双目视觉拍摄角度对管长测量精度的影响研究

管件长度的测量是管件加工和检测的一项重要过程,传统的接触式测量方法,存在效率低,精度差,成本高等问题;非接触式测量作为一种智能、实时的测量方式具有精度高、成本低、测量速度快等优点,其中双目视觉测量是中小型零件测量常用的方式。但对大型零件的测量还存在一些问题,比如,船舶管件尺寸普遍较大,采集数据难度较大,影响测量精度。经实验发现,其测量精度对拍摄角度较敏感,主要原因在于拍摄角度影响着管件内壁产生噪点的数目,进而影响圆心位置拟合精度和尺寸测量精度。本研究针对此问题,开展了测量精度与拍摄角度关系的研究,发现同一半径下,当相机光轴与管件轴线方向一致时,内壁反射产生的噪点较少,拟合圆心位置较准确,测量结果精度较高;不同半径时,半径越大对拍摄角度越敏感。并将实验测量结果与三坐标测量结果对比,发现在当拍摄角度在[87°,93°]时,测量精度最高,测量精度可达到(±0.230)mm,较之传统皮尺测量,精度提升了77%。

一种基于全站仪的大型抛物面天线三轴中心定位方法

大型抛物面天线的相位中心点坐标通常无法直接获取,此时需要先确定天线三轴中心位置再进行坐标归算。本文提出一种基于全站仪的大型抛物面天线三轴中心定位方法,通过归心拟合,结合极坐标法和方位交会可以精确获取其中心坐标。实际数据表明:不同数量的点拟合与8个点的拟合结果作相比,X方向高斯坐标最大相差-0.0031 m,Y方向高斯最大相差-0.0023 m,拟合圆半径最大相差0.0016 m,与实际直接量测周长计算出的半径相比,拟合圆半径差值优于0.003 m,固定角检核精度优于2.5″,高程和平距限差均满足精度要求,可以适用于绝大部分天线测量。

涡轮叶片偏心距测量方法研究

通过对涡轮叶片偏心距测量定位基准和测量精度的研究,对比分析了榫头全齿面夹紧定位和微型锥面定位榫齿中心平面两种方法优缺点,设计了一种新的微型锥面定位测量偏心距装置,保证了测量基准与设计基准、工艺基准一致性,测量过程中定位准确,有效解决了涡轮叶片偏心距测量稳定性差问题。

螺杆泵井偏磨机理研究

地面驱动螺杆泵采油系统近年在油田应用数量逐步增多,随之而来的抽油杆管偏磨现象也日趋严重,制约了油田生产。针对这种情况,全面分析了螺杆泵杆管偏磨机理,并提出了防治偏磨的一些有效措施,包括坐封控制及使用旋转锚替代坐封,合理使用扶正器及其下放位置计算方法,采用合理的转速,缩小杆径及使用连续抽油杆等。

三心圆隧道拱顶沉降的群桩效应及其防护措施

利用MIDAS/GTS有限元程序分析了深圳地区中软土地层中群桩荷载对三心圆类马蹄形隧道的影响,研究群桩布置以及桩与隧道间距的变化对隧道拱顶位移的影响情况。研究结果表明:隧道拱顶位移随桩与隧道间距以及沿隧道走向和法向桩间距的增加而减小,沿隧道走向桩间距的变化对隧道拱顶位移的影响大于沿隧道法向桩间距的变化。隧道因群桩荷载引起的位移的防护措施有:隧道拱顶位移随受荷桩桩长的增加而减小,且受荷桩桩长与隧道埋深比值应大于1,应避免受荷桩桩端处于隧道所在平面,否则将引起最大的隧道位移;采用设置隔离桩的方法减小隧道拱顶位移时,宜增加隔离桩与隧道间距,当隔离桩桩长与邻近桩桩长之比大于1.2时能起到更好的遮拦效果。

矿山非对中导线测量方法研究

针对矿山测量等地下工程平面控制测量传统方法中存在的对中和照准点上悬挂线不稳定性的问题 ,基于偏心观测理论和自由设站方法 ,对地下导线测量的设点、观测、计算、精度分析及可行性进行分析探讨 。

