基于机器视觉的运载火箭舱体铆接质量在线检测方法

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作者 袁桢棣 徐兴中 +1 位作者 盛王鼎 成群林 《上海航天(中英文)》 2025年第1期141-148,共8页

针对运载火箭舱体自动铆接质量依靠人工目视、卡尺测量等检验方法存在检验效率低、工作强度大、错检漏检率高的突出问题,本文提出基于机器视觉系统的铆接质量在线检测方法,在舱体进行自动钻铆加工的同时实现对铆接质量的高效高质量检测... 针对运载火箭舱体自动铆接质量依靠人工目视、卡尺测量等检验方法存在检验效率低、工作强度大、错检漏检率高的突出问题,本文提出基于机器视觉系统的铆接质量在线检测方法,在舱体进行自动钻铆加工的同时实现对铆接质量的高效高质量检测。建立了铆钉数字图像到物理空间映射关系,通过基于透视变换的角度矫正算法获得高质量的铆钉镦头图像,利用镦头边缘及表面图像获得镦头关键尺寸与表面缺陷信息,实现铆接质量判定。工艺试验结果表明:该方法的平均检测速度达0.92 s/钉,可与铆接过程同步完成,大幅提升了铆接质量的检测质量和检测效率,对不合格铆钉的检出率为100%,检测准确率为99.8%,显著降低了错检漏检率。 展开更多

关键词 铆接质量 机器视觉 系统标定 缺陷判别 在线检测

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航空整体结构件铣削加工变形预测研究 被引量：18

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作者 成群林 柯映林 +2 位作者 董辉跃 毕运波 黄志刚 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期799-803,共5页

为了揭示航空框类整体结构零件铣削加工的变形行为,提出了一种基于接力计算模型的航空整体框结构零件铣削加工全过程物理仿真方法,阐述了接力计算的基本原理,设计了接力计算系统的完整框架.基于以上接力计算系统,通过将零件加工工艺信... 为了揭示航空框类整体结构零件铣削加工的变形行为,提出了一种基于接力计算模型的航空整体框结构零件铣削加工全过程物理仿真方法,阐述了接力计算的基本原理,设计了接力计算系统的完整框架.基于以上接力计算系统,通过将零件加工工艺信息转化为有限元仿真计算信息,采用有限元模型对整体框结构零件进行了铣削加工全过程数值模拟.模拟综合考虑了材料毛坯内初始残余应力、切削载荷、加工顺序和走刀路径等因素.通过铣削加工实验验证了建立的有限元模型的正确性.研究结果表明,基于接力计算的数值模拟方法是研究航空整体结构零件铣削加工变形的有效方法,可正确预测零件加工变形. 展开更多

关键词 整体结构件 加工变形 接力计算 数值模拟

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高速硬加工中切屑成形的有限元模拟 被引量：12

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作者 成群林 柯映林 +1 位作者 董辉跃 杨勇 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期509-513,共5页

为了研究AISI4340钢高速加工中切屑形成机理,建立了高速加工的有限元模型.该模型采用Johnson-Cook(JC)模型作为工件材料模型,采用JC破裂模型作为工件材料失效准则,刀-屑接触摩擦采用可自动识别滑动摩擦区和黏结摩擦区的修正库仑定律,并... 为了研究AISI4340钢高速加工中切屑形成机理,建立了高速加工的有限元模型.该模型采用Johnson-Cook(JC)模型作为工件材料模型,采用JC破裂模型作为工件材料失效准则,刀-屑接触摩擦采用可自动识别滑动摩擦区和黏结摩擦区的修正库仑定律,并采用任意拉格朗日-欧拉方法实现切屑和工件的自动分离.利用建立的有限元模型模拟了四种切削条件下的材料加工,分析了切屑形成过程,模拟得到了不同切削条件下的切削力,并对其进行了比较.研究结果表明,在高速加工条件下形成了不连续状切屑,不连续状切屑形成机理与基于自由表面破裂的锯齿状切屑形成机理不同. 展开更多

