基于虛擬切片無損測量裝置機械結構的優(yōu)化研究.pdf

1、基于虛擬切片無損測量裝置的機械結構是其裝置的功能載體,正確的結構設計是裝置實現(xiàn)測量功能、提高測量精度的關鍵和進行優(yōu)化改進的重要前提。其理論基礎是一種基于虛擬切片原理的非接觸式測量方法,是三維測量技術領域的一種創(chuàng)新性探索。該裝置的機械結構能夠以較簡單的結構支持該裝置能夠測量任意固定形狀的物體的特點以及測量精度高、速度快、成本低等優(yōu)點。
　　本文提出整體分模塊設計,機械結構整體由定位裝夾機構、精密進給機構、測力傳感機構、配重調(diào)平機構組

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

3、　2、將機械結構整體劃分為定位裝夾機構、精密進給機構、測力傳感機構和配重調(diào)平機構,并在主要力學組件部分進行力學模型分析。
　　3、采用多方案對比設計的方式,針對各部件功能需求和精度要求,以Solidworks快速建模工具進行虛擬設計。并通過Solidworks虛擬設計中的干涉分析和運動算例仿真,得到機械結構的運動可行性。
　　4、通過ANSYS靜力有限元分析,得到機械結構對測量的誤差影響因素,并得到優(yōu)化設計方案。