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基于计算机视觉的滚珠螺母形位误差检测

农业机械学报 2007年第8期38卷 159-163页

作者：贺秋伟王龙山刘庆民李国发吉林大学机械科学与工程学院杭州电子科技大学机械工程学院

提出了基于计算机视觉的滚珠丝杠副螺母的形位误差检测方法。使用DH-HV3000FC型数字摄像头采集滚珠螺母的图像,经过IEEE1394数字接口卡传输到计算机。对含有噪声的原始数字图像实施预处理、图像分割及细化等处理,使图像转变成易于检测... 详细信息

提出了基于计算机视觉的滚珠丝杠副螺母的形位误差检测方法。使用DH-HV3000FC型数字摄像头采集滚珠螺母的图像,经过IEEE1394数字接口卡传输到计算机。对含有噪声的原始数字图像实施预处理、图像分割及细化等处理,使图像转变成易于检测的单像素宽边缘信息。使用自编程序测量和计算螺母的圆度、圆柱度、滚道跳动及滚道对螺母外径的同轴度,测量值分别为f1=8.34μm,f2=11.94μm,f3=12.76μm,f4=8.87μm。测量结果满足滚珠螺母的形位公差要求,并分析了误差的产生原因。理论分析及实验测量结果表明该方法正确可行。

关键词：计算机视觉图像处理测量滚珠螺母形位误差

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滚珠螺母的制造方法

机械制造 1991年第8期 41-42页

作者：刘开运

这里推荐一种滚珠丝杠副中滚珠螺母制造方法,这类滚珠丝杠副常在数控机床、机械手和其它机械制造产品中使用。图中螺母7外径和内径加工后,铣径向孔3,并在其中按H7/u8配合压入外衬板5,此时板带有两个孔2和

关键词：滚珠螺母滚珠丝杠衬板

滚珠螺母内螺旋滚道的非接触式自动对刀技术研究

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组合机床与自动化加工技术 2012年第11期 83-86页

作者：张传剑王禹林韩军冯虎田南京理工大学机械工程学院南京210094

与外螺纹的接触式对刀不同,由于螺母结构尺寸小且内部空间非常有限,使得内螺纹非接触式自动对刀的方法研究和装置设计难度较大。文章针对滚珠螺母内螺旋滚道非接触式自动对刀技术的原理进行了研究,并设计出了一种自动对刀模块。其中,自... 详细信息

与外螺纹的接触式对刀不同,由于螺母结构尺寸小且内部空间非常有限,使得内螺纹非接触式自动对刀的方法研究和装置设计难度较大。文章针对滚珠螺母内螺旋滚道非接触式自动对刀技术的原理进行了研究,并设计出了一种自动对刀模块。其中,自动对刀方法可根据开关个数和电平变化类型分为两种形式:单开关式(分为高低高、低高低两种情况)和双开关式(分为先低后高、先高后低两种情况),它们都是通过电平变化和位移测量的配合实现高效高精的砂轮对刀定位,在效率上双开关式要优于单开关式。文中所提出的非接触式自动对刀方案对滚珠螺母的实际磨削加工有借鉴意义。

关键词：滚珠螺母内螺旋滚道非接触式对刀

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滚珠螺母内滚道特征参数检测系统开发

滚珠螺母内滚道特征参数检测系统开发

作者：孙岩西安理工大学

学位级别：硕士

滚珠丝杠副是机械传动中广泛应用的关键功能部件,其精度直接影响机械装备的运动性能。滚珠螺母作为滚珠丝杠副中的核心零件,由于其滚道特征复杂,内腔空间狭小,采用普通检测方法难以实现高效、高精度检测,制约了高性能滚珠丝杠的发展。因... 详细信息

