数控机床改造论文对数控机床的改造进行阐述,并对数控机床改造的特点和常用方法研究。
数控机床改造论文【1】
【摘要】数控机床的改造在机械加工行业中应用越来越广,近年来用户对数控机床的认知能力进一步提高,对此需求也进一步增加,机床数控化改造成为新的经济增长行业。
【关键词】数控;机床;数控化改造;特点和方法
1 机床数控化改造分析
一台旧设备使用到一定年头后,必然会故障频繁发生、维修困难、生产效率降低、加工精度不稳定、甚至完全停机。
对这样的设备是采取彻底报废、还是经过中大修数控改造?做出这种决定之前,首先要对现有设备的剩余使用价值作出评估。
例如一台加工中心,主要构成的机电部件有:①CNC系统及操作子系统;②伺服系统(包括电动机);③机床电气;④机械本体(床身、立柱、导轨和丝杠等);⑤刀库机械手系统;⑥自动工作台交换系统(APC)等。
每一个子系统根据实际情况,都可以作出相应剩余使用价值评估。
例如根据伺服系统的磨损程度,如果继续留用,应考虑整修后还有50%以上剩余价值;但考虑到新更换数控系统的匹配及追求好的伺服特性,即使旧的伺服系统没有完全损坏,或预计继续使用寿命不会太长,也可考虑彻底更换。
机械部件的剩余价值一般都占较高比例,多项工程实践表明,一台高质量机床的机械大件磨损是有限的。
例如改造过的70年代美国卧式加工中心,X方向行程1台为、1台为,导轨的直线度和扭曲都能调整到,导轨本身没有进一步修磨。
机械手刀库部件易损件集中在几个零件上(如手爪、插销等),即使重新更换花费也不多,因此机械部件都占有较高剩余价值。
2 数控机床改造的特点
投资额少、交货期短同购置新机床相比,一般可以节省60 % - 80 %的费用,改造费用低,特别是大型、特殊机床尤其明显。
一般大型机床改造,只是新机床购置费用的1/ 3 。
即使有些特殊情况,如高速主轴、托盘自动交换装置的制造与安装过于费工、费钱,改造成本也高2 - 3倍,但与购置新机床相比,也能节省投资50%左右。
另外可以根据实际情况进行针对性的改造,交货期缩短。
机械性能稳定可靠 所利用的床身、立柱等基础件都是重而兼顾的铸造构件,而不是那种焊接构件,改造后的机床性能高、质量好,可以作为新设备继续使用多年。
熟悉了解设备、便于操作维修 购买新设备时,不了解新设备是否满足其加工要求。
改造则不然,可以精确地计算出机床的加工能力,另外,由于多年使用,操作者对机床的特性早已了解,在操作使用和维修方面培训时间短,见效快。
改造的机床一安装好,就可以实现全负荷运转。
可采用最新的控制技术可根据技术革新的发展速度,及时地提高生产设备地自动化水平和效率,提高设备和档次,将旧设备改成当今水平的机床。
充分利用现有的条件可以充分利用现有地基,不必像购置新设备时那样需要重新构筑地基。
因此可节约费用,降低改造成本,同时也可缩短生产准备周期。
3 提高数控机床改造精度的常见方法
数控机床在设计上要达到高的静动态刚度,运动副之间的摩擦系数小、传动无间隙、功率大、便于操作和维修。
机床数控改造时应尽量达到上述要求,还应对主要部件进行相应的改造使其达到一定的设计要求,才能获得预期的改造目的,常见的机床改造方法如下:
修复机床导轨精度
导轨的作用是导向与承载。
导轨在空载和在切削条件下运动时,都应具有足够的导向精度。
是机床几何精度的基础,所以,机床在改造时,为了达到预期的精度要求,往往必须修复导轨精度。
对不同形式导轨,大概修理方法如下:
使用环氧型耐磨导轨涂层修复导轨精度:工作台导轨的涂层,就是床身导轨的拓印,它的配合精度必然很高,简化了工艺,缩短了制造周期。
应用于机床改造更为便利,效果显著。
铸铁导轨:铸铁导轨的精加工是用刮削的方法得到的,刮研显点为18 ―25 点/ 平方厘米,同时,必须保证润滑的可靠性。
这样才能尽可能的减小摩擦,以及对位置控制精度的影响。
恢复主轴精度
主轴是主轴组的重要组成部分。
机床工作时,由主轴夹持着工件或刀具直接参加表面成形运动,对加工质量和生产率,有重要影响。
所以,改造时必须修复主轴的精度。
对于精度超差的主轴拆卸以后应对其进行全面检查,以便确定修理方案。
但大多需要更换主轴轴承、重新调整轴承的间隙调整和预紧。
调整后应进行温升实验,温升超过规定值,应减少预紧量。
