电子式测距轮自动化校准检测系统设计【原创含Creo三维及7张CAD图】
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电子式测距轮自动化校准检测系统设计【含Creo三维及7张CAD图】
【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】图纸预览详情如下：
- 内容简介：
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充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609I电子式测距轮自动化校准检测系统设计摘 要本次设计的检测系统主要针对电子式测距轮精度变化问题，用来检测测距轮的轮胎在不同压力的情况下发生的形变程度。用过液压装置将电子式测距轮夹持住，施加一定的压力让测距轮在导轨上行走，通过编码器测量电子式测距轮的实际测量周长，并对电子式测距轮的测量精度进行修正。本文首先对电子式测距论的运动过程、测量原理和结构特点进行总体分析。结合本次论文的设计要求，对电子式测距轮检测系统装置分步设计，对需要的装置进行选型。通过一系列约束条件得出各部分的合理尺寸，绘制 CAD 工程图纸，然后根据所得尺寸运用 Creo 软件绘制三维图形，并且将各个部分进行组装，得出电子式测距轮检测装置的总装图，介绍该机构是如何对电子式测距轮进行检测的，强调其优势，更好的体现本次设计的可行性。关键词：电子式测距轮；测量精度；液压装置；结构设计 充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609II充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609IIIThe development of Environment for NC Simulation system based on the solid modellingAbstractThe design system mainly aims at the accuracy change of the electronic distance measuring wheel, which is used to detect the degree of deformation of the tyre in the condition of different pressure. The electronic range finder is clamped with a hydraulic device, and a certain pressure is applied to walk the distance wheel on the guide rail. The actual measuring circumference of the electronic distance measuring wheel is measured by the encoder, and the measurement accuracy of the electronic distance measuring wheel is corrected.In this paper, the motion process, measuring principle and structural characteristics of electronic ranging theory are analyzed. Combined with the design requirements of this paper, the electronic ranging wheel detection system is designed step by step, and the needed devices are selected. Through a series of constraints, draw the reasonable size of each part, draw CAD engineering drawings, and then draw 3D graphics using Creo software according to the size of the obtained size, and assemble each part to get the assembly drawing of the electronic distance measuring wheel, and introduce how the mechanism is to detect the electronic distance measuring wheel. Adjust its advantages to better reflect the feasibility of this designKey words: Electronic distance measuring wheel; Measurement accuracy; Hydraulic device; Structural design充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609IV目 录摘 要 .IIAbstract .III1 绪 论 .11.1 市场现况 .11.2 轮式测距仪的优缺点 .12 电子式测距轮检测装置总体设计 .32.1 设计要求 .32.2 电子式测距轮检测系统的运行思路 .32.3 与传统检测系统的比较 .43 电子式测距轮检测装置主要零件设计 .53.1 伺服电机的选用 .53.2 主轴的设计 .53.3 导轨的的设计 .103.4 液压夹紧装置设计 .113.5 联轴器的选用 .153.6 法兰盘的设计 .154 电子式测距轮检测系统的三维装配 .174.1creo 软件的介绍 .174.2 整体三维装配 .174.3 三维装配细节爆炸图 .185 结 论 .19参考文献 .20致 谢 .21充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-145991960911 绪 论1.1 市场现况随着社会科学的不断发展，基础设施的不断建设，生活中要运用测距的工作越来越多了，万事万物皆有尺寸。因此市面上的测距仪器各色各样，主要是激光测距仪、光电测距仪、超声波测距仪，此类测距仪测量精度较高，在科学研究工作中运用十分广泛，但是测量装置的制造成本也比较的高，不适合在复杂的工作环境下运行。随着测量距离的增加，测量精度也随之下降，因此测距轮在一般的民用工作环境下具有更大的优势。而且激光等类型的测距仪多用于直线距离上的测距，对于曲面、曲线的测量效果不如测距轮。在中长距离较为复杂的的测量情况下，测距轮具有更好的市场。1.2 轮式测距仪的优缺点测距轮又被称为机械测距车，现在市面上的测距轮分为电子式数显测距轮和自读测距轮。自读测距轮是利用机械机构记录测量距离，工程师通过表盘自己读出测量数据。数显测距轮先通过复位键进行复位，在测量过程中利用编码器记录测距轮运动中转动的圈数，将数据反馈到手扶处的单片机中，通过迅速的计算得出测量数据显示在屏幕上，更能直观的反应测量结果，测量数据更加的稳定可靠，多被用于工程方面的测绘工作，例如：道路测量，管道铺设测量，园林、足球场、高尔夫球场等大型建筑的施工测量，交通事故现场关于事故痕迹的测量等。其省时便捷的好处让这类产品越来越受到大众的喜爱，被越来越多人所使用。图 1.1 不同的测距轮充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-14599196092因为不同的测量状况，测距轮对于测量精度稳定性的要求也是十分高的。通过网上调查测距轮最大的误差来源是测距轮轮胎的形变。温度的变化、气压的变化、施加压力的变化等很多因素都很容易测距轮的轮胎发生不可忽视的形变，很大的影响测量精度。而且测距轮用于中长距离的测距工作，微小的形变在轮胎一圈一圈的滚动中会一直叠加，所计算的测量长度会造成较大的测量误差。因此在进行测量工作前，必须对测距轮进行严格的检测，以保证测量数据的可靠性。充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-145991960932 电子式测距轮检测装置总体设计2.1 设计要求针对一种可以沿平面和曲面进行测距的电子式测距轮，设计其自动化校准系统。该系统应具有较高位置精度，能快速方便地固定测距轮，同时可以施加可调节的压力使测距轮沿一平面做无滑动滚动。采用三维建模软件对系统进行建模，并生成工程图纸。相关技术指标： 1）定位精度不低于 0.1mm； 2）行程大于 1.5m； 3）滚轮与被测平面间的最大正压力4kg； 4) 运动速度大于 0.2m/s。2.2 电子式测距轮检测系统的运行思路本次设计的检测系统是针对如图所示的相类似电子式测距轮轮胎形变程度的检测。电子式测距轮检测装置选定的圆形导轨设定为固定标准尺寸L1，伺服电机附带的编码器记录的导轨转动的相对应的圈数设为 n1，电子式测距轮自带编码器记录测距轮转动的圈数设为 n2，通过公式计算得出电子式测距轮的实际周长 L。=1n2n1并将实际周长返回到电子式测距轮的单片机中记录保存，在实际测量中采用更改后的周长数据进行计算减小测量误差。具体流程图如下：图 2.2 流程图（1） 液压夹紧系统夹持固定住电子式测距轮，使测距轮轮胎和待测面接触。夹持固定 稳定施压数据反馈 计算修正图 2.1 目标测距轮充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-14599196094（2） 液压装置稳定施加 40N 的压力将其压在圆形导轨上。（3） 伺服电机驱动主轴带动导轨，使测距轮在导轨上做无滑动的相对滚动运动。（4） 伺服电机自带的编码器记录下导轨的转动圈数，将其反馈给电子式测距轮的单片机，在单片机中进行数据运算，修正电子式测距轮的实际周长，并在实际测量中采用更改后的周长数据进行计算减小测量误差 1。2.3 与传统检测系统的比较传统的校核方法是铺设较长的直线导轨作为校量的基准，驱动电子式测距轮走过特定的距离，将电子式测距轮实际走的路程经过计算得到电子式测距轮的实际周长，从而减少测距轮的精度误差。因为电子式测距轮的测量范围属于中长型，导致直线测量导轨的长度在 5 米以上，需要较大的占地面积，驱动系统较难设计，制作成本较高。而本次设计采用圆形导轨，直径只有 0.32m，很大地节省空间。同时液压加持装置更加的牢固使得施加的压力更加平稳。电子设备记录计算，节省人工，更加的方便快捷。无论是在电子式测距轮的生产方用于测距轮的出厂检测，还是运用方在测量前的精度校核都有很大的用处，在推动电子式测距轮精度提升方面具有很大的意义 2。充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-145991960953 电子式测距轮检测装置主要零件设计3.1 伺服电机的选用轴所输出的功率 p 根据公式计算 =400.451=19.6其中正压力 FN=40N;轮胎与 45 钢静摩擦系数 =0.45，导轨的运行速度 V=1m/s。