量机,可以避免误操作对昂贵设备的损害,也能够用于工程应用实践,节省了大量的资金。重点介绍了仿真测量机系统的技术难点,实现了一套真实感强、运动仿真效果优、易于实现与测量软件动态交互的仿真测量机系统。自主开发的测量机仿真系统已在企业实践和工程教学培训中成功应用。

关节式坐标测量机虚拟样机建立及采样点推广算法

为了单独分析关节式坐标测量机由圆编码器误差引起的测量误差,排除包括由杆件长度、杆件偏角及环境温度等因素所引起的误差,文章运用虚拟样机技术建立了关节式坐标测量机的虚拟样机模型,并将其与D-H方法建立的测量模型进行了比较验证,结果表明该虚拟样机成功地排除了绝大多数误差源,使得单独分析由圆编码器误差引起的测量空间误差分布成为可能。同时为了解决在空间采集大量均匀点的工作量大及复杂度高的问题,该文提出了一种将采集的一个面上的点推广为整个测量空间的大量点的算法,为下一步分析空间误差分布奠定了基础。

六自由度并联坐标测量机运动模型及其虚拟原型研究

介绍了基于Stewart平台机构的六自由度并联坐标测量机的结构、特点及工作原理,建立了运动学模型,并在WindowsXP环境下,通过VisualC++6.0调用OpenGL图形库中的图形函数,对该坐标测量机的虚拟样机进行了三维建模与仿真。

基于旋转工件轮廓智能输入系统二维视图的三维重构技术

为了解决虚拟三坐标测量软件对军工涉密项目中零件检测路径规划问题,提出了一种基于二维视图的三维重构技术,设计了旋转工件轮廓二维视图的智能输入系统;操作人员根据提示输入图纸上旋转体母线的关键信息;系统软件对输入信息进行连续性、交叉性和封闭性判断,以构成正确轮廓母线;环绕旋转轴旋转母线重构出三维实体模型,按照标准IGES文件格式输出,从而实现二维视图的三维实体重构.生成的IGES文件提供给坐标测量机系统软件,可实现坐标测量机的自动化测量.联合运用该输入系统与虚拟三坐标测量机,解决了军事涉密项目中零件检测的路径动态规划问题.

虚拟坐标测量机设计

坐标测量机(CMM)在现代制造业中发挥着重要作用,加强CMM教学实践应用具有重要的现实意义。设计基于虚拟仪器思想,利用SolidWorks进行坐标测量机三维建模,通过LabVIEW编写测量控制程序,借助SoftMotion运动控制功能,搭建虚拟坐标测量机教学平台,实现虚拟三坐标测量机的运动控制和典型几何量测量功能,并自动实现测量数据的存储、运算处理及结果输出。该平台不仅有助于解决实际教学过程中坐标测量机设备不足而难以开设实验的问题,还能够有效提升教学实验效果,对新工科人才培养具有积极作用。

基于三坐标测量机的双频虚拟光栅投影轮廓测量方法

针对被测物体产生的突变部分三维成像不连续问题,提出基于三坐标测量机的双频虚拟光栅投影轮廓测量方法。在三坐标测量机中设置一个试验台,用于控制CCD相机、投影仪等设备的运动方向,相位解算变形光栅图像,得到全测量范围中的相位主值分布与附加相位。CCD相机通过记录虚拟光栅,获取由不同频率调制的变形光栅像与基于等效周期的相位主值分布,完成双频调制相位综合。通过构建物体表面变形条纹相位分布,联立其与被测物体高度分布函数关系,依据解得的双频率综合后高度值偏差,推导出周期整数倍取值条件,实现轮廓三维测量。实验结果表明,该方法保留了突变区域或边沿部分的频谱信息,测得的三维数据准确度较高。

基于USB协议的虚拟现实坐标测量系统数据传输方案

采用PL2 30 2USB桥联芯片设计两台计算机间的数据传输方案 ,并提供利用DriveStudio开发工具设计USB设备驱动程序的方法。结合虚拟现实坐标测量系统的实际 ,进行了计算机互连和数据传输的实验 ,结果表明 :该方案具有高速可靠、灵活易用等优点。

基于EON的三坐标测量机虚拟仿真系统

将虚拟现实技术应用到昂贵设备的操作培训中,不仅可以避免昂贵设备的损害,还能降低设备的使用成本。本文以三坐标测量机为背景,在EON Studio的虚拟现实平台上构建虚拟三坐标测量机的原型,并利用EON Studio-Visual C++之间的通信接口EONX开发交互仿真系统。EONX不仅可以增强Eon的人机交互能力,并且还为Eon增加了接收与处理数据信息的交互功能。本系统实现了虚拟三坐标测量机的交互仿真操作,为昂贵设备的操作培训提出了一种新的解决办法。

关节臂式坐标测量机的虚拟样机模型及仿真

基于虚拟样机技术对六自由度关节臂式坐标测量机的测量空间进行研究和仿真,建立了六自由度关节臂式坐标测量机的测量运动学数学模型和虚拟样机模型。在建立起虚拟样机模型之后用图解法对其进行了检验,并将得到的虚拟样机模型与运动学数学模型进行比较验证,结果表明虚拟样机模型能够准确地反映测头位姿,方便有效地进行整个测量空间的运动仿真。正确的虚拟样机模型与测量运动学模型是研究测量机的误差空间分布的必要环节,为下一步工作奠定了研究基础。