关键词 高速硬加工 不连续状切屑 有限元模拟

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航空铝合金高速铣削加工的有限元模拟 被引量：23

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作者 成群林 柯映林 董辉跃 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期113-117,共5页

研究了铣削加工模拟所涉及的切削层的等效简化、工件材料的流动应力模型、刀屑接触面的摩擦模型和热传导控制方程等关键技术,并针对铣削加工的特点,建立了铣削加工模拟的有限元模型,基于此模型对高速铣削加工航空铝合金7050-T7451的切... 研究了铣削加工模拟所涉及的切削层的等效简化、工件材料的流动应力模型、刀屑接触面的摩擦模型和热传导控制方程等关键技术,并针对铣削加工的特点,建立了铣削加工模拟的有限元模型,基于此模型对高速铣削加工航空铝合金7050-T7451的切削力、应力和温度进行了有限元模拟.通过铣削力实验测得了同样切削条件下的铣削力值,其值与数值模拟结果比较吻合,证明了所建有限元模型的正确性,从而也表明了采用此模型进行的应力和温度的模拟结果是可信的.铣削加工有限元模拟研究为铝合金切削加工的工艺参数优化、刀具的优选和工艺规划奠定了基础. 展开更多

关键词 航空铝合金 高速加工 有限元模拟

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基于切削力建模的结构件高效铣削加工技术 被引量：1

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作者 成群林 侯正全 +2 位作者 唐建平 安庆龙 陈明 《航天制造技术》 2008年第4期6-8,共3页

为了揭示铝合金切削机理,实现铝合金结构件的高效加工,采用工艺试验和理论分析相结合方法研究了铝合金结构件加工过程中的切削力模型。利用建立的切削力模型计算了给定切削参数下的切削力,分析了某典型结构件翼面侧壁加工的受力情况,由... 为了揭示铝合金切削机理,实现铝合金结构件的高效加工,采用工艺试验和理论分析相结合方法研究了铝合金结构件加工过程中的切削力模型。利用建立的切削力模型计算了给定切削参数下的切削力,分析了某典型结构件翼面侧壁加工的受力情况,由受力分析可知,采用准高速段切削参数加工翼面可保持较小的切削力,有利于控制侧壁的加工变形。加工实例表明,该翼面可以进行高效加工,并可得到良好的加工质量和精度。 展开更多

关键词 结构件 切削力 工艺试验 高效加工

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特殊五坐标数控机床后置处理技术研究 被引量：1

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作者 成群林 侯正全 +1 位作者 宋健 周瑞红 《航天制造技术》 2007年第3期20-22,共3页

针对五轴加工中心Willemin W428加工时工件不能偏置工作台回转中心安装,且由于机床B轴回转轴线与主轴轴线不相交,五轴联动加工NC程序生成困难等问题,对该加工中心五坐标后置处理技术进行了研究。研究内容包括该加工中心的五个坐标值的... 针对五轴加工中心Willemin W428加工时工件不能偏置工作台回转中心安装,且由于机床B轴回转轴线与主轴轴线不相交,五轴联动加工NC程序生成困难等问题,对该加工中心五坐标后置处理技术进行了研究。研究内容包括该加工中心的五个坐标值的计算方法、后置处理器的开发以及采用C++编程对后置处理得到的NC程序的验证。最后通过偏心圆锥零件五坐标联动加工实例验证了该加工中心后置处理技术的正确性。 展开更多

关键词 五坐标机床 数控加工 后置处理

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航空铝合金高速铣削加工的三维数值模拟 被引量：9

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作者 吴红兵 柯映林 +2 位作者 刘刚 成群林 毕运波 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期234-238,共5页