当主轴轴承重新装配好后,用千分表和标准检验棒,检查主轴锥孔中心线是否和主轴的回转中心重合,如果相差较大,则必须用专用的磨头,重新磨削主轴锥孔,使其回转中心同主轴的回转中心完全重合。
修复或更换滚珠丝杠
丝杠传动直接关系到传动链精度,滚珠丝杠作为当代数控机床进给的主要传动机构,以其长寿命、高刚度、高效率、高灵敏度、无间隙等显著特点而得以广泛应用,成为各类数控机床的重要配套部件。
基本上现代的数控机床都采用了滚珠丝杠,但在改造时,一定要恢复其传动精度,或干脆更换新的或更高精度的滚珠丝杠,只有这样才能保证改造后的定位精度,尤其是在半闭环系统中,丝杠不仅要起到传动作用,还要起到标尺的作用,编码器只是测量丝杠的转数,至于工作台实际行走的距离,相当于开环,只能靠滚珠丝杠本身的精度保证。
利用精密仪器检测机床精度
可以结合具体的机床改造过程,利用先进的激光干涉仪测量系统,对机床的定位精度进行测量,并利用球杆仪快速检查机床精度,诊断误差来源,自动分析机床精度状态,检查出反向间隙、垂直度、直线度、周期误差、伺服不匹配、传动链磨损等,根据检测结果,进行必要的分析,再结合资金投入、新技术应用等因素确定必要的改造、修理方案。
在调整机床参数时,尤其是伺服驱动参数,可根据球杆仪的检测结果,进行系统优化,使机床参数更合理,系统更稳定。
在改造完成后,利用激光干涉仪对定位精度进行测量,并根据情况进行适当的补偿,可以大大提高机床的定位精度和加工精度。
减少传动环节的间隙
一般机床的齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中。
为了保证传动精度,数控机床上使用的齿轮精度等级都比普通机床高。
在结构上要能达到无间隙传动,因而改造时,机床主要齿轮必须满足数控机床的要求,以保证机床加工精度。
如果进给传动系统中有蜗轮蜗杆传动,一定要注意,调整好反向间隙,否则,很可能直接影响机床性能。
另外,如果进给传动系统中有同步齿形带,也必须进行适当的调整或更换,尤其是在采用半闭环系统中,若此部分不在控制环内,将直接影响机床的定位精度。
4 结论
为了能够大幅度提高数控机床改造后的性能,升级为先进的高端机床,有时需要使用高性能和高可靠的新型功能部件。
但往往价格非常昂贵,使用时一定要根据实际情况,慎重选择。
本文对数控机床改造从实际情况分析入手,对数控机床改造特点和提高改造精度的常见方法进行了较全面的论述,对数控机床改造具有一定的指导意义。
数控机床刀架改造研究【2】
摘 要:随着机械制造发展,企业为了提高产品效益和质量,对普通机床数字化改造及普通数控机床升级改造愈来愈重视,因此数控机床改造有着广阔的市场和效益,刀架的改造就是其一。
关键词:电动刀架 数字化改造
一、数控机床刀架改造及方案
数控车床电动刀架是数控车床的重要功能部件,主要完成零件加工过程中的自动换刀。
使机床在一次装夹中完成多工序的加工,有效的减少刀具多次装夹带来的加工误差,刀架用于夹持切削用的刀具,其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。
因此数控车床的刀架选择的好与坏、效率高与低将直接影响到产品的加工时间和质量,随着制造业的不断发展,对自动刀架的功能及性能要求也越来越高,原有的四工位刀架常常不能满足盘式零件加工要求。
本篇主要介绍如何用卧式六工位电动刀架取代立式四工位刀架,以提高数控机床使用性能。
图 1-1 所示为数控车床自动回转刀架机电系统,其中包括控制元件、动力源、传动装置、刀架体与检测装置。
PMC作为控制装置,通过程序控制电机的起停与正反转,电机作为动力源,通过传动装置控制上刀体的抬起、下降与转动,霍尔元件作为检测元件,检测上刀体是否到位,到位信号反馈给PMC,共同控制电机的运转。
下面从机械与电气两方面做一说明。
二、刀架选择及安装
1.刀架选择
数控刀架开始向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展。
目前国内数控刀架以电动为主,分为立式和卧式两种。
立式刀架有四、六工位两种形式,主要用于简易数控车床;卧式刀架有八、十、十二等工位,可正、反方向旋转,就近选刀,用于全功能数控车床。
另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。
