一種偏心軸類零件的測試平臺設(shè)計
發(fā)布時間:2021-12-17 12:17
為了解決壓縮機關(guān)鍵零部件偏心軸的在線測量問題,文中設(shè)計一種基于STM32的偏心軸類零件的測試平臺。該款基于測微儀與帶編碼器步進電機的偏心軸測試平臺,實現(xiàn)了多種規(guī)格偏心軸零件的測量,并能在上位機上實時顯示測量數(shù)據(jù)。通過對測量系統(tǒng)的誤差來源系統(tǒng)分析,完成主要誤差源的建模與誤差補償。實驗與分析結(jié)果表明,文中所設(shè)計的平臺在測量速度、測量精度及系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面均有較好的表現(xiàn),達到了設(shè)計目標(biāo)。
【文章來源】:現(xiàn)代電子技術(shù). 2020,43(12)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
步進電機的控制流程
該測量平臺在設(shè)計和制作過程中,各個組成部分的零部件設(shè)計與安裝精度較高,但在測量過程中無法避免存在原理性和人為誤差。本次測量存在的主要誤差源如圖6所示。本計量測試平臺的機構(gòu)誤差主要來源為構(gòu)件加工與裝配中的安裝誤差[11]。理想情況下,被測零件在平臺上安裝后,偏心軸被測部位垂直于傳感器。由于滾珠絲杠副[12]等機械結(jié)構(gòu)存在制造與安裝誤差,被測零件測試部位z方向與測試傳感器間存在不確定夾角,從而導(dǎo)致測量誤差。
本測量平臺由大理石板、3組直線導(dǎo)軌,以及帶編碼器的步進電機、偏擺儀和測微儀等零部件組成,如圖1所示。其主要性能參數(shù)如表1所示。本測量系統(tǒng)使用STM32F103ZET6芯片[4],其時鐘頻率高達72 MHz,是同類STM32系列產(chǎn)品中性能較好的芯片。使用的外設(shè)包括57HSZ3N型閉環(huán)步進電機[5]、HBS57電機驅(qū)動器[6]、LCD顯示屏、觸摸屏模塊和LED燈等。使用到的芯片內(nèi)部資源包括UART串口通信和I2C通信[7],以及利用時鐘相位信號控制步進電機驅(qū)動器,進而控制步進電機。系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]八足機器人行走機構(gòu)設(shè)計及其運動學(xué)分析[J]. 宋獻章,邵千鈞,梁冬泰,梁丹. 機電工程. 2019(10)
[2]基于光耦的脈沖指令開關(guān)機控制電路[J]. 郭顯鑫,馬文博,汪曉文,傾楠. 電源技術(shù). 2019(09)
[3]五軸數(shù)控機床旋轉(zhuǎn)軸誤差辨識方法研究進展[J]. 林劍鋒,林偉青,張延強. 機床與液壓. 2019(13)
[4]滾珠絲杠副直驅(qū)加載位置精度測試研究[J]. 彭寶營,楊慶東,王紅軍,童亮. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2019(06)
[5]基于DMA的高速UART串口通信設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 牛洪海,臧峰,周緒貴. 自動化儀表. 2018(09)
[6]基于光幕的偏心軸軸徑自動測量裝置及測量方法[J]. 李兵,程凱,孫彬,劉垚鑫,陳磊. 儀器儀表學(xué)報. 2018(06)
[7]基于DSP的兩相步進電機細(xì)分驅(qū)動器設(shè)計[J]. 周永明,許進亮,李向陽,王真真. 電力電子技術(shù). 2017(04)
[8]微流控芯片流量PWM波產(chǎn)生器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 劉興陽,錢翔,張文輝,彭誠,段儕杰. 中國科技論文. 2016(22)
[9]基于ADAMS的工業(yè)機器人軌跡精度模型研究[J]. 費家人,朱堅民,黃春燕. 電子科技. 2016(04)
[10]基于AVR高低壓步進電機驅(qū)動器設(shè)計[J]. 朱天禹. 信息技術(shù). 2016(01)
碩士論文