针对当前高速切削加工中模拟直角和斜角的有限元模型将变厚度切削层、螺旋形刀刃分别简化为等厚度切削层和直线形刀刃的不足,采用更接近实际的三维螺旋齿铣刀模型和变厚度切削层模型,对航空铝合金7050-T7451进行了高速铣削加工数值模拟... 针对当前高速切削加工中模拟直角和斜角的有限元模型将变厚度切削层、螺旋形刀刃分别简化为等厚度切削层和直线形刀刃的不足,采用更接近实际的三维螺旋齿铣刀模型和变厚度切削层模型,对航空铝合金7050-T7451进行了高速铣削加工数值模拟,得到了铣削过程的切削力、切削温度及切屑形状.通过高速铣削实验测得了切削力,在相同的切削条件下模拟结果与实验结果比较吻合,切削温度及切屑形状也与实际相符.研究表明,三维螺旋齿铣刀模型和变厚度切削层模型可以准确模拟高速铣削加工过程,能够进一步用于研究切削参数与切削力、切削热之间的关系,进行切削参数及刀具寿命优化. 展开更多

关键词 铝合金 数值模拟 切削力 切削层 切削温度

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铝合金三维铣削加工的有限元模拟与分析 被引量：28

8

作者 董辉跃 柯映林 成群林 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期759-762,共4页

针对铝合金材料7050T7451的铣削加工,将刀具视为刚体,前刀面和切屑间的摩擦定义为材料流应力的函数,采用商业有限元软件DEFORM3D,建立了能够反应实际铣削状态的三维铣削模型.利用该模型模拟了切屑的形成过程,获得了与实际切屑相似的屑形... 针对铝合金材料7050T7451的铣削加工,将刀具视为刚体,前刀面和切屑间的摩擦定义为材料流应力的函数,采用商业有限元软件DEFORM3D,建立了能够反应实际铣削状态的三维铣削模型.利用该模型模拟了切屑的形成过程,获得了与实际切屑相似的屑形.通过分析铣削过程中的三维铣削力的变化,揭示了刀-屑的接触长度.对应力、应变和切削温度分布的分析表明,应力主要集中在第一剪切区,而应变和温度的最大值在刀-屑接触面上. 展开更多

关键词 铣削 铝合金 有限元模型 三维模拟

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国产数控机床动态精度技术现状与对策 被引量：15

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作者 吕盾 张佳辉 +3 位作者 王大伟 成群林 赵万华 卢秉恒 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第6期22-33,共12页

高档数控机床是支撑航空、航天及能源工程等领域零件加工的关键装备。当前我国已经可以设计和制造各种结构型式的高档数控机床,但是机床的性能与国外先进产品相比仍然存在一定差距,其中高速下的动态误差大是主要差距之一。将动态误差定... 高档数控机床是支撑航空、航天及能源工程等领域零件加工的关键装备。当前我国已经可以设计和制造各种结构型式的高档数控机床,但是机床的性能与国外先进产品相比仍然存在一定差距,其中高速下的动态误差大是主要差距之一。将动态误差定义为进给轴执行器末端位置相对于指令位置的偏差,并划分为闭环内动态误差和闭环外动态误差两部分。以某国产数控机床为对象,对动态误差进行测量和分离,呈现出动态误差的各种表现形式。在此基础上,有针对性地分析各种形式动态误差的成因,归纳国内外相关研究工作,指出围绕动态误差我国需要聚焦的研究方向。 展开更多

关键词 数控机床 动态误差 多轴机床 高速机床 高速高精加工

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激光选区熔化成形SiC_P/AlSi10Mg复合材料工艺及性能研究 被引量：10

