- •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.
5 Требования к программному обеспечению:
тип операционной системы – Windows XP/2003/Vista.
6 Общие требования к ас:
АС должна определять величины параметров формы отражающих поверхностей вращения; параметры формы определяются по радиальным и осевому профилю; они подразделяются на параметры номинальной формы, в качестве которых выступают усредненные параметры по заданному профилю, а также на отклонения от номинального профиля, в данном случае это отклонения от круглости (для радиального профиля).
Контроль отклонения от круглости проводится по одному или нескольким не связанным радиальным профилям;
Допустимое отклонение от круглости - от 0,05 до 0,3 мкм.;
Предел основных погрешностей измерений высот радиального профиля 0,05 мкм.;
Предел основных погрешностей измерений осевого профиля 40 мкм.;
Скорость сканирования контролируемой поверхности - не менее 0,6 об./мин.;
АС должна поддерживать формат файлов данных, создаваемых измерителем.
7 Требования к методическому обеспечению
АС должна удовлетворять следующим стандартам:
ГОСТ 24642-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и расположения поверхностей. Основные термины и определения»,
ГОСТ 28187-89 «Основные нормы взаимозаменяемости. Отклонения формы и расположения поверхностей. Общие требования к методам измерений»;
ГОСТ 17353-89 «Приборы для измерений отклонений формы и расположения поверхностей вращения. Типы. Общие технические требования»;
ГОСТ 24521-80 «Контроль неразрушающий оптический. Термины и определения»;
РД ВНИПП 37.006.106-90 «Методика измерения отклонений от круглости и шероховатости поверхностей деталей подшипников качения»;
РД ВНИПП.013-00 «Подшипники качения. Допуски круглости и волнистости поверхностей качения подшипников категорий А и В».
8 Технические требования к ас:
режим работы – диалоговый;
количество рабочих мест - 1;
время реакции системы при формировании отчетов - не более 5 с;
условия работы:
температура окружающего воздуха от 15 до 25о С;
относительная влажность воздуха от 45 до 75 %;
содержание вредных веществ, пыли и подвижного воздуха в рабочей зоне соответствует ГОСТ 12.1.005, 12.1.007;
система должна удовлетворять санитарным правилам и нормам СанПин 2.2.2.4-/130-03;
условия работы средств вычислительной техники должны соответствовать группе 1 п. 1.3.1 ГОСТ 21552-84.
Руководитель дипломного проекта_____________________________
Задание принял к исполнению _________________________________
Пример 3 – АС статистической обработки результатов измерений геометрических величин
Тема проекта: «Автоматизированная система обработки результатов измерений геометрических величин»
1 Назначение системы:
исследование нового способа координатных измерений.
2 Характеристика объекта автоматизации
Объект автоматизации:
‑ процесс обработки результатов измерений геометрических величин, в частности, измерений, выполненных двумерным лазерным триангулятором.
3 Требования к информационному обеспечению:
3.1 Исходные данные для расчетов:
‑ значение основных параметров измерений, сделанных с помощью двумерного лазерного триангулятора, таких как амплитуда гранности и волнистости, отклонение от круглости.
4 Требования к техническому обеспечению:
тип ЭВМ – IBMPCсовместимый;
тактовая частота – не менее 1 ГГц;
объем ОЗУ – не менее 512 Мб;
объем жесткого диска – не менее 10 Гб;
монитор с разрешающей способностью не менее 1024х768;
клавиатура;
манипулятор – мышь.
5 Требования к программному обеспечению:
тип операционной системы – Windows XP/2003/Vista;
язык программирования – Java;
среда программирования – NetBeans6.0 и выше.
6 Общие требования к АС:
‑ АС предназначена для оценки геометрических величин, измеренных, в частности, двумерным лазерным триангулятором, а также их погрешностей;
‑ АС должна поддерживать формат файлов данных, создаваемых двумерным лазерным триангулятором, а также поддерживать форматы данных, с которыми работают современные СУБД.
7 Требования к методическому обеспечению:
АС должна удовлетворять РД ВНИПП 37.006.106-90 «Методика измерения отклонений от круглости и шероховатости поверхностей деталей подшипников качения», РД ВНИПП.013-00 «Подшипники качения. Допуски круглости и волнистости поверхностей качения подшпников категорий А и В».
8 Технические требования к системе:
режим работы – диалоговый;
количество рабочих мест - 1;
условия работы средств вычислительной техники должны соответствовать группе 1 п. 1.3.1 ГОСТ 21552-84.
Руководитель дипломного проекта __________________________________
Задание принял к исполнению __________________________________
Пример 4 – Обычная триангуляционная система
Тема проекта: «Автоматизированная система исследования измерителя параметров формы колец подшипников».
1 Назначение системы
Лабораторное макетирование автоматизированного массового контроля колец приборных подшипников в цеховых условиях. Контролируются отклонения параметров их геометрической формы от своих номинальных величин.
2 Характеристики объекта автоматизации.
Объект автоматизации – процесс исследования системы триангуляционного типа. Исследуемая система предназначена для автоматизированного контоля параметров формы колец подшипников.
3 Характеристики объекта контроля
Рисунок 1 – Кольцо подшипника |
Контролируются параметры его геометрической формы: диаметры внешний и внутренний, ширина, размеры фасок.
Число контролируемых параметров – 7.
Система должна быть оптимизирована под кольцо подшипника, имеющего следующие номинальные размеры:
внешний диаметр – 4,2 мм;
внутренний диаметр – 3,07 мм;
ширина – 1,85 мм;
размеры фасок – 0,2 мм X45°.
Допустимые пределы отклонений параметров геометрической формы ‑ 0,05 мм. Допустимые пределы размеров фасок – от 0,1 до 0,2мм.
Контролируется максимальное отклонение указанных параметров от своих номинальных величин.
Контроль проводится до окончания изготовления детали, между стадиями ее обработки, до операции проточки на детали дорожки качения (или скольжения, в зависимости от типа подшипника).
Сведения для справки о названной выше детали : материал – нержавеющая сталь; вес – 1,2г; шероховатость поверхности имеет параметрRz20. Условное обозначение подшипника 0.000154ЮТ, согласно операционно-технологической карте.