指示表全自动检定系统的研究与设计

摘要

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。

目录

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摘要

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

1．3．1 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

3．1．1 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

4．2．1 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

4．4．1 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

5．1．1 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

5．3．1 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