10

作者 柯林达 薛刚 +4 位作者 朱海红 肖美立 邓竹君 成群林 曾晓雁 《上海航天》 CSCD 2019年第2期118-124,共7页

为研究激光选区熔化(SLM)成形技术制备SiC颗粒增强AlSi10Mg复合材料的成形机理,开展了SLM成形工艺参数(扫描间距、扫描速度)对致密度、机械性能等影响情况的研究。结果表明:所制备试样中SiC增强颗粒分布均匀,并与基体具有连续相容的冶... 为研究激光选区熔化(SLM)成形技术制备SiC颗粒增强AlSi10Mg复合材料的成形机理,开展了SLM成形工艺参数(扫描间距、扫描速度)对致密度、机械性能等影响情况的研究。结果表明:所制备试样中SiC增强颗粒分布均匀,并与基体具有连续相容的冶金结合界面。当激光扫描速度从900 mm/s升高到2 100 mm/s时,在不同的扫描间距下,复合材料试样致密度均随之降低;当扫描间距在0.09～0.12 mm内变化时,在不同的扫描速度下,致密度变化趋势并不一致;在激光功率490 W、铺粉层厚0.04 mm、扫描间距0.12 mm、扫描速度900 mm/s时,制备的SiC颗粒增强AlSi10Mg复合材料试样得到最佳综合性能(相对密度99.1%,显微硬度198.7 HV_(0.2),抗拉强度341.9 MPa);在该最佳工艺参数下,成功制备出复杂结构的薄壁零件。研究为SLM成形SiC_P/AlSi10Mg复合材料在航空航天和空间领域的应用提供了理论基础和实验依据。 展开更多

关键词 激光选区熔化(SLM) 铝基复合材料 SIC颗粒 力学性能 致密度

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基于物理学的铣削过程仿真关键技术 被引量：2

11

作者 毕运波 柯映林 +1 位作者 成群林 董辉跃 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期541-546,共6页

为了预测零件加工变形,基于铣削加工有限元理论,构建了基于物理学的铣削加工过程仿真环境,研究了刀位轨迹离散、材料去除、网格自适应生成及动态网格数据维护等关键技术的处理.针对刀具的每次进给运动,系统自动检测刀具和工件毛坯网格... 为了预测零件加工变形,基于铣削加工有限元理论,构建了基于物理学的铣削加工过程仿真环境,研究了刀位轨迹离散、材料去除、网格自适应生成及动态网格数据维护等关键技术的处理.针对刀具的每次进给运动,系统自动检测刀具和工件毛坯网格相交的区域,通过网格自适应求精、粗化和删除以及有限元分析计算,模拟真实的铣削加工过程.该仿真环境可综合考虑加工参数、刀具路径等因素对零件加工变形的影响,优化加工工艺,保证加工精度. 展开更多

关键词 铣削加工 数值模拟 有限元 网格自适应

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双光束激光焊接技术研究现状及应用 被引量：2

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作者 赵耀邦 成群林 +1 位作者 李中权 王玉平 《航空制造技术》 2015年第23期90-92,共3页

阐述了双光束激光焊接技术特点及研究现状,对钛合金双光束激光焊接工艺进行研究,采用双光束激光焊能增强激光焊接的工艺适应性,减少焊接缺陷,焊接过程更加稳定。试验研究表明,钛合金双光束激光焊焊缝成形良好,钛合金双光束激光焊接头强... 阐述了双光束激光焊接技术特点及研究现状,对钛合金双光束激光焊接工艺进行研究,采用双光束激光焊能增强激光焊接的工艺适应性,减少焊接缺陷,焊接过程更加稳定。试验研究表明,钛合金双光束激光焊焊缝成形良好,钛合金双光束激光焊接头强度与母材相当。采用双光束激光焊接某钛合金薄壁结构件,满足设计要求的焊缝质量标准要求。 展开更多

关键词 激光焊接技术 双光束 应用 焊缝成形 工艺适应性 薄壁结构件 钛合金 焊接工艺

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激光-电弧复合焊接技术的研究进展及应用现状 被引量：22

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作者 赵耀邦 成群林 +2 位作者 徐爱杰 张小龙 欧阳自鹏 《航天制造技术》 2014年第4期11-14,共4页