滚珠丝杠副是机械传动中广泛应用的关键功能部件,其精度直接影响机械装备的运动性能。滚珠螺母作为滚珠丝杠副中的核心零件,由于其滚道特征复杂,内腔空间狭小,采用普通检测方法难以实现高效、高精度检测,制约了高性能滚珠丝杠的发展。因此,研究滚珠螺母内滚道特征参数检测方法和检测系统开发,对促进滚珠螺母内滚道特征参数的高效、高精度自动化检测,提升滚珠丝杠副的综合性能具有重要的理论意义和工程实际应用价值。论文的主要工作如下:在研究对比目前滚珠螺母精度检测方法的基础上,提出了基于光谱共焦原理的非接触式滚珠螺母精度检测方法,根据光谱共焦传感器的检测原理,设计了基于四轴检测平台的滚珠螺母检测系统方案,以PMAC开放式数控系统为控制器,设计了滚珠螺母内滚道特征参数检测系统硬件方案,开发了滚珠螺母内滚道特征参数检测设备,实现了对内滚道特征参数数据的高效采集。分析了滚珠螺母特征参数检测系统的误差,基于多体系统运动变换原理,采用其次变换矩阵,建立了滚珠螺母内滚道特征参数检测系统的几何误差模型,进行了误差主成分析,对系统的几何误差进行了标定,并采用运动方式对其定位误差进行了补偿;对检测系统的安装形式进行了分析,分别建立了检测系统Z轴与回转轴轴线平行度误差模型,滚珠螺母安装偏心误差模型,并对其进行了补偿,较好的解决了由安装引起的系统误差与测头安装误差函模型。建立了滚珠螺母内滚道特征参数计算模型,采用弦高差法对原始数据进行滤波处理,去除数据坏点,对测量数据进行滚道圆弧数据与内径线性数据分割,基于最小二乘法,对滚道数据进行拟合,得到滚道圆弧半径,并以此为基础,计算得到了内滚道的螺距、螺旋升角;对内径线性数据进行拟合,并以此为基础,计算得到滚道的内径和内径跳动量等参数。为分析本文所开发检测系统的稳定性和所建特征参数计算模型的稳定性,进行了重复性试验,结果表明本文所开发系统和所建计算模型具有较好的稳定性和较高的检测精度。基于QT开发平台,开发了滚珠螺母检测系统软件,基于模块化编程思想,编写了数据采集、运动控制、参数设置、数据处理及结果打印等功能,实现了对滚珠螺母内滚道特征参数的自动化检测。

关键词：滚珠螺母几何参数误差补偿曲线拟合精度分析

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滚珠螺母相位误差检测方法与装置研究

滚珠螺母相位误差检测方法与装置研究

作者：石益萍南京理工大学

学位级别：硕士

滚珠丝杠副主要由丝杠、螺母、循环返向装置及滚珠组成。循环返向装置对滚珠丝杠副运动性能具有重要影响,但循环结构与螺母内螺旋滚道的相位误差直接影响着滚珠丝杠副滚珠循环的流畅度,该问题已成为制约滚珠丝杠副性能提升的主要因素。... 详细信息

滚珠丝杠副主要由丝杠、螺母、循环返向装置及滚珠组成。循环返向装置对滚珠丝杠副运动性能具有重要影响,但循环结构与螺母内螺旋滚道的相位误差直接影响着滚珠丝杠副滚珠循环的流畅度,该问题已成为制约滚珠丝杠副性能提升的主要因素。本文对滚珠螺母相位误差的检测方法与装置进行研究,探索滚珠螺母相位误差的检测方法,并设计滚珠螺母相位误差检测装置与测控系统,以实现滚珠螺母相位误差的自动化检测,进而提高滚珠丝杠副综合性能。为了实现滚珠螺母相位误差的检测,首先,结合滚珠丝杠副的工作原理,分析滚珠螺母相位误差来源,探索滚珠螺母相位误差对滚珠丝杠性能的影响,进而为滚珠螺母相位误差的检测提供理论基础。然后,根据滚珠螺母循环结构的差异,提出滚珠螺母相位误差检测装置及检测原理,明确滚珠螺母相位误差检测装置的主要参数要求,并针对不同试验原理分别设计了卧式和立式滚珠螺母相位误差检测装置结构,并对两种滚珠螺母相位误差检测装置结构进行对比分析,确定滚珠螺母相位误差检测装置的最佳方案。此外,针对滚珠螺母相位误差检测装置测控系统的功能及性能需求,提出滚珠螺母相位误差检测装置测控系统设计方案,并完成滚珠螺母相位误差检测装置测控系统硬件及软件系统的搭建。最后,对滚珠螺母相位误差检测装置的测量误差进行分析,结果表明,检测装置测量精度满足要求,说明本文所设计的滚珠螺母相位误差检测装置精度较高,满足使用要求,解决了滚珠螺母相位误差的测量问题,具有一定的工程应用价值,促进滚珠丝杠副的性能提升。

关键词：滚珠螺母相位误差检测方法装置精度

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外循环滚珠螺母反向孔的加工

机械设计与制造 1989年第4期 37-38页

作者：范铭汉江机床厂

由图1可知,外循环滚珠螺母反向孔的钻削部位距外圆轴线有一个距离H,孔的加工表面呈圆弧状态。钻削时由于△ABC是非实体状态,切削时存在一个反作用力F_1,迫使刀具向外侧移动一个距离如图1所示。从而使加工出的孔与轴线不平行,且孔的形状... 详细信息

由图1可知,外循环滚珠螺母反向孔的钻削部位距外圆轴线有一个距离H,孔的加工表面呈圆弧状态。钻削时由于△ABC是非实体状态,切削时存在一个反作用力F_1,迫使刀具向外侧移动一个距离如图1所示。从而使加工出的孔与轴线不平行,且孔的形状也达不到要求。尽管采用了钻扩铰工艺,并对切削用量进行了不同的选择,但由于其孔的加工工艺性太差,使得该孔孔距公差无法保证。其加工精度见表1。由表1可知,其加工偏差范围在-0.20～0.20mm,无一定的规律。合格率仅为26.7％。

