- •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.
Приложение к Файл данных от детали с гранностью
35.000 7.000
0.000 200
128.000 128.000 0.000
600 1
Примечание – Далее в три столбца идут цифры, приведенные в таблице К.1. Данные размещены в ней последовательно, по номерам ячеек таблицы.
Таблица К.1 – Данные из файла
1 |
2 |
1 106.577 -0.469 2 106.567 -0.490 3 106.560 -0.482 4 106.569 -0.492 5 106.592 -0.487 6 106.586 -0.474 7 106.597 -0.471 8 106.583 -0.453 9 106.586 -0.450 10 106.624 -0.427 11 106.608 -0.429 12 106.585 -0.438 13 106.572 -0.426 14 106.590 -0.421 15 106.586 -0.432 16 106.590 -0.452 17 106.591 -0.446 18 106.600 -0.413 19 106.658 -0.377 20 106.587 -0.363 21 106.607 -0.372 22 106.588 -0.411 23 106.582 -0.424 24 106.558 -0.472 25 106.596 -0.465 26 106.591 -0.452 27 106.573 -0.442 28 106.605 -0.450 29 106.594 -0.447 30 106.600 -0.458 31 106.613 -0.461 32 106.531 -0.534 33 106.566 -0.530 34 106.535 -0.590 35 106.547 -0.615
|
36 106.519 -0.676 37 106.540 -0.658 38 106.602 -0.646 39 106.568 -0.618 40 106.589 -0.599 41 106.562 -0.612 42 106.520 -0.620 43 106.540 -0.601 44 106.558 -0.588 45 106.538 -0.543 46 106.541 -0.496 47 106.511 -0.473 48 106.543 -0.438 49 106.566 -0.407 50 106.562 -0.410 51 106.544 -0.444 52 106.542 -0.467 53 106.531 -0.455 54 106.551 -0.448 55 106.562 -0.438 56 106.571 -0.434 57 106.565 -0.433 58 106.587 -0.427 59 106.595 -0.406 60 106.607 -0.372 61 106.600 -0.365 62 106.550 -0.371 63 106.573 -0.345 64 106.601 -0.351 65 106.593 -0.331 66 106.616 -0.326 67 106.609 -0.338 68 106.618 -0.357 69 106.605 -0.345 70 106.604 -0.343
|
Продолжение таблицы К.1
3 |
4 |
71 106.614 -0.346 72 106.586 -0.398 73 106.594 -0.413 74 106.592 -0.445 75 106.609 -0.438 76 106.604 -0.415 77 106.606 -0.409 78 106.582 -0.408 79 106.625 -0.391 80 106.590 -0.384 81 106.570 -0.405 82 106.541 -0.443 83 106.559 -0.456 84 106.571 -0.504 85 106.562 -0.520 86 106.559 -0.566 87 106.553 -0.590 88 106.568 -0.591 89 106.576 -0.588 90 106.573 -0.546 91 106.574 -0.548 92 106.565 -0.550 93 106.546 -0.509 94 106.561 -0.456 95 106.537 -0.414 96 106.560 -0.354 97 106.550 -0.321 98 106.559 -0.296 99 106.558 -0.308 100 106.574 -0.316 101 106.549 -0.321 102 106.536 -0.355 103 106.551 -0.353 104 106.554 -0.358 105 106.581 -0.351 106 106.600 -0.343 107 106.576 -0.340 108 106.603 -0.335 109 106.597 -0.327 110 106.603 -0.303 111 106.584 -0.303 112 106.574 -0.318 113 106.566 -0.293 114 106.583 -0.292 115 106.580 -0.284 116 106.604 -0.284 117 106.572 -0.282 118 106.590 -0.288 119 106.583 -0.283 120 106.599 -0.284 |
121 106.598 -0.283 122 106.581 -0.327 123 106.568 -0.337 124 106.580 -0.356 125 106.596 -0.366 126 106.585 -0.362 127 106.569 -0.361 128 106.573 -0.349 129 106.575 -0.343 130 106.570 -0.340 131 106.552 -0.328 132 106.530 -0.353 133 106.561 -0.342 134 106.529 -0.379 135 106.524 -0.406 136 106.510 -0.439 137 106.523 -0.470 138 106.475 -0.505 139 106.571 -0.515 140 106.537 -0.496 141 106.547 -0.496 142 106.511 -0.528 143 106.485 -0.489 144 106.503 -0.444 145 106.519 -0.399 146 106.533 -0.311 147 106.501 -0.269 148 106.536 -0.228 149 106.485 -0.205 150 106.506 -0.209 151 106.497 -0.211 152 106.477 -0.243 153 106.484 -0.245 154 106.495 -0.252 155 106.512 -0.256 156 106.526 -0.252 157 106.523 -0.253 158 106.521 -0.260 159 106.520 -0.253 160 106.552 -0.243 161 106.541 -0.231 162 106.522 -0.234 163 106.505 -0.210 164 106.502 -0.220 165 106.517 -0.212 166 106.536 -0.205 167 106.547 -0.199 168 106.542 -0.203 169 106.556 -0.208 170 106.538 -0.196 |