对激光-电弧复合焊接技术的研究进展及应用现状进行了全面地梳理和总结。综述了激光-电弧复合焊接技术的内涵及特点、工艺及机理的国内外研究进展,介绍了工程化的激光-电弧复合焊接头以及激光-电弧复合焊接技术在船舶、油气管道、高速... 对激光-电弧复合焊接技术的研究进展及应用现状进行了全面地梳理和总结。综述了激光-电弧复合焊接技术的内涵及特点、工艺及机理的国内外研究进展,介绍了工程化的激光-电弧复合焊接头以及激光-电弧复合焊接技术在船舶、油气管道、高速列车、航天等领域的工程化应用情况。 展开更多

关键词 激光-电弧复合焊 激光焊 焊接机理 复合焊接头

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激光焊接技术研究进展及其在航天领域的应用 被引量：21

14

作者 赵耀邦 徐爱杰 +2 位作者 姜勇 成群林 李中权 《航天制造技术》 2013年第3期55-58,共4页

综述了大功率光纤激光焊、激光-电弧复合焊、双光束激光焊、激光熔钎焊等高效、高适应激光焊接技术特点及其研究进展,介绍了激光焊接技术在导弹发射箱、导弹弹体结构、火箭发动机等航天领域的工程化应用。全面地梳理和总结了激光焊接技... 综述了大功率光纤激光焊、激光-电弧复合焊、双光束激光焊、激光熔钎焊等高效、高适应激光焊接技术特点及其研究进展,介绍了激光焊接技术在导弹发射箱、导弹弹体结构、火箭发动机等航天领域的工程化应用。全面地梳理和总结了激光焊接技术研究进展及其在航天领域的应用。 展开更多

关键词 激光焊接 激光-电弧复合焊 双光束激光焊 激光熔钎焊

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基于Web和加工特征的切削参数数据库系统设计 被引量：4

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作者 昝林 成群林 +2 位作者 管雅娟 侯正全 宋健 《航天制造技术》 2008年第2期34-37,共4页

针对结构件切削加工常用的车、铣、钻工艺,根据需求构建了基于Web和加工特征的切削参数数据库系统,实现了切削参数数据的企业级网络化管理和查询。

关键词 切削参数数据库 加工特征 WEB应用程序

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ZM5镁合金阻燃与中间合金变质细化行为研究 被引量：2

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作者 王先飞 肖旅 +3 位作者 王林 陈舸 李中权 成群林 《航天制造技术》 2018年第4期40-45,共6页

采用光学显微镜等研究了Ca、Ce、Y阻燃元素,以及Al-8Ti-2C和Al-4C中间合金对ZM5合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:复合添加阻燃元素比单独添加更有利于提高ZM5合金阻燃性能,复合添加0.5%Ce和0.5%Y时,合金燃点提高70℃;单独添加0... 采用光学显微镜等研究了Ca、Ce、Y阻燃元素,以及Al-8Ti-2C和Al-4C中间合金对ZM5合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:复合添加阻燃元素比单独添加更有利于提高ZM5合金阻燃性能,复合添加0.5%Ce和0.5%Y时,合金燃点提高70℃;单独添加0.5%的Ca时,合金晶粒得到细化;同时添加0.5%的Ca和Al-4C中间合金时,ZM5合金抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到245 MPa、96 MPa和9.5%。 展开更多

关键词 ZM5镁合金 燃点 晶粒细化 中间合金变质

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管路组件高频感应钎焊过程的有限元分析 被引量：2

17

作者 欧阳自鹏 成群林 +4 位作者 姜勇 胡佩佩 王学远 陆燕琼 沈浩然 《航天制造技术》 2014年第1期60-64,共5页

建立了导管高频感应钎焊过程的有限元分析模型,分析了不锈钢导管的高频感应钎焊过程中的温度场并与试验结果进行了对比,仿真结果和试验结果基本吻合。在此基础上,研究了接头形式、感应电参数(电流频率、电流密度)对钎焊过程的影响。结... 建立了导管高频感应钎焊过程的有限元分析模型,分析了不锈钢导管的高频感应钎焊过程中的温度场并与试验结果进行了对比,仿真结果和试验结果基本吻合。在此基础上,研究了接头形式、感应电参数(电流频率、电流密度)对钎焊过程的影响。结果表明,接头的体积越大,升温效率越低。随电流频率和电流密度的增加,钎料熔化所需的时间逐渐减少。另外,采用较高的电流频率和电流密度能有效降低接头形式对钎焊过程的影响。 展开更多

