指示表全自动检定系统的研究与设计
发布时间：2021-06-11 09:52
指示表是机械制造与加工中,用来测量长度的精密测量仪器,其计量性能的好坏直接影响制造与加工的精度与质量。指示表检定仪是评价指示表计量性能好坏的计量标准,指示表检定仪的性能与自动化程度直接决定检定工作的精确性与效率。目前基于LabVIEW的虚拟仪器、机器视觉、数据采集和运动控制等技术都相对成熟,可以用在全自动化检定系统的实现中。本文以指示表检定工作过程与方法为研究对象,利用LabVIEW为开发平台研究与设计了可以全自动运行的指示表检定系统。系统以滚珠丝杠直线滑台与步进电机构成位移传动机构,直线光栅尺作为长度测量基准,搭建了量程（0～100）mm,分辨力0.1μm的硬件测量结构,利用NI-DAQ多功能数据采集卡与LabVIEW平台设计了光栅信号采集与系统运动控制程序,通过调用表盘图像识别程序从而实现了指示表示值误差与回程误差的检定。鉴于指示表检定工作数据处理、记录与检定报告生成等后续工作耗时长,易出错,本文利用LabVIEW设计了 Excel数据处理与记录程序,检定报告自动生成与打印程序,并开发了具有运行控制、状态显示及信息录入等功能的用户界面,最终实现了指示表检定工作的全自动化操作。
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 指示表检定工作简介及研究意义
1.2 全自动检定系统研究现状
1.3 论文主要工作及内容安排
1.3.1 论文主要工作
1.3.2 论文内容安排
第二章 全自动检定系统总体研究与设计
2.1 全自动检定系统的技术指标
2.2 全自动检定系统的硬件结构设计
2.2.1 指示表检定原理
2.2.2 检定系统长度测量基准
2.2.3 CCD图像识别模块
2.2.4 位移进给与控制模块
2.2.5 NI多功能数据采集卡
2.3 全自动检定系统软件结构设计
2.4 小结
第三章 长度测量基准的设计与实现
3.1 长度测量基准的设计
3.1.1 光栅测量技术
3.1.2 光栅尺选型
3.2 光栅数据采集程序设计
3.2.1 光栅输出信号与硬件连接
3.2.2 光栅信号采集与LabVIEW程序设计
3.3 小结
第四章 位移传动控制的设计与实现
4.1 传动系统的设计与选型
4.2 步进电机的控制
4.2.1 步进电机控制原理
4.2.2 步进电机驱动设计
4.3 步进电机控制程序设计
4.3.1 脉冲生成程序设计
4.3.2 电机方向与释放控制程序设计
4.4 系统运动过程控制程序设计
4.4.1 检定过程分析
4.4.2 运动过程控制程序设计
4.4.3 系统硬件搭建
4.5 小结
第五章 基于LabVIEW的数据管理平台设计与实现
5.1 数据记录与管理
5.1.1 原始数据记录
5.1.2 数据记录与管理程序设计
5.2 数据处理
5.3 检定报告自动生成程序设计
5.3.1 检定报告的内容
5.3.2 检定报告生成程序设计
5.4 生产者/消费者模式设计
5.5 用户界面
5.6 小结
第六章 结论与讨论
6.1 系统测试与性能评估
6.2 总结与讨论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LabVIEW的多功能校准源自动检定系统[J]. 赵嘉功,邓国荣,秦睿. 计测技术. 2016(S1)
[2]基于直线光栅尺的高精度定位平台的研制[J]. 陈昊,陈琦. 制造业自动化. 2016(04)
[3]基于LabVIEW的砝码自动检定系统设计与实现[J]. 韩轩,肖晖,石建荣,戴春丽,赵不贿. 计算机测量与控制. 2015(06)
[4]基于LabVIEW的高速数据采集系统设计[J]. 王树东,孙野,梁国栋,李晓培. 工业仪表与自动化装置. 2014(04)
[5]基于DSP的混合式步进电机细分驱动器的设计[J]. 尹泉,涂敏. 伺服控制. 2012(01)
[6]基于光栅传感器的位移测量仪的研制[J]. 江晓军,黄惠杰,王向朝. 电子测量技术. 2008(07)
[7]图像识别在指示表检定中的应用[J]. 于正林,姜涛,曹国华. 计量学报. 2006(03)
[8]基于超声波电机的指示表自动检定仪伺服进给机构的研究[J]. 华亮,包志华,张建生,王士森. 电机与控制应用. 2006(03)
[9]基于CPLD芯片的光栅信号细分模块的设计[J]. 闫丽,段发阶,方志强. 计量技术. 2005(10)
[10]基于普通编码器的高精度位置检测方法[J]. 宋刚,张蕾,胡德金. 上海交通大学学报. 2003(05)