因此伺服电机的额定功率必须大于 20w，通过网上资料筛选，选用 40ST-M0013L 型号的伺服电机如图所示，电机关键数据如下：表 3.1 伺服电机性能表 伺服电机自带的编码器安装在伺服电机上是测量磁极相对位置和伺服电机转角及伺服电机转速的一种电子式传感器。从物理介质的不一样来分，伺服电机编码器的种类可以分成光电编码器和磁电编码器，另外还有一种较为特殊的编码器：旋转变压器，但是市场上使用的一般都是光电编码器，不过近几年研究开发的磁电编码器性能上要比光电编码器要好，记录可靠，价格低廉，抗污染能力较为强力，越来越多的人选择使用磁电编码器。选定的伺服电机就有自带的编码器，查相关资料可得分辨率为 2500ppr，经计算符合检测系统所需要的精度要求 3。3.2 主轴的设计 3.2.1 轴的材料选择设计要求导轨与待测平面的最大正压力为 40N，且导轨运动速度为 1m/s，导轨的作用周长为 1m，因此主轴的转速为 60r/min。主轴属于低速低载型且对材料无特殊要求，考虑到 45 钢的易获得、易加工、性价比高的特点，拟选用正火的 45 钢 4。3.2.2 按扭转强度估算轴径（最小的直径）根据资料材料的许用切应力【】值查出安全系数 C=118107.轴所传递的功率，主轴的转速为 n=60r/min 根据轴的设计计算公式得出=19.63=(107118)319.610-360 =7.378.12图 3.1 40ST-M0013L 伺服电机充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-14599196096考虑到设计中连接方式是键连接所以在估算轴的直径大小时，需要将轴的直径加大 3%5%，根据设计手册取得标准直径 d1=10mm。3.2.3 设计轴的结构并绘制草图（1）拟定轴上零件相关转配方案，画出装配图为了满足强度要求，保证轴上零件的固定和定位，便于安装，具有良好的加工工艺，本次设计的主轴做成阶梯形。主轴承受均匀的轴向力，因此左边采用轴肩轴环的形式进行轴向定位和固定，右侧利用套筒能够借助已确定位置的零件的特点来定位右边的轴承位置。由此可得以下装配草图：图 3.2 装配草图（2）确定主轴上的零件位置和固定的方式如装配图所示，导轨等零件从轴的右端依次装入，导轨的左端用轴肩定位，右端依靠轴套定位，这样导轨在轴上的轴向位置可以完全确定，导轨的周向固定采用平键连接，可以保证导轨和主轴具有良好的对中性，故采用 H7/h6 的配合方式。轴承对称的安装在导轨的两段，为了使轴组件的轴向位置完全固定，轴承的周向固定采用过盈配合。（3）各个轴段的直径确定图 3.3 装配简图如图 3.3.2（3）所示，轴段 的直径最小，并且在轴段 处安装联轴器并，在轴段 5 5I电子式测距轮自动化校准检测系统设计摘 要本次设计的检测系统主要针对电子式测距轮精度变化问题，用来检测测距轮的轮胎在不同压力的情况下发生的形变程度。用过液压装置将电子式测距轮夹持住，施加一定的压力让测距轮在导轨上行走，通过编码器测量电子式测距轮的实际测量周长，并对电子式测距轮的测量精度进行修正。本文首先对电子式测距论的运动过程、测量原理和结构特点进行总体分析。结合本次论文的设计要求，对电子式测距轮检测系统装置分步设计，对需要的装置进行选型。通过一系列约束条件得出各部分的合理尺寸，绘制 CAD 工程图纸，然后根据所得尺寸运用 Creo 软件绘制三维图形，并且将各个部分进行组装，得出电子式测距轮检测装置的总装图，介绍该机构是如何对电子式测距轮进行检测的，强调其优势，更好的体现本次设计的可行性。关键词：电子式测距轮；测量精度；液压装置；结构设计 IIIIIThe development of Environment for NC Simulation system based on the solid modellingAbstractThe design system mainly aims at the accuracy change of the electronic distance measuring wheel, which is used to detect the degree of deformation of the tyre in the condition of different pressure. The electronic range finder is clamped with a hydraulic device, and a certain pressure is applied to walk the distance wheel on the guide rail. The actual measuring circumference of the electronic distance measuring wheel is measured by the encoder, and the measurement accuracy of the electronic distance measuring wheel is corrected.In this paper, the motion process, measuring principle and structural characteristics of electronic ranging theory are analyzed. Combined with the design requirements of this