接觸式超聲在機(jī)自動(dòng)測(cè)厚系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、.3圓1aHn3nOHMSnuUJ文AW^nAMPERg(:蠻,:一,、HKsl:i?’:如v警-,r;/?■■化fAw0?--,l議:I“:;\、々y:議藝藝二々、i義;、;;”:■?。?、:(接觸拭^0^i統(tǒng)浙.:程域工領(lǐng)::作者姓名=“指導(dǎo)教師■.答辯日期一:專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文3¥14^:^^^£^[1自動(dòng)測(cè)厚系統(tǒng)謝十UltrasonicContactAutomaticMeasurementforThic

2、kness-OnMachineSystemDesing作者姓名:李如陽(yáng)工程領(lǐng)域:機(jī)械工程學(xué)號(hào):31304045指導(dǎo)教師:王永青教授完成日期:2015.5.21雜理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明作者鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知,除文中巳經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外,本論文不包含其他個(gè)人或集體巳經(jīng)發(fā)表的研究成果,也不包含其他巳申請(qǐng)學(xué)位或其他用途使用過(guò)的成果一。與我同工作的同志對(duì)本研究所做

3、的貢獻(xiàn)均巳在論文中做了明確的說(shuō)明并表示了謝意。若有不實(shí)之處,本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。學(xué)位論文題目:癥免序i命叫作者簽名:和m年A月土日大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要大型薄壁零件在航空航天等領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用,加工精度要求比較高,因此需要較高的測(cè)量精度一。而厚度信息是其中個(gè)關(guān)鍵的指標(biāo),影響著工件的重量、回轉(zhuǎn)特性等,但是由于其測(cè)點(diǎn)較多,所以不能釆用人工測(cè)量??紤]到其尺寸大、剛度低、移動(dòng)困難、裝夾復(fù)雜的特點(diǎn),因此如果釆用以三坐標(biāo)機(jī)為代表的離線自動(dòng)化檢測(cè)手段,就會(huì)引入重復(fù)定位誤差,而且實(shí)時(shí)性不好。目前針對(duì)薄壁零件實(shí)現(xiàn)

4、在機(jī)自動(dòng)測(cè)厚的實(shí)驗(yàn)研究比較少。本課題的研宄方向?yàn)闃?gòu)建應(yīng)用于薄壁件厚度接觸式超聲在機(jī)自動(dòng)測(cè)厚的方法和系統(tǒng)。其中主要的難點(diǎn)是:超聲測(cè)頭與被測(cè)工件的接觸狀態(tài)判斷和超聲測(cè)頭與曲面工件的法矢重合問(wèn)題。針對(duì)超聲在機(jī)自動(dòng)測(cè)厚的接觸緩沖、接觸識(shí)別、稱合劑供應(yīng)問(wèn)題,設(shè)計(jì)了以彈簧為核心部件的緩沖機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)了以接近幵關(guān)、PLC為核心控制部件的接觸識(shí)別機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)了以水栗、調(diào)節(jié)閥、壓力表為核心的親合劑供應(yīng)系統(tǒng)。針對(duì)超聲測(cè)量中的法矢重合問(wèn)題,給出了曲面數(shù)字化、曲面點(diǎn)法矢求解、曲面區(qū)域平均法矢求解、超聲測(cè)頭角度調(diào)整的方案。針對(duì)超聲板卡中接收到的信號(hào)存在噪聲、峰值不易識(shí)

5、別的問(wèn)題,利用小波方法實(shí)現(xiàn)噪聲去除,利用希爾伯特變換和低通濾波的方法完成包絡(luò)特征的提取。設(shè)計(jì)算法完成峰,配合超聲波在工件中的傳播速度得到待測(cè)工件的厚度值VB值識(shí)別。利用方便快捷的語(yǔ)言和功能強(qiáng)大的MATLAB進(jìn)行混合編程。,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)一針對(duì)超聲波在不同材料、不同基體結(jié)構(gòu)的工件中傳播速度不致的問(wèn)題,利用已知厚度的板材進(jìn)行了標(biāo)定實(shí)驗(yàn),對(duì)測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行校準(zhǔn)。對(duì)階梯試件、傾角試件和曲面試件進(jìn)行測(cè)厚實(shí)驗(yàn),,與三坐標(biāo)機(jī)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比對(duì)驗(yàn)證了所研制系統(tǒng)的可行性。所研究的接觸式超聲在機(jī)自動(dòng)測(cè)厚系統(tǒng)能夠提高工件的測(cè)量效率和測(cè)量精度,為航空航天事業(yè)做

6、出了一定的貢獻(xiàn)。關(guān)鍵詞:超聲;接觸式;在機(jī)自動(dòng)測(cè)厚;系統(tǒng)設(shè)計(jì)--I接觸式超聲在機(jī)自動(dòng)測(cè)厚系統(tǒng)設(shè)計(jì)UltrasonicContactAutomaticThicknessMeasurementOn-SstsnMachineyemDeigAbstractaret-tcatnnthsrosaceLhwwideran.ginalledarshaveaveryeofaliiosiefieldofaepgpppHoweverthemachinnaccuracsrelathhhiermeasurementa

7、ccuracisneeded.,igyiiveligsoghyy,Thethicknessinformationisoneofthekeyfactorsforitaffectstheweightandrevolvingcharacris-oteticsoftheartwhilelarethinwalledartshavetoomanmeasurinointssthepgpygp,m'anualmeasurementcantbe

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