关键词：反向孔加工滚珠螺母孔加工

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GCr15滚珠螺母真空淬火工艺试验及应用

现代机械 1989年第2期 71-75页

作者：姜椿年白元强陈凤杰北京机床研究所

我国机床行业过去一直没有应用真空热处理技术,我所某些精密零件在用传统工艺处理时存在一些质量问题。如滚珠螺母用盐炉加热淬火时,一些螺钉孔中的残盐清理困难,往往造成锈蚀等缺陷。本文通过GCr15钢试样和滚珠螺母的真空淬火试验,制... 详细信息

我国机床行业过去一直没有应用真空热处理技术,我所某些精密零件在用传统工艺处理时存在一些质量问题。如滚珠螺母用盐炉加热淬火时,一些螺钉孔中的残盐清理困难,往往造成锈蚀等缺陷。本文通过GCr15钢试样和滚珠螺母的真空淬火试验,制定了滚珠螺母的真空热处理工艺规范并应用于工业生产,取得了一定的经济效益。

关键词：热处理真空滚珠螺母淬火

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计算机视觉检测技术在滚珠螺母测量中的应用

工具技术 2007年第5期41卷 76-79页

作者：贺秋伟王龙山刘庆民李国发吉林大学

提出一种基于CCD图像的滚珠丝杠螺母非接触测量方法。首先用数字摄像头采集滚珠螺母图像,并经数字接口卡传输到计算机;其次对包含噪声的原始数字图像实施预处理和图像分割、细化等处理,将图像转换成易于检测的单象素宽边缘信息;然后用... 详细信息

提出一种基于CCD图像的滚珠丝杠螺母非接触测量方法。首先用数字摄像头采集滚珠螺母图像,并经数字接口卡传输到计算机;其次对包含噪声的原始数字图像实施预处理和图像分割、细化等处理,将图像转换成易于检测的单象素宽边缘信息;然后用自编程序计算滚珠螺母有关参数,并实际测量了滚珠螺母的圆度、圆柱度等几何误差,进行了数据处理及标定。理论分析及实验测量结果表明,该方法可满足产品的技术要求。

关键词：计算机视觉检测 CCD 测量滚珠螺母几何误差

基于非接触式的滚珠螺母内滚道磨削自动对刀技术研究

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基于非接触式的滚珠螺母内滚道磨削自动对刀技术研究

作者：张传剑南京理工大学

学位级别：硕士

与外螺纹的接触式对刀不同,由于滚珠螺母结构尺寸小且内部空间非常有限,使得内螺纹滚道非接触式自动对刀的原理研究和方法设计难度较大。本论文重点研究基于非接触式原理的滚珠螺母内滚道磨削自动对刀技术,以满足螺母在磨削精加工过程... 详细信息

与外螺纹的接触式对刀不同,由于滚珠螺母结构尺寸小且内部空间非常有限,使得内螺纹滚道非接触式自动对刀的原理研究和方法设计难度较大。本论文重点研究基于非接触式原理的滚珠螺母内滚道磨削自动对刀技术,以满足螺母在磨削精加工过程中的对刀工艺要求。根据内螺纹滚道磨削精加工的砂轮对刀要求和特点,对非接触式自动对刀进行原理研究。设计自动对刀系统,阐述砂轮对刀的一般步骤,并提出单开关式、多开关式、改进式等多种对刀方法,就效率、精度等方面进行定性地对比,同时也在对刀误差值补偿问题上做出分析。基于滚珠螺母内螺纹滚道的非接触式自动对刀原理,完成对对刀原理试验台的设计,且利用其进行相关的原理试验。设计装配对刀原理试验台,搭建硬件间的连接电路,并通过Visual Basic开发对刀试验软件,实现对原理试验台的控制和数据采集,且针对感应距离、对刀速度、角度、螺距等多个因素进行对刀原理试验,所得的大量数据得到了合理的分析和处理,从原理角度验证开关对刀的可行性。在原理试验之后,通过实际的内螺纹磨削中心进行生产现场的试验研究。基于磨床的自动对刀模块,从安全和实用角度改进对刀步骤,并针对不同的速度、角度、螺距等方面进行现场试验,最后有效地分析和处理试验数据以验证开关实际对刀的可行性。整个技术研究涉及有原理方法设计、原理试验和现场试验,成功地验证了电感式接近开关应用于滚珠螺母内滚道磨削自动对刀的可行性和准确性。

关键词：滚珠螺母内螺纹滚道自动对刀非接触式