[1]基于變結(jié)構(gòu)PID控制的兩相混合式步進電機閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 楊麗.天津理工大學(xué) 2019
[2]光透射式大尺寸車軸視覺測量技術(shù)[D]. 郭繼東.吉林大學(xué) 2017
本文編號:3540103
【文章來源】:現(xiàn)代電子技術(shù). 2020,43(12)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
步進電機的控制流程
該測量平臺在設(shè)計和制作過程中,各個組成部分的零部件設(shè)計與安裝精度較高,但在測量過程中無法避免存在原理性和人為誤差。本次測量存在的主要誤差源如圖6所示。本計量測試平臺的機構(gòu)誤差主要來源為構(gòu)件加工與裝配中的安裝誤差[11]。理想情況下,被測零件在平臺上安裝后,偏心軸被測部位垂直于傳感器。由于滾珠絲杠副[12]等機械結(jié)構(gòu)存在制造與安裝誤差,被測零件測試部位z方向與測試傳感器間存在不確定夾角,從而導(dǎo)致測量誤差。
本測量平臺由大理石板、3組直線導(dǎo)軌,以及帶編碼器的步進電機、偏擺儀和測微儀等零部件組成,如圖1所示。其主要性能參數(shù)如表1所示。本測量系統(tǒng)使用STM32F103ZET6芯片[4],其時鐘頻率高達72 MHz,是同類STM32系列產(chǎn)品中性能較好的芯片。使用的外設(shè)包括57HSZ3N型閉環(huán)步進電機[5]、HBS57電機驅(qū)動器[6]、LCD顯示屏、觸摸屏模塊和LED燈等。使用到的芯片內(nèi)部資源包括UART串口通信和I2C通信[7],以及利用時鐘相位信號控制步進電機驅(qū)動器,進而控制步進電機。系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]八足機器人行走機構(gòu)設(shè)計及其運動學(xué)分析[J]. 宋獻章,邵千鈞,梁冬泰,梁丹. 機電工程. 2019(10)
[2]基于光耦的脈沖指令開關(guān)機控制電路[J]. 郭顯鑫,馬文博,汪曉文,傾楠. 電源技術(shù). 2019(09)
[3]五軸數(shù)控機床旋轉(zhuǎn)軸誤差辨識方法研究進展[J]. 林劍鋒,林偉青,張延強. 機床與液壓. 2019(13)
[4]滾珠絲杠副直驅(qū)加載位置精度測試研究[J]. 彭寶營,楊慶東,王紅軍,童亮. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2019(06)
[5]基于DMA的高速UART串口通信設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 牛洪海,臧峰,周緒貴. 自動化儀表. 2018(09)
[6]基于光幕的偏心軸軸徑自動測量裝置及測量方法[J]. 李兵,程凱,孫彬,劉垚鑫,陳磊. 儀器儀表學(xué)報. 2018(06)
[7]基于DSP的兩相步進電機細(xì)分驅(qū)動器設(shè)計[J]. 周永明,許進亮,李向陽,王真真. 電力電子技術(shù). 2017(04)
[8]微流控芯片流量PWM波產(chǎn)生器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 劉興陽,錢翔,張文輝,彭誠,段儕杰. 中國科技論文. 2016(22)
[9]基于ADAMS的工業(yè)機器人軌跡精度模型研究[J]. 費家人,朱堅民,黃春燕. 電子科技. 2016(04)
[10]基于AVR高低壓步進電機驅(qū)動器設(shè)計[J]. 朱天禹. 信息技術(shù). 2016(01)
碩士論文
[1]基于變結(jié)構(gòu)PID控制的兩相混合式步進電機閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 楊麗.天津理工大學(xué) 2019
[2]光透射式大尺寸車軸視覺測量技術(shù)[D]. 郭繼東.吉林大學(xué) 2017
本文編號:3540103
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