电动刀架是数控车床重要的传统结构,合理地选配电动刀架,并正确实施控制,能够有效的提高劳动生产率,缩短生产准备时间,消除人为误差,提高加工精度与加工精度的一致性等等。
另外,加工工艺适应性和连续稳定的工作能力也明显提高:尤其是在加工几何形状较复杂的零件时,除了控制系统能提供相应的控制指令外,很重要的一点是数控车床需配备易于控制的自动回转刀架,以便一次装夹所需的各种刀具,灵活方便地完成各种几何形状的加工。
电动刀架已经形成了系列产品,国内许多厂家已有定型产品,如:立式四工位刀架、卧式六工位刀架、八工位刀架、十工位、十二工位刀架等,我们在改造时只需要根据产品加工的工艺要求,选用卧式六工位刀架,如下图(b)。
2.刀架安装
与原刀架高度及尺寸相近视,刀架电控系统与原刀架电控系统电平一致,机械参数可以参考同类机床进行类比,中心高不能过高,低了可以用垫板垫;安装尺寸也要合适,可以采用过渡件安装。
3.电气改造及调试
电气控制部分改造分两步,线路改造和刀架控制梯形图的编写。
电气部分改造
电气部分,刀架电机主电路不变,原刀架四个刀位输入信号地址、、、中,前三个可作为六工位刀位信号使用,刀架的分度由刀架电动机后端的角度编码器进行检测和控制,信号是BCD码,可作为刀架加紧信号输入,需增加、两个输入点作为刀位选通信号及刀架电机过载保护输入端,系统其它电气控制部分不再改动,下图为改装后的原理接线图。
刀架结构及动作分析
经济型数控车床刀架式在普通车床六方位刀架的基础上发展的一种自动换刀装置,其功能和普通六方位刀架一样:有6个刀位,能夹持六把不同功能的刀具,方刀架回转60°时,刀架交换一个刀位,但方刀架回转和刀位号的选择是由加工程序指令控制的。
下面就以六工位刀架为例来说明其结构与原理,如下图所示。
刀位信号
自动刀架控制涉及到的I/O信号
PLC输入信号: ~:1~6号刀到位信号输入;:热继电器信号输入;
:行程到达信号输入; :角度编码器位置选通信号输入;
:电源空开信号输入; PLC输出信号: :刀架正转继电器控制输出;
:刀架反转继电器控制输出。
电动机的正反转由接触器KM6、KM7控制,刀架的松开和锁紧靠微动行程开关SQ1进行检测,地址为。
刀架的分度由刀架电动机后端的角度编码器进行检测和控制,信号是BCD码,分别是、、。
刀具位置选通脉冲信号为。
电动刀塔过载保护输入信号为。
选通信号为1时表示刀架已经旋转到某个刀位位置,这时的具体刀位号由、、来确定。
电气设计要求
机床接收到换刀指令(程序的T码指令)后,刀架电动机正转进行松开并分度控制,分度过程中要有转位时间的检测,检测时间设定为10s,每次分度时间超过10s系统就发出分度故障报警。
刀架分度并到位后,通过电动机反转进行锁紧和定位控制,为了防止反转时间过长导致电动机过热,要求电动机反转控制时间不得超过。
电动机正反转控制过程中,还要求有正转停止延时时间控制和反转开始的延时时间控制。
自动换刀指令执行后,要进行刀架锁紧到位信号的检测,只有检测到该信号,才能完成T代码功能。
自动换刀过程中,要求有电动机过载、短路及温度过高保护,并有相应的报警信息显示。
自动运行中,程序的T代码错误(T=0或T>7)时相应有报警信息显示。
控制软件的设计
电动刀架控制系统软件执行过程为:换刀系统接收到换刀指令后,系统首先读取刀号存储单元中存储的当前刀位号码,并将该存储单元中的刀位号与换刀指令给出的刀位号比较,如果相同,则不需换刀,系统继续向下执行程序;如果当前刀位号码与换刀指令给出的刀位号不相同,则PMC的'脚输出高电平控制刀架电机正转,并不断检测刀位到位信号。
当检测到刀位到位信号后,PMC的脚输出低电平,停止刀架运转,同时在脚输出高电平,电机反转,同时启动定时器(电机反转的时间必须严格控制,时间过短,刀架无法锁紧,时间过长,会导致电机过载而烧毁),延时时间一到, 脚输出低电平,电机停止旋转,完成换刀过程。
接下来就要完成FANUC系统PMC刀架控制梯形图的编制,根据刀架换刀流程及I/O分配地址,完成刀架控制梯形图的编写。
对一台特定的数控机床,只要能满足控制要求,对梯形图的结构、规模并没有硬性的规定,我们可以按思路和逻辑方案进行编程。
但理想的梯形图程序除能满足机床的控制要求外,还应具有最少的步数、最短的处理时间和易于理解的逻辑关系。
调试
顺序程序的输入、调试
系统运行