大型齿轮在机测量技术的发展研究

阐述了国内外大型齿轮在机测量技术及其测量仪器的研究现状,论述了在机测量的优越性及可操作性,提出了大型齿轮在机测量的关键技术难点及解决方法,并进一步分析了大型齿轮在机测量技术的发展趋势。

基于颜色编码的大型物体表面三维测量

如何获得蕴含了深度信息的深度图像是发展机器视觉的关键。因为结构光空间编码方法只需要一幅图像就可以获得被测物体上可测点的三维信息,具有分辨率高、速度快和易于实现的优点而成为研究热点。一种颜色编码方案被用于大型物体表面的三维测量。这种编码方案以红、绿、蓝三原色以及它们的补色黄、品、青6种颜色作为基本颜色,按着任意相邻的3个条纹颜色排列顺序是唯一的方式组合,构成了颜色编码图案,并由投影仪投射到被测物体上。通过对摄像机拍摄的图像进行解码,获得物体的三维坐标。利用被测物体上的标志特征点,对物体进行分块测量。结合边缘检测及圆心检测确定分割线,对图像进行分割、拼接,实现了对大型物体表面的三维测量。

偏心圆齿轮齿形误差的测量

论述了在ＣＮＣ齿轮测量中心上测量偏心圆齿轮齿形误差的测量原理，并将不同偏距下的测量结果与普通圆柱齿轮的测量结果进行比较，证实了所提出的测量原理的正确性．这一方法对于解决非圆齿轮的检测问题具有一定参考价值．

偏心槽式封盖器的创新设计

为了克服手动杠杆式封盖器或封口钳的局限性,设计了一种新型实用的偏心槽式封盖器。介绍了此封盖器的工作原理、设计过程,并进行了受力分析。最后,介绍了此偏心槽式封盖器的优点。

装卡偏心状态下渐开线齿廓的测量

为降低装卡偏心误差对渐开线齿廓测量的影响,提出了一种装卡偏心状态下渐开线齿廓的测量方法.研究装卡偏心对渐开线齿廓测量与评定的影响,分析装卡偏心误差的成因,提出一种装卡偏心参数计算方法,建立了装卡偏心误差补偿模型.实验结果表明,应用该模型可将偏心量在3/4测头量程内的测量结果补偿到无装卡偏心测量状态,实现装卡偏心状态下渐开线齿廓的精确测量,并且节约齿轮装卡时间.该方法获得的偏心参数也可应用于装卡偏心状态下齿距和螺旋线的测量轨迹调整.

解析法确定从动件为等速运动规律的凸轮基圆半径

本文尝试采用解析法,按许用压力角确定直动从动件盘形凸轮机构的基圆半径和偏心距。该方法只适用于从动件为等速运动规律的凸轮机构。

视觉测量齿轮定位偏心对齿距测量精度的影响

为了提高中小模数直齿圆柱齿轮视觉测量仪齿距测量精度,分析了在视觉坐标系内齿轮基圆定位偏心对齿距测量误差的影响规律。通过理论分析和仿真计算得出基圆定位偏心导致齿廓初始相位角误差的正弦曲线模型,进而研究了基圆定位偏心对齿距测量误差的影响。根据视觉测量仪相对法测量齿距原理,推导出齿距测量误差增量公式,并在齿轮视觉测量仪上对实际齿轮进行了测量实验。实验结果表明,提出的基圆定位偏心所导致的齿距测量误差增量模型具有较高的计算精度,可以用于齿轮视觉测量仪器研发时的精度分析;当偏心量e≤40μm,定位误差Δψ_j≤1°时,可以满足5级精度齿轮的测量要求;对于齿数z≥45的齿轮,可以采用双齿距测量方法来提高视觉测量效率,能够满足5级精度齿轮的测量要求。

