汽车轮毂作为汽车的重要组成部件,其结构中分布着大量轴孔,轴孔的加工精度是衡量轮毂性能重要指标之一。汽车轮毂中心孔是用来与车轴固定连接的部分,其加工直径尺寸直接影响到轮圈几何中心是否能与轮毂几何中心相吻合,对于汽车行驶的稳定性有着重要的作用。在本课题中,以检测汽车轮毂中心孔内径加工精度为研究目标。由于汽车轮毂中心孔内径尺寸小而且深,这为实现对其内径的在线检测带来诸多难题。鉴于激光传感技术的高精度测量特性,本文采用激光位移传感器对汽车轮毂中心孔内径数据进行采集,建立了一种非接触式光学在线检测系统。本课题设计的在线检测系统主要分为硬件部分和软件部分。硬件部分主要包括光路系统设计、数据采集系统和控制系统。其中,光路系统是基于LK-G152激光位移传感器进行设计,由于汽车轮毂中心孔内径较小,而激光位移传感器体积又较大,无法直接伸入孔内直接对其进行检测。本文基于直射式三角法测量原理对光路进行了从新设计以满足测量需求。数据采集系统主要包括激光位移传感器、激光位移传感器控制器和PC机,激光位移传感器控制器采集的内径数据通过USB通讯上传至PC机以做后期的数据处理。控制系统主要包括单片机控制器、步进电机驱动器和步进电机,单片机控制器发送控制信号给步进电机驱动器以控制步进电机的启停旋转动作。本课题的软件系统包括上位机软件系统和下位机软件系统。其中,上位机软件系统是基于VS2013软件开发平台采用C#开发语言进行开发,主要包括系统标定、显示、参数设置、数据采集以及与串口通讯等功能。下位机软件系统是基于keil uvision4开发平台采用C语言进行开发,主要包括PC机与单片机控制器之间的串口通讯,单片机控制器与步进电机之间的控制。为了便于显示,本文最后采用MATLAB对采集数据进行了仿真实验,并对系统运行结果进行了分析。实验结果表明,该在线检测系统的设计基本达到了预期目标,为后续工厂实际的应用奠定了基础,具有一定的使用价值。