paper, the electronic ranging wheel detection system is designed step by step, and the needed devices are selected. Through a series of constraints, draw the reasonable size of each part, draw CAD engineering drawings, and then draw 3D graphics using Creo software according to the size of the obtained size, and assemble each part to get the assembly drawing of the electronic distance measuring wheel, and introduce how the mechanism is to detect the electronic distance measuring wheel. Adjust its advantages to better reflect the feasibility of this designKey words: Electronic distance measuring wheel; Measurement accuracy; Hydraulic device; Structural designIV目 录摘 要 .IIAbstract .III1 绪 论 .11.1 市场现况 .11.2 轮式测距仪的优缺点 .12 电子式测距轮检测装置总体设计 .32.1 设计要求 .32.2 电子式测距轮检测系统的运行思路 .32.3 与传统检测系统的比较 .43 电子式测距轮检测装置主要零件设计 .53.1 伺服电机的选用 .53.2 主轴的设计 .53.3 导轨的的设计 .103.4 液压夹紧装置设计 .113.5 联轴器的选用 .153.6 法兰盘的设计 .154 电子式测距轮检测系统的三维装配 .174.1creo 软件的介绍 .174.2 整体三维装配 .174.3 三维装配细节爆炸图 .18V5 结 论 .19参考文献 .20致 谢 .2111 绪 论1.1 市场现况随着社会科学的不断发展，基础设施的不断建设，生活中要运用测距的工作越来越多了，万事万物皆有尺寸。因此市面上的测距仪器各色各样，主要是激光测距仪、光电测距仪、超声波测距仪，此类测距仪测量精度较高，在科学研究工作中运用十分广泛，但是测量装置的制造成本也比较的高，不适合在复杂的工作环境下运行。随着测量距离的增加，测量精度也随之下降，因此测距轮在一般的民用工作环境下具有更大的优势。而且激光等类型的测距仪多用于直线距离上的测距，对于曲面、曲线的测量效果不如测距轮。在中长距离较为复杂的的测量情况下，测距轮具有更好的市场。1.2 轮式测距仪的优缺点测距轮又被称为机械测距车，现在市面上的测距轮分为电子式数显测距轮和自读测距轮。自读测距轮是利用机械机构记录测量距离，工程师通过表盘自己读出测量数据。数显测距轮先通过复位键进行复位，在测量过程中利用编码器记录测距轮运动中转动的圈数，将数据反馈到手扶处的单片机中，通过迅速的计算得出测量数据显示在屏幕上，更能直观的反应测量结果，测量数据更加的稳定可靠，多被用于工程方面的测绘工作，例如：道路测量，管道铺设测量，园林、足球场、高尔夫球场等大型建筑的施工测量，交通事故现场关于事故痕迹的测量等。其省时便捷的好处让这类产品越来越受到大众的喜爱，被越来越多人所使用。2图 1.1 不同的测距轮因为不同的测量状况，测距轮对于测量精度稳定性的要求也是十分高的。通过网上调查测距轮最大的误差来源是测距轮轮胎的形变。温度的变化、气压的变化、施加压力的变化等很多因素都很容易测距轮的轮胎发生不可忽视的形变，很大的影响测量精度。而且测距轮用于中长距离的测距工作，微小的形变在轮胎一圈一圈的滚动中会一直叠加，所计算的测量长度会造成较大的测量误差。因此在进行测量工作前，必须对测距轮进行严格的检测，以保证测量数据的可靠性。32 电子式测距轮检测装置总体设计2.1 设计要求针对一种可以沿平面和曲面进行测距的电子式测距轮，设计其自动化校准系统。该系统应具有较高位置精度，能快速方便地固定测距轮，同时可以施加可调节的压力使测距轮沿一平面做无滑动滚动。采用三维建模软件对系统进行建模，并生成工程图纸。相关技术指标： 1）定位精度不低于 0.1mm； 2）行程大于 1.5m； 3）滚轮与被测平面间的最大正压力4kg； 4) 运动速度大于 0.2m/s。2.2 电子式测距轮检测系统的运行思路本次设计的检测系统是针对如图所示的相类似电子式测距轮轮胎形变程度的检测。电子式测距轮检测装置选定的圆形导轨设定为固定标准尺寸L1，伺服电机附带的编码器记录的导轨转动的相对应的圈数设为 n1，电子式测距轮自带编码器记录测距轮转动的圈数设为 n2，通过公式计算得出电子式测距轮的实际周长 L。=1n2n1并将实际周长返回到电子式测距轮的单片机中记录保存，在实际测量中采用更改后的周长数据进行计算减小测量误差。具体流程图如下：夹持固定 稳定施压图 2.1 目标测距轮4图 2.2 流程图（1） 液压夹紧系统夹持固定住电子式测距轮，使测距轮轮胎和待测面接触。（2） 液压装置稳定施加 40N 的压力将其压在圆形导轨上。（3） 伺服电机驱动主轴带动导轨，使测距轮在导轨上做无滑动的相对滚动运动。（4） 伺服
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