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光场相机结构参数及装配误差标定方法

中国激光 2021年第20期48卷 47-54页

作者：袁索超李铭达争尚中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119 中国科学院大学北京100049

在光场相机的各种应用中,光场的解码和重构都是必不可少的环节。光场相机的结构参数和装配误差的标定对于光场的解码和重构精度至关重要。鉴于此,提出基于光学检测原理的光场相机标定方法,标定过程分为有主镜标定和无主镜标定两部分。... 详细信息

在光场相机的各种应用中,光场的解码和重构都是必不可少的环节。光场相机的结构参数和装配误差的标定对于光场的解码和重构精度至关重要。鉴于此,提出基于光学检测原理的光场相机标定方法,标定过程分为有主镜标定和无主镜标定两部分。结构参数的标定是在有主镜情形下完成的,利用微透镜对主镜出瞳成像的关系构建结构参数标定模型,标定过程中采用均匀光照明主镜光瞳来获得标定图像。装配误差的标定是在无主镜情形下完成的,利用微透镜对无穷远物点的成像特性构建装配误差标定模型,标定过程中采用准直光直接照射微透镜阵列来获得标定图像。采用所提方法对自装配的光场相机进行标定实验,实验结果验证标定模型的正确性和标定方法的可行性。

关键词：测量计算成像光场相机结构参数装配误差标定光学检测

基于连杆机构旋转法则的平面单环闭链结构装配误差不确定性分析

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机械工程学报 2018年第11期54卷 29-38页

作者：赵强强郭俊康洪军西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室

影响平面单环闭链结构装配精度的主要误差源有杆件加工偏差、装配约束误差以及铰链间隙。而铰链间隙的随机性导致平面单环闭链结构装配误差具有不确定性。为了能够实现装配精度预测和获得装配误差边界,通过分析平面单环四杆结构装配特点... 详细信息

影响平面单环闭链结构装配精度的主要误差源有杆件加工偏差、装配约束误差以及铰链间隙。而铰链间隙的随机性导致平面单环闭链结构装配误差具有不确定性。为了能够实现装配精度预测和获得装配误差边界,通过分析平面单环四杆结构装配特点,提出单杆件固定和双杆件连接两种装配单元,并建立两种单元的误差模型。在此基础上,完成了无间隙平面单环闭链结构装配误差建模。然后通过引入连杆机构旋转法则,以虚拟杆件表征铰链间隙并将其视为“短杆”,从而基于杆件旋转不变性建立了考虑间隙的平面单环闭链结构装配误差不确定性分析模型,并给出了装配误差边界计算方法。最后以平面五杆单环结构作为数值案例,验证了所提出方法与模型的可行性与实用性。

关键词：装配单元旋转法则平面单环结构装配误差

Mirau型干涉显微物镜干涉平板装配误差容限分析

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中国激光 2019年第9期46卷 146-152页

作者：胡捷袁群于颢彪王帅孙一峰高志山南京理工大学电子工程与光电技术学院

针对Mirau型干涉显微物镜中干涉平板的装配误差问题,建立了参考板倾斜时的干涉光强表征模型,通过对光瞳面内测试光束和参考光束的分割,求解参考板倾斜时干涉光强的积分表达形式,通过数值计算定量分析参考板倾斜度对干涉条纹包络、对比... 详细信息

针对Mirau型干涉显微物镜中干涉平板的装配误差问题,建立了参考板倾斜时的干涉光强表征模型,通过对光瞳面内测试光束和参考光束的分割,求解参考板倾斜时干涉光强的积分表达形式,通过数值计算定量分析参考板倾斜度对干涉条纹包络、对比度的影响,并采用宽带光八步移相算法进行三维形貌复原,据此确定参考板倾斜误差的容限。设计了50×Mirau型干涉显微物镜的参考板倾斜验证结构,通过实验测量了标准台阶板,验证了仿真分析模型的准确性,确定了50×干涉显微物镜中参考板倾斜误差容限为1.5°。