机械选型安装和电气设计连接完成后,经过检查就可以通电试验,这些工作做完以后,车床刀架的升级改造工作就完成了。
数控机床改造的发展论文【3】
摘 要:近几年来,随着我国科技的快速发展,经济水平的不断提高,机械的科技水平也有了较大进步,其中数控机床改造也成为了人们较为关注的话题之一。
科学技术的进步同样也带动了数控机床的发展,使数控机床技术的运用有了改观。
文章对数控技术,数控机床进行了简单介绍,并对其改造情况进行了分析和总结,希望能够带来一定借鉴意义。
关键词:数控技术;数控机床;改造
最近几年来,我国的市场经济发展迅猛,进步之快令人欣喜,但随之而来的就是国内、国际市场竞争的白日化,其竞争激烈的程度不言而喻。
日趋激烈的市场竞争力带来的是中、小批量的生产越来越多,尤其在航空工业中占据的比例更大,甚至达到绝大部分,且零件外形趋于复杂,这也就要求零件的精度更高。
这些要求的日益严格,使得传统机床的工艺渐渐力不从心,无法满足现代化需求。
在这种情况下,柔性加工变得越发重要,而对数控机床的依赖也越来越大。
想要解决现有状况的方式通常有两种,一种是通过购买新的设备来替换老旧设备,从而决绝现有设备无法满足的缺陷,但这种方法所需的资金比较多,在资金紧张时很难实现。
另一种方法则是改造旧设备,从而获得数控加工能力,这种办法有效且节省开支,是目前较好的办法,这也使得数控机床改造成为了重要的研究课题之一。
1 数控技术与数控机床
数控技术在现代化生产中有着至关重要的作用,现代化生产离不开数控技术,它是生产自动化的核心技术,是实现生产自动化的关键所在。
现代化科学在如今的生产中运用广泛,想要实现生产的全自动化离不开优良的数控技术。
数控技术发展的好坏对现代化机械生产的作用不言而喻,甚至可以说其技术的好坏直接影响着一个国家装备制造业的水平,同时映射着众多领域的技术水平。
可见基础科学的发展离不开数控技术的进步。
数控机床是典型的机电一体化产品,其高效利用解决了很多方面的问题。
在现代化的工厂中离不开数控机床,对于比较复杂、精密、繁多的零件加工,数控机床有着较大作用,是生产的关键所在。
柔性、高效能是其特点,更是现代化机床技术发展的大方向。
在航空航天、农业生产以及开采矿产等方面,数控技术都起到重要作用,并带动了工业的发展。
从根本而言,数控机床就是利用计算技术,将信息代码用数字的形式表示出来,再通过输入到数控设备中,通过数控设备发出各种指挥信号,从而控制机床,将一些复杂繁多的问题按照严格要求得以解决。
2 数控机床改造的优势
数控机床的优势有很多,单从效率方面和合理化方面就可归纳出七点。
以下做详细介绍。
(1)数控加工的种类较多,小批量生产上有着重要作用,是其自动化的手段。
它的自动化程度较高,并且加工的速度也非常迅速,都是其主要优点。
(2)产品质量是生产最为关注的问题之一,保持稳定的质量和较高的水准是数控加工的优势。
因为数控加工都是按照提前计算好的数值进行操作和加工的,所以它能够准确地进行加工并且还可以保证质量的稳定统一。
(3)现代加工中对于一些外形复杂且需要精度的加工是工作的难点问题之一。
数控加工可以有效解决这一方面的困难,并且能够在加工上保证效率和速度。
(4)装配的质量和效率依然是加工中所关注的问题之一,数控加工的零件都能够较好地解决这一方面的问题,并提高了零件装配的互换性。
(5)生产管理也在其作用下有了较好的发展,由于其加工时间固定,工作稳定,所以管理上也较为便捷,并未计算机集成制造系统的使用起到良好效果。
(6)在人工操作上,其有效利用可以减少劳动力,并提高工作准确度,提高产品质量。
(7)与人工加工相比,其优势在于可以连续加工,使加工不间断,在减少人工的同时,又缩短了工期,提高了效率。
3 数控机床改造技术的发展趋势
近些年来数控机床有了较快的发展,其外形和功能上也有了显著提高。
具体来说,在上世纪五十年代的时候,诞生了第一台数控机床,这是美国研发的,主要元件是电子管,由于当时科技水平并不发达,所以其体积非常庞大,笨重。
在六十年代时,半导体晶体管有了较好的应用,数控系统也有了较大程度的进步,性能有了稳步提升,并且性价比有了明显提高。
七十年代的时候,机床的加工效率更为迅速,其使用效率更高,灵活性更强,数控机床有了质的飞跃,工作也逐渐完善起来。
到了八十年代,数控技术转型为计算机数字控制技术,这是一个崭新的时代,微处理得到了较为广泛的应用。
