【摘 要】
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大尺寸阶梯轴是汽车和火车等大型设备中重要组成部分,在工业生产中被广泛应用,故阶梯轴的参数测量变得尤为关键。因此,本课题以大尺寸阶梯轴自动测量设备为背景,对其直径检测系统线阵CCD、跳动检测系统一维PSD传感器的信号处理和平移运动、旋转运动进行设计和研究,对于大尺寸阶梯轴参数测量具有重要意义。首先,分析了双光路线阵CCD成像法直径测量和激光三角位移跳动测量的原理,提出了线阵CCD、一维PSD传感器的
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大尺寸阶梯轴是汽车和火车等大型设备中重要组成部分,在工业生产中被广泛应用,故阶梯轴的参数测量变得尤为关键。因此,本课题以大尺寸阶梯轴自动测量设备为背景,对其直径检测系统线阵CCD、跳动检测系统一维PSD传感器的信号处理和平移运动、旋转运动进行设计和研究,对于大尺寸阶梯轴参数测量具有重要意义。首先,分析了双光路线阵CCD成像法直径测量和激光三角位移跳动测量的原理,提出了线阵CCD、一维PSD传感器的信号处理以及平移运动、旋转运动的控制系统方案;其次,对线阵CCD、一维PSD传感器信号处理电路和平移运动、旋转运动电路进行设计与仿真;再次,利用Lab VIEW、Quartus和Keil分别设计了测量系统的上位机相关程序,线阵CCD、一维PSD传感器信号处理和平移运动、旋转运动驱动控制的下位机程序,并以串口通信的方式实现了下位机与上位机之间数据通讯;最后,对线阵CCD、一维PSD传感器信号处理模块和平移运动模块、旋转运动模块进行了实际测试实验。实验结果表明,线阵CCD、一维PSD传感器信号处理满足大尺寸阶梯轴自动测量设备的测量要求;运动控制系统中平移运动有效行程范围为0-2000mm,旋转运动的转动范围为0-360°,符合论文的实际要求。
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