一种导管架钢桩跨距精确测量的新方法

提出了一种导管架钢桩跨距精确测量的新方法,即利用绕向量旋转坐标变换方法使空间圆与平面圆能够相互转换、运用最小二乘法计算钢柱圆心三维坐标、使更多的观测值参与圆心计算,克服了传统方法测量精度较低的缺点,消弱了钢桩椭圆度造成的误差影响,大大降低了海上组块安装的风险,对海上安装施工具有重要指导意义。本文提出的这一数学计算原理可以推广到任何圆柱型杆件构成的钢结构圆心定位测量,应用范围非常广。

基于机器视觉和局部图像分析的齿轮中心定位

在机器视觉测量中小模数直齿圆柱齿轮时,由于受摄像头视野限制,无法拍摄完整齿轮图像。因此,齿轮的中心定位成为直齿圆柱齿轮高精度测量的关键步骤。文章针对此问题,提出利用有约束条件的固定半径最小二乘法拟合求圆心的方法,多次迭代逼近齿顶圆过渡带,通过得到精确的齿顶圆边界,逐步修正齿轮中心,从而提高了检测齿轮中心位置的准确度。在此基础上,将已确定的齿轮中心,代入极坐标公式,根据渐开线齿轮各部分几何尺寸的计算公式,对齿廓外轮廓进行分段。提出了一种在小范围内确定齿轮中心的方法,并且实现了直齿圆柱齿轮外部轮廓的分段,在视觉测量中小模数齿轮上有一定借鉴意义。

摩托车发动机凸轮偏心校正方法

由于凸轮测量基准和凸轮的工作基准不重合,凸轮升程测量数据并不能完全反映凸轮工作时从动件(挺柱)的运动规律。本文采取测量数据向工作基准校正的方法来排除偏心的影响,从而使测量数据真实反映凸轮工作时从动件的运动规律。

基于坐标旋转的偏心过渡圆弧定心约束坐标测量方法

针对偏心圆弧球壳类零件检测难题,本文提出了通过平移坐标系的方法,解决了相切偏心短圆弧的准确测量问题。将此方法应用于由偏心短圆弧旋转形成的球壳类零件内外球面检测中,实现了该类零件的准确测量。应用结果显示,该测量方法测量准确,可以有效地解决相切偏心圆弧检测评价困难的问题。

多孔组生成中心虚圆直径的程序测量与求解

推荐一种在微机型万工显上,运用CAT软件"几何测量"处理功能,测量多孔组生成中心虚圆直径的精确、简便方法。

基于齿廓测量点的渐开线齿轮基圆圆心反求方法

渐开线齿轮是机械装备中的关键零件,在齿轮测量或测绘过程中,基圆圆心需要通过测量点反求得到,其反求精度将直接影响齿轮测量或测绘的精度。在已知基圆半径的条件下,研究了基圆圆心反求方法,建立非线性最小二乘方程,并应用牛顿法进行求解得到基圆圆心坐标。给出了影响反求精度的主要因素:单条渐开线测量点数量、被测渐开线数量及位置分布、基圆圆心初值的选取范围,并设计了上述因素的精度影响分析试验。以模数3.5、齿数36的渐开线圆柱齿轮为例,对所提出的方法进行了试验验证并分析了主要因素对反求精度的影响,得到每条被测渐开线齿廓应选取至少100个测量点、在圆周均布方向选取四条渐开线齿廓进行基圆圆心反求效果较佳。研究为渐开线齿轮测量或测绘中的基圆圆心反求提供了依据,具有一定的指导意义和参考价值。

汽车球笼类传动零件测量仪器的研制

针对人工测量球笼效率低、难度大、精度不足等缺点,研制了一台中心高及偏心测量仪。该仪器采用立式结构,主要由机械系统、测控系统和计算机系统三部分组成。介绍了仪器的测量原理和工作原理,运用长光栅测量方法设计了测量导轨组件、测杆组件和光栅传感器组件等关键机械结构。通过采用步进电机驱动测头沿被测球面母线运动的方式,实时采集X、Z两路光栅信号,再经测量软件分析处理,实现了球笼中外套、内套、保持架等零件中心高和偏心的自动测量,可判断零件是否合格。结果表明:该仪器性能稳定、测量精度高、重复性好,测量结果评价准确,可用于汽车球笼快速精密测量,也适用于其它球面类零件测量。