90系列柱塞泵斜盘零位及深度检测系统的研究

摘要

柱塞泵斜盘零位及深度是影响柱塞泵合格判定的重要因素,直接影响着柱塞泵的使用性能,目前国内大多数柱塞泵生产厂家采用人工检测的方式,检测效率低,人为因素大,容易受外界因素的影响。为提高柱塞泵斜盘的检测精度和效率,有必要研究开发一种斜盘零位及深度自动检测系统。90柱塞泵斜盘零位及深度自动检测系统主要包括机械系统,数据检测系统,数据计算系统,驱动控制系统。
　　硬件部分主要包括激光位移传感器、可编程控制器(PLC)、标准的RS-232串行通信接口、PC机、机械执行机构等部件。本文采用激光三角法作为总体检测方案,用激光位移传感器对斜盘缸体上表面进行数据采集;根据实际设计要求,并参考形位误差检测国家标准,用坐标测量作为平行度误差检测原则;运用最小二乘法建立平行度误差的关联基准平面,由此得到定向最小区域并给出其计算模型,然后运用
　　MATLAB编程进行相关计算;柱塞泵斜盘零位及深度的检测是在外载荷的作用下进行的,系统采用了直线滚动导轨搭建X-Y工作平台保证机械精度,利用PLC控制伺服电机实现其平面运动;采用标准的RS-232串行通信接口保证上位机(计算机)、下位机(PLC)之间通信的可靠性。软件部分采用VB和MATLAB的混合编程技术,即利用VB作为前端开发工具进行应用程序开发的同时,将应用程序中较为复杂的数学计算交由MATLAB来完成,开发了数据采集程序、数据计算程序、数据库管理程序、数据库访问程序。系统开发了人机界面,操作人员可根据需要查看任何有关生产的情况。
　　最后对影响该系统精度的各种误差因素进行了详细分析,计算得到系统极限误差。通过试验数据得出检测系统的重复性精度,结果表明系统满足设计要求。

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第一章 绪论

1.1 选题背景和意义

1.2 课题来源

1.3 国内外形位误差测量技术研究现状

1.4 本文的主要研究内容

第二章 检测原理和方案设计

2.1 系统设计指标

2.2 平行度误差检测原则

2.3 平行度误差检测方法

2.4 激光三角法检测方案

2.5 检测样本点的选取

第三章 斜盘深度及零位误差分析与计算

3.1 形位公差基本理论与标准规范

3.2 平行度误差定义

3.3 基准建立的原则与方法

3.4 拟合基准平面

3.5 定向最小区域的确定与斜盘零位及深度计算

3.6 本章小结

第四章 检测系统硬件设计

4.1 自动检测系统基本结构

4.2 机械结构设计

4.3 控制系统设计

4.4 CCD激光传感器选型

4.5 本章小结

第五章 检测系统软件设计

5.1 系统软件总体框架

5.2 USB接口数据采集方案设计

5.3 PLC与上位机串口通信方案设计

5.4 算法实现方案设计

5.5 软件界面设计

5.6 Excel数据库设计

5.7 本章小结

第六章 检测系统误差分析

6.1 检测系统误差来源

6.2 影响精度的误差因素分析．

6.3 精度估计

6.4 系统的重复性精度

6.5 本章小节

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