微处理的运算速度有了稳步温升,数控机床的发展也更为快速。
数控机床的不断发展,为工业带来了新的改观。
伴随着计算机数字控制时代的到来,数控技术越发完善,高精度、高效率、智能化是其发展的方向,其发展的速度更是令人欣喜。
主要表现特点从以下几方面来具体说明。
高精度化
高精度化是数控技术的特点之一。
在现代化工业飞速发展的今天,对加工的精度要求也越来越高。
从八十年代的定位精度到九十年代初的定位精度,可以从数字上看出精度的变化。
在精度不断提升的现在,受益最大的就是航天工业,其精度的变化有了较大提升,并且对航天工业的发展帮助非常大。
此外,在计算机技术迅猛发展下,其加工精度进步速度也越来越快,机床结构材料也有了一定改变。
高速度化
机床生产效率的提高也是其发展的具体表现之一,从机床主轴的转速上可以体现出来。
4000rpm到6000rpm是中等规格机加中心的最高转速,后发展到8000rpm到12000rpm。
其次,坐标轴移动速度的提升也是其效率提高的表现。
高柔性化
多样化、个性化是现代产品的特点,这也就要求机床要有更高的柔性加工。
如铣削加工中心可以铣削、钻孔、攻丝等。
高自动化
自动化指的是在加工过程中主要依靠机器设备进行加工,人力加工会比较少。
高自动化不但能够减少人工的耗费,还可以提高工作效率和工作质量,与传统加工相比有着非常多的优势。
传统自动化往往是对大批量生产加工,而现在利用数控机床和机械加工中心,可以使大批量生产自动化,在多品种小批量的生产上也有所作为。
宜人的造型和灵活的操作
在数控机床效率不断提升的同时,造型的改变也是其重要的进步之一。
除了性能优异,使用安全之外,在造型上还要便捷、美观,适合人员操作。
这才是优秀的数控机床所应具备的。
简单灵活的操作也是数控机床所具备的特征,操作的灵活简单也可以加快其效率。
可靠性高
随着现代科学的发展,数控机床的可靠性也有了稳步提高,准确度和质量都有了一定程度上的进步。
机床的数控化从传统的切削机床逐渐转化向塑料加工机床、绘图机、气割机等加工设备方面转化。
其可靠性越来越高,应用也越来越广泛。
4 结束语
随着数控技术的不断发展,数控机床改造技术也在日益进步,其发展的前景也十分乐观。
在现代化科技高速发现的今天,相信我国的数控机床技术还会不断改进,日趋完善,为其工业发展带来新的发展前景。
参考文献
[1]苗文理.关于数控机床改造方案的方法选择及设计[J].科技致富向导,2008(12).
[2]李道国.PARVEX 数字伺服系统在数控机床改造中的应用[J].装备维修技术,2008(1).
[3]谭昕.基于三轴联动的平面二次包络蜗轮数控加工及数控机床改造方案研究[J].机床与液压,2005(7).
浅谈测绘新技术在房产测绘中的应用论文
1 引言
房产测绘是房屋管理工作的重要基础和依据之一,为房屋的产权、产籍管理提供房产及房屋用地的权属名称、界址范围、产权面积等资料,是产权登记及产权转移的重要依据,房产测绘成果具有法律效力;同时,房产测绘成果为房产评估、税费征收、开发交易抵押提供基础数据和依据,财政经济作用明显; 另外,房产测绘成果涉及大比例尺测绘的内容,可以作为城市基础地理信息更新的数据源,避免重复测绘和重复投入。可以看出,房产测绘作用重要、意义重大。
随着城市快速发展,各类综合建筑、异形建筑越来越多,如大型体育场馆和城市商业综合体的建设,为房产测绘工作带来了极大的难度,传统的测绘方法难于满足其测量要求,探讨新技术、新方法、新仪器在房产测量中的应用非常必要。
2 测绘新技术在房产测绘中的应用
2. 1 HZCORS在房产测绘中的应用
2. 1. 1 HZCORS简介
杭州市连续运行卫星定位综合服务系统( HZCORS) 是综合运用全球导航卫星系统( GNSS) 、计算机技术、现代移动通信技术、网络技术建成的现代测绘基准,由参考站网、数据通信网络、数据处理中心和用户四部分组成,各部分通过网络和移动通信技术连接为一个整体。HZCORS采用虚拟参考站技术,参考站网由杭州、余杭、萧山、临安、富阳、昌化、铜庐、建德、淳安九个连续运行GNSS 参考站组成。经过系统精度检核,HZCORS 实时动态定位测量精度水平方向优于± 3cm,高程方向优于± 5cm,在基础测绘、工程测量、城市规划、城乡建设等领域得到了广泛的应用。
