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本文在凸轮传动机构研究的基础上,以虚拟仪器技术、现代测试技术、传感器技术、计算机技术及总线技术等为技术平台,论述了凸轮机构传动装置动态测试台检测与控制系统的研究开发和成果,主要内容有:
1)在广泛收资和方案比较及可行性论证的基础上,进行了凸轮机构传动装置动态测试台总体方案设计:利用PLC的数字量输出来控制和调节伺服电机启停、转向、转速;在弧面分度凸轮的输出轴上安装加速度传感器和双圆光栅传感器来测量凸轮转动时的振动情况、输出角位移、分度精度以及运动规律误差等。应用虚拟仪器LabVIEW开发了试验台的测控软件系统;利用串口实现计算机与下位机PLC的通讯,对系统进行实时监测、动态显示、信号处理与数据存储的设计。
2)论述了系统的设备选型,包括下位机PLC,动力源伺服系统,传感器和数据采集卡,选用图形化编程语言LabVIEW作为软件平台,完成整个系统的机械系统设计、电气系统设计和软件人机界面设计。着重论述了PLC控制伺服电机的软件设计和LabVIEW软件开发平台的开发过程,完成整个系统的测控目标。
本课题的创新点在于:运用LabVIEW软件平台实现采集信号的实时显示、波形周期分析、计数模块编制和周期计数值的角位移转换及其曲线显示;采用双圆光栅对称模块化差分安装结构,突破传统的单光栅采集模式,从而消除了结构安装误差,提高了测量精度。
本次开发的检测系统能对采集的信号进行实时数据处理、显示和打印测量结果。不仅适用于凸轮分度装置的测试,也适用于其它各种旋转机械的测试,只需要更改部分支架就可以搭建成其他测试目标的试验台,具有通用性,可移植性和一机多用的功能,增加了实际应用的广泛性和易推广性。