博士论文
[1]异端类型三坐标测量机结构原理及误差修正技术研究[D]. 王晨晨.合肥工业大学 2012
[2]高精度衍射光栅干涉位移传感器及关键技术研究[D]. 尚平.合肥工业大学 2012
硕士论文
[1]高速光栅电学系统设计及细分技术的研究[D]. 邱葭华.合肥工业大学 2012
[2]纳米三坐标测量机的精度设计与误差修正[D]. 王琦.合肥工业大学 2006
[3]指示表自动检定仪[D]. 于相慧.长春理工大学 2004
本文编号：3224306
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 指示表检定工作简介及研究意义
1.2 全自动检定系统研究现状
1.3 论文主要工作及内容安排
1.3.1 论文主要工作
1.3.2 论文内容安排
第二章 全自动检定系统总体研究与设计
2.1 全自动检定系统的技术指标
2.2 全自动检定系统的硬件结构设计
2.2.1 指示表检定原理
2.2.2 检定系统长度测量基准
2.2.3 CCD图像识别模块
2.2.4 位移进给与控制模块
2.2.5 NI多功能数据采集卡
2.3 全自动检定系统软件结构设计
2.4 小结
第三章 长度测量基准的设计与实现
3.1 长度测量基准的设计
3.1.1 光栅测量技术
3.1.2 光栅尺选型
3.2 光栅数据采集程序设计
3.2.1 光栅输出信号与硬件连接
3.2.2 光栅信号采集与LabVIEW程序设计
3.3 小结
第四章 位移传动控制的设计与实现
4.1 传动系统的设计与选型
4.2 步进电机的控制
4.2.1 步进电机控制原理
4.2.2 步进电机驱动设计
4.3 步进电机控制程序设计
4.3.1 脉冲生成程序设计
4.3.2 电机方向与释放控制程序设计
4.4 系统运动过程控制程序设计
4.4.1 检定过程分析
4.4.2 运动过程控制程序设计
4.4.3 系统硬件搭建
4.5 小结
第五章 基于LabVIEW的数据管理平台设计与实现
5.1 数据记录与管理
5.1.1 原始数据记录
5.1.2 数据记录与管理程序设计
5.2 数据处理
5.3 检定报告自动生成程序设计
5.3.1 检定报告的内容
5.3.2 检定报告生成程序设计
5.4 生产者/消费者模式设计
5.5 用户界面
5.6 小结
第六章 结论与讨论
6.1 系统测试与性能评估
6.2 总结与讨论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LabVIEW的多功能校准源自动检定系统[J]. 赵嘉功,邓国荣,秦睿. 计测技术. 2016(S1)
[2]基于直线光栅尺的高精度定位平台的研制[J]. 陈昊,陈琦. 制造业自动化. 2016(04)
[3]基于LabVIEW的砝码自动检定系统设计与实现[J]. 韩轩,肖晖,石建荣,戴春丽,赵不贿. 计算机测量与控制. 2015(06)
[4]基于LabVIEW的高速数据采集系统设计[J]. 王树东,孙野,梁国栋,李晓培. 工业仪表与自动化装置. 2014(04)
[5]基于DSP的混合式步进电机细分驱动器的设计[J]. 尹泉,涂敏. 伺服控制. 2012(01)
[6]基于光栅传感器的位移测量仪的研制[J]. 江晓军,黄惠杰,王向朝. 电子测量技术. 2008(07)
[7]图像识别在指示表检定中的应用[J]. 于正林,姜涛,曹国华. 计量学报. 2006(03)
[8]基于超声波电机的指示表自动检定仪伺服进给机构的研究[J]. 华亮,包志华,张建生,王士森. 电机与控制应用. 2006(03)
[9]基于CPLD芯片的光栅信号细分模块的设计[J]. 闫丽,段发阶,方志强. 计量技术. 2005(10)
[10]基于普通编码器的高精度位置检测方法[J]. 宋刚,张蕾,胡德金. 上海交通大学学报. 2003(05)
博士论文
[1]异端类型三坐标测量机结构原理及误差修正技术研究[D]. 王晨晨.合肥工业大学 2012
[2]高精度衍射光栅干涉位移传感器及关键技术研究[D]. 尚平.合肥工业大学 2012
硕士论文
[1]高速光栅电学系统设计及细分技术的研究[D]. 邱葭华.合肥工业大学 2012
[2]纳米三坐标测量机的精度设计与误差修正[D]. 王琦.合肥工业大学 2006
[3]指示表自动检定仪[D]. 于相慧.长春理工大学 2004
本文编号：3224306
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