2. 1. 2 HZCORS在房产测绘中的应用
在房产测绘的过程中需要进行控制测量工作,HZCORS 的应用,极大的方便了房产控制测量。当然,房产测绘控制测量的精度要求较高,末级平面控制网相邻控制点的相对点位中误差不超过± 0. 025m,最大误差不超过± 0. 05m,采用传统的CORS -RTK 测量模式难以满足其测量要求。可以在HZCORS 环境下,以HZCORS 基准站为起算点进行快速静态测量,该方法省去了寻找控制点、验证起算点精度的要求,无需在起算点架设仪器,节省了工作时间、减轻了劳动强度,提高了工作效率,同时,由于相邻控制点一般同步观测,相对精度较高,完全可以满足房产测绘平面控制点的精度要求。
同时,在房产平面图的测绘过程中,采用HZCORS 与全站仪相结合的方法,充分发挥彼此的.优势,在保证测量精度的同时,提高了工作效率。
2. 2 三维激光扫描技术在房产测绘中的应用
2. 2. 1 三维激光扫描技术工作原理
三维激光扫描系统集成了多种空间数据获取手段,由三维激光扫描仪、旋转平台、软件控制系统,数据处理中心、数码相机及电源等附件构成。测量时,由扫描仪发射激光脉冲,通过两块反光镜有序快速旋转,把激光脉冲按一定次序扫过目标区域,通过测量激光往返时间计算距离,编码器测量脉冲角度,最终得到测量对象的三维坐标。测量数据经过软件处理后,即可输出实体建模。三维激光扫描可以从事各类复杂大型、不规则、非标准的建筑的三维数据的采集,快速重构目标的三维模型。
2. 2. 2 三维激光扫描在房产测绘中的应用
采用三维激光技术进行房产测绘时,首选进行测绘踏勘,选择合适的扫描站点,合理的扫描站点可以提高扫描效率,避免出现扫描漏洞;由于三维激光扫描通过标靶来建立测量坐标系,无需定向,仪器安置完成后即可开始扫描,扫描时需要设置合适的分辨率,避免扫描分辨率过高得到过多的冗余数据、过低扫描精度较差的情况,同时要求对标靶进行高精度扫描; 扫描完成后,使用扫描站点的三维坐标和结合标靶数据进行扫描数据配准,将扫描数据转换到大地坐标系下; 数据处理完成后,从点云数据中提取房产要素数据,并进行图形绘制,得到房产图件。地面三维激光扫描具有非接触测量、数据采样率高、主动发射扫描光源、高分辨率、高精度、数据兼容性好等优点,在人员无法到达的地点及结构复杂区域可以发挥传统测量模式无法比拟的优越性,丰富的点云数据可以真实的反映复杂结构建筑物的每一个细节,极大地缩短了外业工作时间,提高外业工作效率。由于获取的点云数据兼容性好,可以进行图形绘制及三维建模,在结构复杂、超大规模建筑物测绘时优势明显。
2. 3 免棱镜全站仪在房产测绘中的应用
2. 3. 1 免棱镜全站仪工作原理
免棱镜全站仪,相对于普通全站仪而言,无需协作式反射棱镜或接触式反射片,即可完成靶点三维坐标采集的坐标测量仪器,其常用光源均为LD 激光,适宜在测绘建筑物顶部等难以安置接触式反射设备的测区使用。同常规电子测距仪的原理基本类似,免棱镜全站仪测距均为采用脉冲波与相位波,用以实现目标点与仪器站间距离的测定,其中相位式测距的精度更高,而脉冲式测程更远。
2. 3. 2 免棱镜全站仪在房产测绘中的应用
免棱镜全站仪测量方法与普通全站仪类似,相对于普通全站仪而言,免棱镜全站仪具备以下优点: ①坐标采集过程较为简捷。在房产测绘中,免棱镜全站仪对于测程范围内的地物,无需前往放置接触式反射棱镜或反射片,即可在测站点完成目标靶点的坐标测量工作,降低了测绘工作强度,提高了危险场区测量的安全性; ②作业效率高,测量精度好。免棱镜全站仪测量时无需司镜人员协助,提高了测量的速度,同时针对高层悬空轮廓拐角等特征点,可以直接进行坐标测量,避免垂直人工投影照准或传统皮尺解析计算的误差来源,提升了观测的精度。
3 结论
目前,以连续运行卫星定位综合服务系统、三维激光扫描技术、免棱镜全站仪为代表的测绘新技术已经在房产测绘工作中得到了广泛的应用,保证测量精度的同时,提高了测量的效率,降低了劳动强度。但是,由于房产测绘的特殊性,与传统测量要求不同,需要采集大量的房产内部数据,包括地下室、楼梯间、电梯井、阳台等,传统的测绘方法必不可少。因此,在房产测绘的过程中,可以充分综合新技术与传统的测量方法,互相配合和补充,保证房产测绘成果的精度和可靠性。