Продолжение таблицы К.1
5 |
6 |
171 106.519 -0.190 172 106.493 -0.222 173 106.489 -0.220 174 106.495 -0.257 175 106.497 -0.260 176 106.501 -0.264 177 106.493 -0.269 178 106.495 -0.275 179 106.441 -0.292 180 106.521 -0.297 181 106.473 -0.290 182 106.455 -0.270 183 106.458 -0.255 184 106.436 -0.287 185 106.429 -0.306 186 106.436 -0.359 187 106.459 -0.377 188 106.447 -0.438 189 106.458 -0.450 190 106.429 -0.445 191 106.435 -0.436 192 106.406 -0.497 193 106.422 -0.487 194 106.391 -0.472 195 106.400 -0.432 196 106.393 -0.343 197 106.426 -0.294 198 106.419 -0.245 199 106.427 -0.210 200 106.412 -0.218 201 106.399 -0.229 202 106.388 -0.259 203 106.387 -0.261 204 106.371 -0.272 205 106.408 -0.271 206 106.431 -0.249 207 106.423 -0.236 208 106.433 -0.223 209 106.460 -0.219 210 106.448 -0.213 211 106.430 -0.193 212 106.409 -0.219 213 106.418 -0.214 214 106.393 -0.203 215 106.399 -0.213 216 106.386 -0.244 217 106.394 -0.237 218 106.414 -0.237 219 106.422 -0.226 220 106.428 -0.200 |
221 106.415 -0.199 222 106.368 -0.213 223 106.381 -0.218 224 106.375 -0.231 225 106.375 -0.233 226 106.389 -0.228 227 106.377 -0.221 228 106.390 -0.229 229 106.387 -0.226 230 106.361 -0.256 231 106.338 -0.287 232 106.343 -0.314 233 106.323 -0.302 234 106.330 -0.341 235 106.296 -0.383 236 106.321 -0.407 237 106.323 -0.404 238 106.350 -0.448 239 106.377 -0.492 240 106.333 -0.456 241 106.332 -0.428 242 106.316 -0.459 243 106.309 -0.476 244 106.303 -0.473 245 106.300 -0.458 246 106.305 -0.392 247 106.302 -0.356 248 106.307 -0.301 249 106.284 -0.260 250 106.326 -0.252 251 106.307 -0.273 252 106.264 -0.316 253 106.312 -0.332 254 106.286 -0.345 255 106.280 -0.353 256 106.307 -0.350 257 106.286 -0.339 258 106.316 -0.319 259 106.334 -0.303 260 106.349 -0.257 261 106.309 -0.274 262 106.314 -0.280 263 106.307 -0.279 264 106.308 -0.276 265 106.309 -0.266 266 106.314 -0.282 267 106.292 -0.279 268 106.323 -0.290 269 106.342 -0.271 270 106.328 -0.253 |
Продолжение таблицы К.1
7 |
8 |
271 106.285 -0.274 272 106.279 -0.302 273 106.284 -0.323 274 106.283 -0.347 275 106.274 -0.338 276 106.288 -0.341 277 106.293 -0.345 278 106.304 -0.317 279 106.206 -0.280 280 106.298 -0.298 281 106.249 -0.370 282 106.256 -0.393 283 106.233 -0.391 284 106.250 -0.416 285 106.224 -0.456 286 106.245 -0.498 287 106.243 -0.545 288 106.214 -0.591 289 106.212 -0.581 290 106.244 -0.559 291 106.210 -0.549 292 106.228 -0.562 293 106.227 -0.575 294 106.218 -0.582 295 106.194 -0.582 296 106.220 -0.571 297 106.213 -0.517 298 106.203 -0.460 299 106.205 -0.428 300 106.214 -0.404 301 106.216 -0.399 302 106.208 -0.412 303 106.180 -0.432 304 106.187 -0.438 305 106.214 -0.451 306 106.207 -0.466 307 106.211 -0.461 308 106.226 -0.449 309 106.224 -0.436 310 106.239 -0.408 311 106.203 -0.394 312 106.219 -0.395 313 106.220 -0.391 314 106.218 -0.395 315 106.189 -0.387 316 106.214 -0.391 317 106.218 -0.393 318 106.240 -0.396 319 106.219 -0.410 320 106.203 -0.409 |
