手持激光台阶缝隙测试仪设计

发布时间：2021-09-25 19:20

　　台阶缝隙的大小是工件加工和组装质量判定的两项重要的指标,其精度的高要求保障了工件加工和组装的质量。随着工件加工精度指标的不断提高和无损测试要求的不断提出,如何进行无损的高精度的台阶缝隙测试是一项关键的问题,然而面对大量的微小台阶缝隙测试任务,传统利用卡尺和塞尺组合测试的方法已经无法满足测试需求,所以非接触式高精度便携的台阶缝隙测试仪的研发与生产具有重要意义与生产效益。本课题设计研究一款手持激光台阶缝隙测试仪,可以实现对微小台阶缝隙快速准确的测试,具有非接触、高精度、测试自动化的优点。本论文首先介绍了手持台阶缝隙测试仪的研究背景和发展近况,然后从台阶缝隙测试仪测试功能和指标需求出发,分析了常用的激光测距原理,设计了测试仪的总体设计方案,并给出了相应的硬件设计、算法设计与软件设计分析。具体的工作内容有:1.测试仪硬件模块设计。首先分析激光测距原理,通过合适的测距方法选择激光线扫描传感器,然后通过对软件安装环境需求分析完成控制模块嵌入式PC的选型与硬件间接口电路的设计。最后设计采用可充电锂电池为激光线扫描传感器供电,并为锂电池设计过充过放过流电源保护电路。2.测试仪算法设计。通过分析台阶缝隙... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 课题国内外发展现状
    1.3 课题主要研究内容
    1.4 本论文的结构安排
第二章 测试仪总体方案设计
    2.1 需求分析
    2.2 激光测距原理
        2.2.1 脉冲测距法
        2.2.2 相位差测距法
        2.2.3 三角测距法
    2.3 测试仪总体概述
    2.4 测试仪硬件平台搭建
        2.4.1 激光传感器的选型
        2.4.2 控制模块方案选择
        2.4.3 电源模块方案选择
    2.5 测试仪算法设计
    2.6 测试仪软件设计方案
        2.6.1 软件开发平台选取
        2.6.2 测试仪软件层次结构设计
        2.6.3 测试仪软件总体框架设计
    2.7 本章小节
第三章 测试仪算法设计
    3.1 台阶缝隙判定与计算
        3.1.1 台阶判定与计算
        3.1.2 缝隙判定与计算
    3.2 误差分析与校准设计
        3.2.1 误差分析
        3.2.2 倾斜校准
        3.2.3 跳变校准
    3.3 测试结果与分析
        3.3.1 判定系数对台阶缝隙判定的影响
        3.3.2 倾斜校准对测试结果的影响
        3.3.3 跳变校准对测试结果的影响
    3.4 本章小结
第四章 测试仪软件设计
    4.1 测试仪软件关键技术介绍
        4.1.1 ActiveX技术
        4.1.2 TCP/IP技术
    4.2 测试仪软件功能模块设计
        4.2.1 用户登录模块
        4.2.2 初始化模块
        4.2.3 自检模块
        4.2.4 设置模块
        4.2.5 数据处理模块
        4.2.6 数据管理模块
    4.3 人机交互设计
        4.3.1 按键响应设计
        4.3.2 超限报警设计
        4.3.3 软件界面设计
    4.4 本章小节
第五章 测试仪功能测试与验证
    5.1 测试平台介绍
    5.2 测试仪硬件电源模块测试与验证
        5.2.1 电源保护模块测试
        5.2.2 电池供电时间测试
    5.3 测试仪软件功能测试与验证
        5.3.1 用户登录功能测试
        5.3.2 初始化功能测试
        5.3.3 自检功能测试
        5.3.4 设置功能测试
        5.3.5 数据处理功能测试
        5.3.6 数据管理功能测试
    5.4 测试仪精度测试
    5.5 测试仪验证过程中出现的问题及解决方案
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于手眼系统的线结构光焊缝跟踪系统设计[J]. 陈天元,宋光明,王富林,何杏兴,宋爱国.  仪器仪表学报. 2017(10)
[2]塞尺片厚度测量方法的选择[J]. 詹华挺.  质量技术监督研究. 2017(03)
[3]基于三维激光扫描的蒙皮对缝检测研究[J]. 严成,黄翔,李泷杲,李栋.  航空制造技术. 2017(10)
[4]基于激光二维扫描传感器的车体轮廓尺寸测量[J]. 赵国新.  金属加工(冷加工). 2016(S1)
[5]线结构光视觉传感焊缝跟踪图像处理[J]. 毛志伟,赵滨,周少玲.  热加工工艺. 2016(15)
[6]基于嵌入式的现场总线和TCP/IP协议转换的技术研究[J]. 安妮,董俊.  现代电子技术. 2016(01)
[7]游标卡尺精度分析和检查方法[J]. 张旸,王文英,李绍华,许诺,王新爽.  黑龙江科技信息. 2015(01)
[8]空气轴承间隙测量精度分析[J]. 凌明祥,王珏,李明海,张荣.  传感器与微系统. 2013(06)
[9]基于MFC的工程软件界面设计[J]. 徐璇,姜明新,黄静,徐晶,李敏.  电子设计工程. 2011(21)
[10]基于激光的便携式飞机装配接缝质量检测仪及应用[J]. 吴兴江.  计测技术. 2011(05)

硕士论文
[1]脉冲式激光测距机的设计与实现[D]. 赵亚飞.郑州大学 2017
[2]激光三角法测距系统[D]. 徐俊峰.长春理工大学 2012



本文编号：3410296