目前,房产测绘成果已经成为城市基础地理信息的重要补充,然而,房产测绘要求与城市基础地理信息不同,如房产测绘成果不要求高程数据等。若使用房产测绘成果进行城市基础地理信息更新,技术设计在满足房产测绘要求的同时,需要充分考虑城市基础地理信息更新的要求。
建议你去"幸福校园"看看 里面有些样子 你可以参考 编码器概述1. 1. 1增量式编码器应用增量式编码器具有一系列优点,所以无论在高精度的计量领域里,还是在一般精度的位移转换器中,都得到了广泛的应用。目前,编码器主要有以下方面的应用 : (l)长度和角度的精密测量,在线值测量方面,光栅式测量主要应用在高精度、大量程、高分辨率的仪器中,如工具显微镜和三坐标测量机等。在光栅式圆分度测量装置中,由于一般采用均匀布置多个读数头的方法,故读数精度和测量精度大为提高。 (2)数字跟踪、位移量同步比较测量,应用运动比较制成了齿轮传动链测试仪、丝杆动态测量仪和光栅检验仪等。近几年,利用莫尔条纹技术适于长、短距离测量的特点,研制的一种激光准直跟踪和定位系统,定向精度达到了 /5m,对于工业环境的中远距离的定位准直和跟踪具有很大的推广价值。
信道编码技术及电子系统工程应用的探讨论文
根据信道编码理论及编码、译码方法和技术的发展,结合工程实际从理论到实践进行了简要的阐述。
随着信息及信号传输技术的发展,应用电子领域也随之扩大并得到发展。通过对信源编码、信道编码、编码的方法,以及对压缩后的信息进行纠错编码,以抗击信道、网络及传输过程的误码或数据丢失,即信道编码问题的系统认识与理解对实际工程应用具有重要的意义。从电子系统工程的应用角度,对相关知识的理解与应用体会更为深刻。在此,就实际应用中贯穿其中的相关知识及带来的思考与启发扼要介绍。
一、信道编码理论及编、译码问题
衡量任何一个信号通信系统性能优劣的基本因素是有效性和可靠性,有效性是信道传输信息的速度快慢,可靠性是信道传输信息的准确程度。在数字通信系统中,信源编码是为了提高有效性,信道编码是为了提高可靠性,而在一个通信系统中,有效性和可靠性是互相矛盾的,也是可以互换的。我们可以用降低有效性的办法提高可靠性,也可以用用降低可靠性的办法提高有效性。而纠错编码,即信道编码问题是重点。
(一)编、译码问题
信道编码是以香农第二定理和香农第三定理为理论支持。在错误控制编码方面,主要是纠错线性分组码与非分组的卷积码。对于线性分组码,采用增加冗余码作为监督码,这样编出的码具有一定的检错和纠错能力。在译码方面,根据最大似然法译码,判断码的汉明距离,找到汉明距离最小的码,那就是在发送端传输过来的码。编码是一个比较抽象的概念,采用矩阵的描述方式表示编码,将输入的信息序列与生成矩阵相乘,那么就可以得到编码后的符号。在译码方面,通过奇偶校验矩阵就可以检测译码是否正确。
(二)关于卷积码
卷积码是编码不一样的领域,因为这种码在判决时用到过去的信息,也就是说,它是需要记忆的。这也就是卷积码得名的由来。卷积码的编码器由一个移位寄存器和相关逻辑电路组成,对每一个进入的信息帧,编码器都产生一个码字帧。当然,还可以画编码器的状态图,比较直观表示编码器根据输入情况而变化。根据状态图可画出网格图;由网格图很容易地知道卷积码的距离,这是卷积码译码的一个依据。卷积码用一个生成多项式矩阵表示,在编码方面极为方便,编码操作可以简单地描述为信息量矩阵与生成矩阵的乘积。而更加严谨、方便地表达,则需要生成函数。通过修改状态图,很容易得到生成函数。对生成函数的级数展开,可以很直观地得到汉明距离和输入路径的信息,最后还可以知道给定汉明距离全零路径的数量。
(三)Turbo码和LDPC码
Turbo码与LDPC码是两种性能接近香农极限的信道编码。Turbo码在低信噪比的情况下,性能比其他编码要好。Turbo码的优良性能在非实时数据通信方面被广泛采用。Turbo码是分组码和卷积码的“准”混合物。Turbo码有并行级联卷积码、串行级联卷积码和混杂级联卷积码三种不同的排列。因为有交织器的存在,所以编码器的纠错能力很好。LDPC码是一类可以用非常稀疏的校验矩阵或二分图定义的线性分组码,其特点是:译码算法具有线性复杂度可采用并行迭代方式,具有译码自校验特性,在高信噪比条件下能有效降低译码复杂度,提高误比特率性能;可以满足高性能信号通信要求。LDPC码以最低的复杂度提供了最好的性能。这意味着在同等性能情况下, LDPC码的复杂度只有Turbo码的1/4。与Turbo码相比,LDPC码尤其是非规则LDPC码具有非常出色的性能,优于迄今为止已知的其它编码方式。LDPC码与其它编码相比还有一些独特的优点:译码可以完全并行,因此可以获得更高的译码速度;译码器的复杂度大幅降低;译码是可验证的;非规则LDPC码具有天然的不等错误保护能力。