321 106.197 -0.408 322 106.184 -0.419 323 106.183 -0.437 324 106.200 -0.459 325 106.181 -0.465 326 106.191 -0.460 327 106.190 -0.440 328 106.175 -0.416 329 106.202 -0.409 330 106.174 -0.414 331 106.116 -0.434 332 106.127 -0.444 333 106.160 -0.522 334 106.130 -0.578 335 106.164 -0.621 336 106.114 -0.662 337 106.140 -0.732 338 106.122 -0.717 339 106.145 -0.688 340 106.147 -0.674 341 106.108 -0.660 342 106.104 -0.664 343 106.124 -0.680 344 106.091 -0.672 345 106.131 -0.677 346 106.134 -0.673 347 106.136 -0.641 348 106.126 -0.602 349 106.079 -0.569 350 106.100 -0.538 351 106.079 -0.492 352 106.087 -0.495 353 106.095 -0.499 354 106.103 -0.502 355 106.130 -0.509 356 106.115 -0.522 357 106.123 -0.522 358 106.163 -0.510 359 106.169 -0.498 360 106.158 -0.484 361 106.146 -0.480 362 106.170 -0.465 363 106.151 -0.484 364 106.152 -0.481 365 106.163 -0.479 366 106.161 -0.462 367 106.161 -0.469 368 106.158 -0.468 369 106.174 -0.471 370 106.158 -0.468 |
Продолжение таблицы К.1
9 |
10 |
371 106.141 -0.458 372 106.131 -0.469 373 106.149 -0.488 374 106.138 -0.497 375 106.127 -0.507 376 106.121 -0.526 377 106.148 -0.516 378 106.145 -0.496 379 106.153 -0.472 380 106.133 -0.464 381 106.112 -0.489 382 106.132 -0.540 383 106.096 -0.601 384 106.114 -0.656 385 106.084 -0.699 386 106.089 -0.732 387 106.105 -0.766 388 106.106 -0.773 389 106.126 -0.747 390 106.121 -0.733 391 106.094 -0.729 392 106.089 -0.730 393 106.119 -0.760 394 106.080 -0.761 395 106.096 -0.757 396 106.110 -0.751 397 106.123 -0.721 398 106.132 -0.660 399 106.075 -0.605 400 106.119 -0.537 401 106.109 -0.495 402 106.117 -0.489 403 106.114 -0.508 404 106.116 -0.534 405 106.143 -0.558 406 106.136 -0.567 407 106.148 -0.571 408 106.164 -0.563 409 106.190 -0.552 410 106.167 -0.540 411 106.137 -0.539 412 106.152 -0.528 413 106.162 -0.532 414 106.160 -0.527 415 106.181 -0.526 416 106.171 -0.515 417 106.189 -0.506 418 106.188 -0.502 419 106.201 -0.504 420 106.166 -0.503 |
421 106.159 -0.483 422 106.187 -0.486 423 105.969 -0.470 424 106.077 -0.483 425 106.185 -0.497 426 106.148 -0.500 427 106.159 -0.508 428 106.186 -0.509 429 106.183 -0.526 430 106.148 -0.536 431 106.155 -0.535 432 106.182 -0.586 433 106.155 -0.642 434 106.154 -0.682 435 106.172 -0.708 436 106.152 -0.758 437 106.194 -0.768 438 106.201 -0.767 439 106.189 -0.766 440 106.168 -0.744 441 106.144 -0.734 442 106.138 -0.737 443 106.155 -0.739 444 106.195 -0.753 445 106.187 -0.763 446 106.168 -0.756 447 106.179 -0.759 448 106.188 -0.728 449 106.196 -0.675 450 106.179 -0.615 451 106.164 -0.579 452 106.170 -0.564 453 106.195 -0.586 454 106.197 -0.585 455 106.204 -0.600 456 106.239 -0.600 457 106.242 -0.601 458 106.233 -0.607 459 106.236 -0.593 460 106.218 -0.583 461 106.191 -0.566 462 106.277 -0.579 463 106.248 -0.554 464 106.248 -0.558 465 106.255 -0.547 466 106.246 -0.538 467 106.264 -0.541 468 106.272 -0.555 469 106.282 -0.579 470 106.285 -0.560 |
Продолжение таблицы К.1
11 |
12 |
471 106.252 -0.563 472 106.224 -0.588 473 106.243 -0.601 474 106.252 -0.618 475 106.265 -0.641 476 106.287 -0.636 477 106.304 -0.614 478 106.308 -0.586 479 106.285 -0.575 480 106.281 -0.598 481 106.268 -0.634 482 106.237 -0.665 483 106.299 -0.699 484 106.258 -0.731 485 106.248 -0.761 486 106.268 -0.798 487 106.287 -0.837 488 106.248 -0.795 489 106.255 -0.792 490 106.262 -0.789 491 106.269 -0.785 492 106.277 -0.782 493 106.295 -0.784 494 106.306 -0.789 495 106.295 -0.783 496 106.300 -0.759 497 106.315 -0.711 498 106.278 -0.667 499 106.284 -0.634 500 106.323 -0.602 501 106.314 -0.591 502 106.344 -0.606 503 106.321 -0.631 504 106.349 -0.647 505 106.350 -0.643 506 106.378 -0.640 507 106.352 -0.636 508 106.346 -0.619 509 106.374 -0.597 510 106.393 -0.574 511 106.373 -0.568 512 106.409 -0.551 513 106.402 -0.557 514 106.393 -0.540 515 106.338 -0.541 516 106.388 -0.539 517 106.438 -0.537 518 106.406 -0.574 519 106.416 -0.585 520 106.387 -0.576 |