关键词：显微干涉显微物镜色散倾斜装配误差误差容限

基于多体系统运动学理论的三轴转台装配误差建模分析

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兵工学报 2007年第8期28卷 981-987页

作者：李岩范大鹏国防科学技术大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

作为造成三轴转台最终误差主要的系统误差源,装配误差在装配过程中难以避免。本文应用多体系统运动学误差理论和齐次变换推导了考虑装配误差影响的三轴转台最终误差公式。通过仿真比较了各误差项对三轴转台定向及定位精度的影响,探讨了... 详细信息

作为造成三轴转台最终误差主要的系统误差源,装配误差在装配过程中难以避免。本文应用多体系统运动学误差理论和齐次变换推导了考虑装配误差影响的三轴转台最终误差公式。通过仿真比较了各误差项对三轴转台定向及定位精度的影响,探讨了三轴转台有误差的运动规律,为误差指标的分配、误差概率设计和最终误差的分离奠定了基础。

关键词：机械学空间机构学多体系统运动学装配误差转台定位误差

微半球振动陀螺的装配误差分析与精密微调机构设计

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机械工程学报 2020年第13期56卷 77-83页

作者：席翔肖定邦李微卢坤石岩袁超吴学忠国防科技大学智能科学学院长沙410073

分析了微半球振动陀螺的装配误差形成机理,对装配精度要求进行了计算。在微半球结构锚点直径为1 mm的情况下,要保证装配间隙均匀度小于10%,锚点面的高度偏差需要小于0.1μm。通过数值计算和有限元模型,分别研究了装配误差对电极驱动能... 详细信息

分析了微半球振动陀螺的装配误差形成机理,对装配精度要求进行了计算。在微半球结构锚点直径为1 mm的情况下,要保证装配间隙均匀度小于10%,锚点面的高度偏差需要小于0.1μm。通过数值计算和有限元模型,分别研究了装配误差对电极驱动能力、静态检测电容、静电刚度调节能力,以及1阶模态振型的影响。计算结果表明,电极间隙不均匀对检测、驱动和静电刚度修调能力的影响分别呈1、2、3次方关系,同时会引起微幅的结构偏摆。为提升电极装配间隙均匀性,设计了一种基于柔性缩小单元的微位移调节机构。该机构利用螺旋调节旋钮和柔性垫块,使石英玻璃基底产生2自由度微幅摆动,从而实现较高精度的装配。测试结果表明,微半球振动陀螺装配后平均电容误差约为30%~40%,但引入了较大的寄生电容,消除该影响后,电容平均误差为12%。

关键词：微半球振动陀螺装配误差精密微调位移缩小机构

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基于数字孪生的装配误差建模与溯源分析方法

西安交通大学学报 2023年第1期57卷 175-184页

作者：门松辰周光辉张超常丰田邹永成西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710054 长安大学工程机械学院西安710064

针对因装配误差溯源分析时效性差、准确率低而导致的装配质量控制不及时等问题,提出基于数字孪生的装配误差建模与溯源分析方法。首先,结合数字孪生技术搭建面向装配误差分析的数字孪生框架,在此基础上,构建装配物理层、数据感知模型、... 详细信息

针对因装配误差溯源分析时效性差、准确率低而导致的装配质量控制不及时等问题,提出基于数字孪生的装配误差建模与溯源分析方法。首先,结合数字孪生技术搭建面向装配误差分析的数字孪生框架,在此基础上,构建装配物理层、数据感知模型、几何模型与设备运动模型,为后续装配误差传递模型的构建与溯源分析提供支持;其次,将装配工艺信息中提取的零部件特征、质量特征与特征间连接关系,分别作为误差传递网络中节点与节点的连边关系,构建自适应生长误差传递网络,并通过数据模型获取装配现场数据,用于误差传递网络权重赋值,得到自适应生长误差传递模型;然后,采用多算法动态融合排序方法对自适应生长误差传递模型进行关键装配节点识别,为装配质量控制提供依据;最后,结合逆回溯算法与误差传递强度,计算误差传递路径上各节点的误差传递强度,实现装配误差溯源分析。采用所提方法在装配实验平台进行误差溯源分析实验,结果表明:在各装配工序发生质量问题概率相等的情况下,所提方法相比传统离线溯源分析方法的时效性提高了约40%,通过所提方法能有效提高装配质量控制时效性,并降低装配质量控制成本。