二、从信道编码定理看编、译码方法的发展
(一)信道编、译码方法的多样性
信道编码的'核心是“纠错”;信道编、译码的最终目的是实现信道与信号通信系统在可靠性指标下的优化。其方法是纠错编码,即抗干扰编码。奇偶校验码是一种检错分组码;由此原理派生出改进的:水平奇偶校验码、垂直奇偶校验码、群计数码等。定比码是一种只能发现错误的简单检错码,且需通过反向信道系统方能实现抗干扰。而重复码是前向纠错码,也是一种最简单的纠错码,实际应用较广泛。而由汉明码引出的线性分组码是一种具有线性代数关系的编码。在实际应用中,为得到希望的码长和信息位长度,将信息位缩减而得到原码的缩短码。在汉明码的基础上增加一位监督元,则产生增余汉明码或扩展汉明码,使纠错能力得到提高。而由完备码产生的完备译码、非完备译码,则反映了分组码的纠错能力是全部用于纠错,还是部分纠错检错。循环码是线性分组码中重要的一类码,从应用角度其编码与译码电路较为简单,易于实现;且编、译码方法方便、成熟。
(二)信道编、译码方法的发展过程与启示
不难看出,信道编码的方法是丰富多彩的。也是渐进发展,逐步完善的过程。由此可见,理论指导是发展的方向。对信道编码的理论支撑及方向的指引,使得信道编码方法沿着丰富而日臻完善、接近而趋于极限的方向发展。从这一发展过程可以看出,任何一种新的或衍生的方法,都是有局限性的。但这种局限和不完善性,并不会阻碍新的方法的产生和发展。旧的矛盾解决的同时,新的矛盾又会出现。正如,纠错检错能力的提高,对信息进行错误保护,以抵御信道或网络等信息传输过程的干扰所产生的误码或数据丢失的同时,也将使编码及信息传输效率降低。由于信道编码增加了数据量,其结果只能是以降低传送有用信息码率为代价。因此,不同的编码方式,其纠、检错的能力不同,编码效率(信息传输效率)也有所不同。
三、从工程应用实例看理论支撑点
(一)智能住宅小区建设中信道编码技术的应用
在工程中首次接触的,应用于数字电视地面广播(DTTB)的编码调制方案中,涉及到:以多级分组乘积码代替传统的串行级联编码结构,提高了频谱效率;同时采用一种多分辨率星座图,可在一个DTTB信道中提供3种级别的服务.在接收端采用基于MAX—LOG—MAP准则的迭代Turbo译码算法以获得可靠接收。仿真结果表明,在视觉门限BER=3×10-6处,高优先级码流的比特信噪比约为7dB,适用于高可靠性的服务.中优先级和低优先级码流可支持室外固定接收。由此,也加深了对并行级联卷积码的反馈迭代结构的理解。
(二)网络编码与网络安全
在网络工程中,接触到多址信道中联合网络编码和信道编码的设计方案。该方案利用LDPC码和网络编码的线性特性以及软输入软输出模块设计,不仅减少了编译码的复杂度,而且提高了编译码效率。同时,了解了网络——信道编码分离定理,以及该定理成立的条件,即当网络中的信道是确定型广播信道时,分离定理不成立。而信道安全编码与网络安全编码同样重要,又有所区别。信道编码问题,其核心是对传送的信息进行错误保护,以抗击信道或网络等信息传输媒介所带来的误码或数据丢失。而网络中的通信安全是网络编码研究的重要课题之一,网络安全编码更侧重于网络使用者信息及使用的安全层面。网络编码技术的发展可以大幅度提高网络的吞吐量。
四、结束语
专业技术的专长与拓展并存,这是专业技术发展的必然趋势。身处信息时代,信息科学是研究信息的获取、传输以及应用的科学,是信息资源与技术开发及其推广应用的理论基础,是信息技术及信息产业的核心。通信工程、电子信息工程、计算机科学、计算机应用等众多应用技术与信息科学、信息技术及信息产业息息相关。信道编码从理论上要解决理想编码器、译码器的存在性问题,即解决信道能传送的最大信息率的可能性和超过这个最大值时的传输问题;同时构造性的编码方法以及这些方法能达到的性能界限。筒言之,通过信道编码器和译码器来实现的用于提高信道可靠性的理论和方法。
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