关键词 高频感应钎焊 有限元 不锈钢 管路组件

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激光熔注制备纳米团聚颗粒增强ZrO_2/Ti6Al4V复合材料层的微观组织 被引量：2

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作者 陈文旗 昝林 +3 位作者 欧阳自鹏 成群林 赵耀邦 李中权 《航天制造技术》 2017年第1期17-19,33,共4页

采用激光熔注技术在Ti6Al4V表面制备了纳米团聚ZrO_2陶瓷颗粒增强ZrO_2/Ti6Al4V功能复合材料层,采用金相显微镜以及扫描电镜对激光熔注层的微观组织以及纳米结构ZrO_2陶瓷颗粒的形态演变进行了观察与分析。结果表明,在合适的工艺参数条... 采用激光熔注技术在Ti6Al4V表面制备了纳米团聚ZrO_2陶瓷颗粒增强ZrO_2/Ti6Al4V功能复合材料层,采用金相显微镜以及扫描电镜对激光熔注层的微观组织以及纳米结构ZrO_2陶瓷颗粒的形态演变进行了观察与分析。结果表明,在合适的工艺参数条件下,可获得成形良好的激光熔注层,ZrO_2颗粒分布于整个熔注层中并达到熔池底部。熔注层的平均深度为0.5mm。在熔注层顶部ZrO_2陶瓷颗粒基本保持原始形态。随着进入深度的增加,纳米团聚ZrO_2颗粒逐步发生离散分解。熔注层中ZrO_2陶瓷颗粒与金属基体之间形成了良好的冶金结合。 展开更多

关键词 激光熔注 纳米团聚 ZRO2 微观组织

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基于机器人视觉的复合气瓶气密自动检测系统 被引量：1

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作者 李晓庆 成群林 +1 位作者 杨波 马连云 《航天制造技术》 2016年第2期27-29,共3页

针对现有运载火箭增压气瓶气密检测方法工序复杂、周期长,难以满足航天产品要求,设计了基于机器人视觉的复合气瓶气密自动检测系统。该系统包括检测机械装置系统、控制系统、机器人视觉检测系统设计。并采用该系统对某型复合气瓶进行了... 针对现有运载火箭增压气瓶气密检测方法工序复杂、周期长,难以满足航天产品要求,设计了基于机器人视觉的复合气瓶气密自动检测系统。该系统包括检测机械装置系统、控制系统、机器人视觉检测系统设计。并采用该系统对某型复合气瓶进行了试验检测,检测结果表明,复合气瓶气密自动检测系统可以高效、可靠地完成试验检测。 展开更多

关键词 机器人视觉 复合气瓶 检测

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热处理工艺过程双冗余集散监控系统研究

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作者 何军 周瑞红 +4 位作者 张贵一 成群林 徐新阳 王留锋 袁勇 《航天制造技术》 2016年第2期57-61,共5页

利用组态软件双冗余技术实现航天零件热处理工艺控制,主要完成装炉前各工业炉工艺信息的统一配置下载,热处理炉(淬火槽)实时温度的集中采集、曲线显示、电子报表生成、历史数据查询等功能。同时将模糊PID用于热处理炉炉温控制系统。结... 利用组态软件双冗余技术实现航天零件热处理工艺控制,主要完成装炉前各工业炉工艺信息的统一配置下载,热处理炉(淬火槽)实时温度的集中采集、曲线显示、电子报表生成、历史数据查询等功能。同时将模糊PID用于热处理炉炉温控制系统。结果表明:该系统炉温控制效果好,系统可靠性高。 展开更多

关键词 组态软件 热处理工艺 双冗余 模糊PID 可靠性

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