关键词：装配误差数字孪生误差溯源建模关键装配节点识别

柔性梁装配误差对挠性加速度计刚度性能的影响

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中国惯性技术学报 2013年第5期21卷 651-655页

作者：刘小院刘海斌贾建援陈贵敏西安电子科技大学机电工程学院西安710071 中航工业西安飞行自动控制研究所惯性技术航空科技重点实验室西安710065

挠性加速度计采用两个完全相同的柔性梁并列支承检测质量。基于静力平衡方程和变形协调方程,建立了并列柔性梁的三种典型装配误差与其合成刚度之间的解析关系式,并采用有限元软件验证了解析计算公式的正确性,解析结果与有限元结果的相... 详细信息

挠性加速度计采用两个完全相同的柔性梁并列支承检测质量。基于静力平衡方程和变形协调方程,建立了并列柔性梁的三种典型装配误差与其合成刚度之间的解析关系式,并采用有限元软件验证了解析计算公式的正确性,解析结果与有限元结果的相对误差不超过5%。根据所建立的解析关系式,分析了并列柔性梁的装配误差对挠性加速度计刚度性能的影响。装配误差Δx=15μm时,并列柔性梁的合成刚度值比理想状态值增大了1.42%;装配误差Δy=8μm时,并列柔性梁的合成刚度值比理想状态值增大了5.31%;装配误差Δφ=0.012 rad时,并列柔性梁的合成刚度值与理想状态值相比变化很微小(增大了不到0.001%)。研究结果表明:Δy对挠性加速度计刚度性能的影响最大,Δx对刚度性能的影响其次,Δφ对刚度性能的影响最小。两柔性梁不共面是导致并列柔性梁合成刚度值变大的主要因素。

关键词：挠性加速度计柔性梁装配误差有限元方法

自聚焦棒透镜准直系统的装配误差引起的附加耦合损耗分析

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中国激光 1999年第3期26卷 221-224页

作者：胡卫生曾庆济上海交通大学电子信息学院宽带光网技术研究开发中心

一对１／４节距自聚焦棒透镜构成的准直系统通常存在三种装配误差：错位、间隔和倾斜，由此产生一定的附加耦合损耗。理论分析和数值计算结果表明，损耗与装配误差在小范围内近似呈平方递增关系，增幅与透镜聚焦参数有关。根据具体装配... 详细信息

一对１／４节距自聚焦棒透镜构成的准直系统通常存在三种装配误差：错位、间隔和倾斜，由此产生一定的附加耦合损耗。理论分析和数值计算结果表明，损耗与装配误差在小范围内近似呈平方递增关系，增幅与透镜聚焦参数有关。根据具体装配工艺选取合适的自聚焦棒透镜，能显著降低耦合损耗。

关键词：自聚焦棒透镜准直系统装配误差光纤通信

同方期刊数据库

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亚微弧度级激光跟踪转镜装配误差分析

机械工程学报 2016年第10期52卷 9-16页

作者：李安虎左其友卞永明刘宏展刘立人同济大学机械与能源工程学院上海200092 华南师范大学信息光电子科技学院广州510006 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

围绕亚微弧度量级激光跟踪转镜的光束指向精度问题,提出空间正交光学系统安装误差的分析方法。基于矢量折射定理的光线追击法,建立棱镜安装误差的归一化数学模型,分析不同安装误差对光束指向精度的影响,实现光束指向误差的定量分析。棱... 详细信息

围绕亚微弧度量级激光跟踪转镜的光束指向精度问题,提出空间正交光学系统安装误差的分析方法。基于矢量折射定理的光线追击法,建立棱镜安装误差的归一化数学模型,分析不同安装误差对光束指向精度的影响,实现光束指向误差的定量分析。棱镜Π_1相对y轴的安装倾斜大于0.08″会导致出射光垂直张角ρV误差达到0.21μrad,相对于x轴的安装倾斜大于0.2″会导致水平张角ρH误差达到0.5μrad;棱镜Π_2相对z轴的安装倾斜大于0.2″会导致水平张角ρH误差达到0.22μrad,而棱镜轴承的安装误差对光束指向精度的影响较小。研究结果为高精度光学跟踪系统设计提供了理论依据。

关键词：光学器件激光跟踪装配误差亚微弧度级