- •Автоматизация оптических измерений
- •2013, С неопубл. Испр. 2017
- •Ббк сгау 34.9
- •Сведения об авторе
- •Содержание
- •Определения, обозначения и сокращения
- •Предисловие
- •Введение
- •Двумерный лазерный триангулятор
- •1.1 Сбор данных
- •1.2 Обработка данных
- •1.3 Программное обеспечение
- •1.3.1 Программа сбора данных
- •1.3.2 Программа обработки данных
- •1.3.3 Программа статистической обработки результатов измерений
- •1.3.4 Результаты работы программы статистической обработки измерений
- •1.4 Требования к качеству контролируемой детали по отклонениям геометрической формы поверхности вращения
- •1.5 Требование к погрешности измерительного канала автоматизированной системы
- •1.5.1 Требования к производственному контролю
- •1.5.2 Требования к погрешности измерений
- •1.7 Сравнительный анализ кругломеров различного типа
- •2 Характеристики измерительного канала двумерного лазерного триангулятора
- •2.1 Проектирование источника излучения
- •2.2 Влияние шумов на характеристики измерительного канала
- •2.3 Возможные пути увеличения чувствительности и уменьшения погрешности автоматизированной системы
- •2.4 Оценка влияния шумов измерительного канала
- •3 Измерения геометрических величин двумерным лазерным триангулятором при больших отклонениях от круглости
- •4 Пример информационного расчета автоматизированной системы
- •5 Комплекс технических средств
- •5.1 Современное состояние
- •5.2 Перспективы
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение а Обработка данных в двумерном лазерном триангуляторе
- •Приложение б Преобразование пучка света в оптической системе в приближении геометрической оптики
- •Приложение в Описание сфокусированного пучка света лазера
- •Приложение г Листинг программы численного расчета изменения величин информативных параметров двумерного лазерного триангулятора под влиянием электронных шумов
- •Приложение д Обработка данных в двумерном лазерном триангуляторе при больших отклонениях от круглости
- •Приложение е Примеры приложений к техническому заданию на дипломное проектирование
- •Назначение системы
- •2 Характеристики объекта автоматизации
- •Требования к информационному обеспечению
- •2 Характеристика объекта автоматизации
- •3 Требования к информационному обеспечению:
- •4 Требования к техническому обеспечению:
- •5 Требования к программному обеспечению:
- •6 Общие требования к ас:
- •7 Требования к методическому обеспечению
- •8 Технические требования к ас:
- •1 Назначение системы:
- •4 Условия работы системы
- •5 Требования к техническим характеристикам системы
- •6 Общие требования к проектируемой системе
- •Приложение ж
- •Приложение и Листинг программы обработки данных «2009Mmod»
- •Приложение к Файл данных от детали с гранностью
- •Заякин Олег Александрович автоматизация оптических измерений
- •443086 Самара, Московское шоссе, 34.
- •443086 Самара, Московское шоссе, 34.
2 Характеристика объекта автоматизации
Способ контроля основан на сканировании контролируемой поверхности сфокусированным пучком света и регистрации координат зеркально отраженного пучка позиционно-чувствительным фотоприемником (Пат. России 2109250).
Входным сигналом первичного оптического преобразователя является зависимость распределения мощности пучка света, отраженного от контролируемой поверхности, на фотоприемнике от времени. Типичные углы расходимости пучка света, отраженного от контролируемой поверхности ‑ от 0,006 до 0,1 радиан, размеры пучка на фотоприемнике – до 3 мм.
Выходными сигналами в АС является величина отклонения от круглости, а также волнистость радиального профиля и параметра формы рабочей поверхности детали – радиус желоба и диаметр радиального профиля по дну желоба. В качестве опции определяется также величина спектральных составляющих отклонений от круглости (спектр в данном случае — это спектр пространственных частот, при этом номер гармоники равен количеству волн на радиальный профиль). Выходной сигнал представлен в виде кода — графиками и текстовыми символами на экране дисплея и на бумажном носителе, в пригодном для восприятия человеком оператором виде. Выходной сигнал также представлен в виде компьютерного файла в кодировке ASCII.
Требуется автоматизировать процесс измерения параметров формы отражающих поверхностей вращения. Для этого, во-первых, должна быть задана функция измерения параметров осевого профиля. При этом для поиска оптимального представления осевого профиля оператору должен быть предложено несколько разных видов его представления. Например, это могут быть полиномы различной степени.
Во-вторых, оператору должен быть предоставлен выбор границ диапазона пространственных частот восстанавливаемого радиального профиля, или же нескольких профилей (при сканировании по нескольким сечениям).
3 Требования к информационному обеспечению:
нормативно-техническая документация по контролю рабочих поверхностей деталей подшипников;
руководящий технический материал к отдельным модулям разрабатываемой АС – оптико-механическому блоку и программе сбора данных;
исходные данные для расчетов ‑ значения информативных параметров исследуемого прибора, таких как угловые координаты отраженного пучка света на поверхности фотоприемника; значения параметров настройки оптико-механического блока:
смещение источника излучения относительно оси вращения контролируемой поверхности;
радиус поворота каретки с видеокамерой;
дискретность радиального профиля (количество точек отсчета, то есть, где фотографируется пучок света, отраженный от контролируемого объекта, на видеокамере);
количество радиальных профилей;
расстояние между радиальными профилями;
положение первого радиального профиля на оси вращения контролируемой поверхности в системе координат оптико-механического блока.
4 Требования к техническому обеспечению:
тип ЭВМ – IBM PC совместимый;
тактовая частота – не менее 200MГц;
объем ОЗУ – не менее 40 Мб;
объем жесткого диска – не менее 10 Гб;
монитор с разрешающей способностью не менее 1280х1024;
клавиатура;
манипулятор – мышь.