基于虛擬切片無損測量裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究.pdf

1、基于虛擬切片無損測量裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)是其裝置的功能載體,正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是裝置實(shí)現(xiàn)測量功能、提高測量精度的關(guān)鍵和進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)的重要前提。其理論基礎(chǔ)是一種基于虛擬切片原理的非接觸式測量方法,是三維測量技術(shù)領(lǐng)域的一種創(chuàng)新性探索。該裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)能夠以較簡單的結(jié)構(gòu)支持該裝置能夠測量任意固定形狀的物體的特點(diǎn)以及測量精度高、速度快、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文提出整體分模塊設(shè)計(jì),機(jī)械結(jié)構(gòu)整體由定位裝夾機(jī)構(gòu)、精密進(jìn)給機(jī)構(gòu)、測力傳感機(jī)構(gòu)、配重調(diào)平機(jī)構(gòu)組

2、成。整體布局在滿足阿貝原則的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了三點(diǎn)等腰、三線共向和線面垂直的“331”布局方案。定位裝夾機(jī)構(gòu)采用“三向夾持”和“弧形杠桿力臂”結(jié)構(gòu);精密進(jìn)給機(jī)構(gòu)采用電磁輔助定位的方式;測力傳感機(jī)構(gòu)采用線接觸方式增大測量傳感范圍,提高在微小移動(dòng)中測量值的穩(wěn)定性;配重調(diào)平機(jī)構(gòu)以保證測量傳感量程和進(jìn)給平臺(tái)水平平衡原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。全文的主要研究內(nèi)容和成果如下所示:
　　1、綜合已有技術(shù)裝置和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行理論研究,建立機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件。
　

3、　2、將機(jī)械結(jié)構(gòu)整體劃分為定位裝夾機(jī)構(gòu)、精密進(jìn)給機(jī)構(gòu)、測力傳感機(jī)構(gòu)和配重調(diào)平機(jī)構(gòu),并在主要力學(xué)組件部分進(jìn)行力學(xué)模型分析。
　　3、采用多方案對比設(shè)計(jì)的方式,針對各部件功能需求和精度要求,以Solidworks快速建模工具進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)。并通過Solidworks虛擬設(shè)計(jì)中的干涉分析和運(yùn)動(dòng)算例仿真,得到機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)可行性。
　　4、通過ANSYS靜力有限元分析,得到機(jī)械結(jié)構(gòu)對測量的誤差影響因素,并得到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。