521 106.411 -0.585 522 106.421 -0.598 523 106.430 -0.610 524 106.428 -0.615 525 106.425 -0.620 526 106.423 -0.624 527 106.420 -0.629 528 106.417 -0.594 529 106.438 -0.576 530 106.434 -0.568 531 106.420 -0.596 532 106.419 -0.630 533 106.413 -0.682 534 106.407 -0.715 535 106.404 -0.737 536 106.414 -0.762 537 106.388 -0.762 538 106.420 -0.785 539 106.432 -0.780 540 106.443 -0.775 541 106.444 -0.768 542 106.459 -0.764 543 106.457 -0.781 544 106.440 -0.781 545 106.467 -0.776 546 106.499 -0.746 547 106.482 -0.661 548 106.468 -0.608 549 106.415 -0.556 550 106.453 -0.535 551 106.491 -0.514 552 106.477 -0.535 553 106.484 -0.552 554 106.475 -0.572 555 106.491 -0.582 556 106.525 -0.591 557 106.530 -0.591 558 106.552 -0.580 559 106.519 -0.566 560 106.530 -0.554 561 106.536 -0.530 562 106.545 -0.515 563 106.500 -0.496 564 106.527 -0.475 565 106.545 -0.489 566 106.555 -0.495 567 106.547 -0.503 568 106.563 -0.504 569 106.550 -0.479 570 106.552 -0.479 |
Продолжение таблицы К.1
13 |
14 |
571 106.367 -0.460 572 106.386 -0.492 573 106.404 -0.523 574 106.595 -0.561 575 106.556 -0.567 576 106.546 -0.575 577 106.552 -0.581 578 106.560 -0.569 579 106.547 -0.552 580 106.550 -0.541 581 106.547 -0.544 582 106.550 -0.552 583 106.524 -0.592 584 106.543 -0.624 585 106.535 -0.662 |
586 106.547 -0.701 587 106.545 -0.720 588 106.533 -0.730 589 106.534 -0.709 590 106.573 -0.697 591 106.532 -0.684 592 106.534 -0.699 593 106.532 -0.689 594 106.538 -0.672 595 106.543 -0.669 596 106.580 -0.622 597 106.561 -0.582 598 106.554 -0.544 599 106.549 -0.502 600 106.538 -0.475 |
Примечания–
1) Цифры в первом столцбе означают номер отчета радиального профиля, в данном случае на радиальный профиль приходится 600 отсчетов. Цифры в двух других столбцах – это угловые координаты светового пятна от лазерного пучка, отраженного от контролируемой детали. Во втором столбце ‑ ‑ азимутальный угол (то есть, в горизонтальной плоскости), в третьем столбце ‑‑ меридиональный угол (то есть, в вертикальной плоскости). Значения этих углов записаны в градусах. Углы отсчитываются в системе сферических координат, жестко связанной с оптико-механическим блоком системы. Направления осей этих координат таковы. Лучнаправлен по оси вращения контролируемой детали и совпадающей с ней оси вращения каретки с ПЗС фотоприемником. Он также совпадает с направлением осиOZдекартовой системы координат оптико-механического блока. Начало отсчета находится в точке пересечения осиOZперпендикулярной плоскостью, в которой находится сканируемый радиальный профиль на контролируемой поверхности детали. В этой же плоскости лежит и зондирующий луч лазера. Лучпараллелен лучуи противоположен ему по направлению. Расстояние между этими лучами равноd. Лучпараллелен лучуи направлен в ту же сторону.
2) Цифры в начале файла означают следующее:
в первой строке: мм;d=7 мм;
во второй строке: начальное положение источника излучения =0мм; шаг перемещения источника излучения=200мкм;
в третьей строке находятся служебные сведения, их лучше оставить такими, как есть; отметим, что 128 – это половина высоты матричного ПЗС фотоприемника, выраженная в его пикселях;
в четвертой строке: число отсчетов по радиальному профилю контролируемой поверхности N=600 (они делаются путем поворота контролируемой поверхности с одинаковым шагом); количество сечений=1.
Учебное издание