镁板平面度误差在线测量系统开发

发布时间：2021-05-12 01:53

　　当今社会,科学技术的进步促进了社会生产能力的提高。如何将理论依据转化为工程成果是一个颇具挑战的问题。为解决工业生产中常见的平面度误差检测问题,本文从平面度误差检测理论出发,结合镁板生产企业的实际需求,开发出一套易操作、高度自动化、检测结果符合实际生产需求的镁板平面度误差在线测量系统。为保证理论成果有效转化和实际生产需要,本文主要做了三方面的研究:平台机械结构、软硬件开发以及平面度误差算法。本文所述检测系统,采用了一种非接触式的测量方案——采用激光测距传感器为检测传感器,同时,以STM32F4系列微控制器作为系统主控,最终完成了一款集数据采集、数据预处理和检测平台控制于一体的采集器。使用Visual Studio集成开发环境和C#进行上位机软件的开发。本系统的处理流程如下:通过机械手将待检板材放入检测区域,随即上位机下发指令至采集器,而后系统自动采集标定平面的位移数据,标定完成后气缸推动扫描平台对板材的表面进行扫描,原始数据经低通滤波器处理后上传至上位机。通过表面数据与标准量块数据的代数差值可得到板材的状态数据,然后经过最小二乘法拟合平面,最终计算得到平面度误差。本文研究设计的检测系统最... 

【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文主要工作
    1.5 本章小结
2 系统需求及总体方案设计
    2.1 系统需求
    2.2 系统总体方案
    2.3 本章小结
3 检测平台机械结构
    3.1 检测平台整体方案
    3.2 检测平台主要结构
        3.2.1 板材支撑结构
        3.2.2 基准面
        3.2.3 定位销
        3.2.4 扫描移动平台
        3.2.5 平台安全保障
    3.3 本章小结
4 硬件设计及采集器开发
    4.1 硬件系统设计方案与设备选型
        4.1.1 硬件系统方案
        4.1.2 设备选型
    4.2 采集器硬件开发与设计
        4.2.1 最小系统设计
        4.2.2 稳压电路设计
        4.2.3 模数转换电路设计
        4.2.4 RS485通信电路设计
        4.2.5 限位开关信号输入电路设计
        4.2.6 气缸继电器控制电路设计
    4.3 采集器程序开发与设计
        4.3.1 开发环境及开发语言介绍
        4.3.2 程序设计
    4.4 滤波算法设计
        4.4.1 均值滤波法
        4.4.2 滑动窗口滤波法
        4.4.3 Butterworth滤波法
        4.4.4 下位机滤波算法的对比及选取
    4.5 采集器测试
    4.6 本章小结
5 上位机软件及算法开发与设计
    5.1 开发语言和开发环境介绍
    5.2 软件结构组成
    5.3 人机交互界面设计
        5.3.1 登录界面设计
        5.3.2 密码修改界面设计
        5.3.3 权限分组管理界面设计
        5.3.4 软件主界面设计
        5.3.5 参数设置界面
        5.3.6 模型参数设置界面
    5.4 数字通信设计
    5.5 保存文件设计说明
        5.5.1 文件保存路径
        5.5.2 文件命名规则
    5.6 数据库设计
    5.7 平面度误差评定算法设计
        5.7.1 高差法
        5.7.2 最小二乘法
        5.7.3 平面度误差算法对比及选取
    5.8 本章小结
6 系统实验及测试
    6.1 最小二乘算法验证
    6.2 重复性测试
    6.3 批量测试
    6.4 稳定性测试
    6.5 本章小结
7 总结及展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
个人简介
导师简介
成果目录清单
致谢



本文编号：3182502