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在高速、超高速、高温、超低温和高真空等状态下,混合式陶瓷轴承已经得到广泛的应用。陶瓷轴承的关键部件是陶瓷球,它的表面质量对于轴承的性能和使用寿命有较大影响。所以必需要对陶瓷球进行100%的检测,保证陶瓷球表面质量的完好。 本课题的研究内容是完善已有陶瓷球检测装置,使其具有自动取球和自动分选的功能;并在此基础上开发陶瓷球检测装置的控制系统。该系统以显微镜加CCD对陶瓷球表面进行扫描,以步进电机作为驱动装置,由单片机通过驱动器控制步进电机带动检测装置实现球面展开,达到检测的目的。 在保持展开原理和整体布局不变的情况下,对装置做了几项改进。原装置采用机械夹球,由于两个夹具轴线不重合可能出现夹偏,导致检测不可靠,改进系统中把夹球改为气动吸球,保证了球心在夹具轴轴心上;为实现自动取球与分拣功能,在导轨上添加转动座,使吸球机构在电机的带动下能够绕z轴进行旋转,转过不同角度对应不同工位,实现对球的吸取、检测和分拣;在导轨丝杠上添加步进电机,通过丝杠转动使导轨在y方向上做进给运动保证不同球径的球心与显微镜轴线重合。 球面检测装置的控制系统主要包括控制系统硬件和控制系统软件。控制系统硬件以AT89S51单片机为核心,扩展了外部接口芯片8255A和接口电路实现步进电机的控制,参数的输入与显示,继电器控制等功能。控制系统软件用C51语言编写,采用模块化设计,程序面向对象可读性强,易于理解。实现对控制系统的管理,控制参数的计算和电机加减速控制等功能。 通过对系统的调试与实验,达到了控制要求,实现了检测目的。