基于小孔影像法的小直徑刀具直徑檢測方法研究.pdf

1、PCB（Printed Circuit Board，印制線路板）數(shù)控機械鉆孔機的智能化程度是各設(shè)備生產(chǎn)廠商競爭的主要指標之一。為了節(jié)省成本以及彌補國內(nèi)PCB鉆孔刀具直徑檢測的技術(shù)空白，需要自行研發(fā)刀徑檢測功能。業(yè)內(nèi)刀徑檢測傳感器主要采用小孔影像法和直接CCD（Charge Couple Device,電荷耦合器件）點光源影像法兩種，本課題基于成本要求選用小孔影像法。
　　本課題首先討論了采用小孔影像法檢測刀具直徑的計算方法，針對刀

2、徑檢測傳感器指出了國外刀徑檢測傳感器的使用缺陷及本課題基于此缺陷采用的新的設(shè)計方法。針對刀徑檢測控制卡，由于鉆孔刀具具有排屑槽，不同擺放位置測量得到的直徑不同，采用將刀具旋轉(zhuǎn)起來測量，刀徑檢測控制卡需處理傳感器輸出帶有噪聲的波形。
　　其次闡述了刀徑檢測裝置的實現(xiàn)過程。針對刀徑檢測傳感器，其光發(fā)射管對光能量分布的均勻性及光準直度都有要求，在光發(fā)射管的選擇方面，本課題采用了激光管的替代方案。在調(diào)試過程中從消除臨界值噪聲、調(diào)整窗口片安

3、裝位置、對光發(fā)射管亮度補償?shù)确矫娼鉀Q了電路實現(xiàn)過程中精度問題及檢測故障率高的問題。針對刀徑檢測控制卡處理傳感器輸出帶噪聲波形的方案，本課題發(fā)現(xiàn)了噪聲規(guī)律，采用了簡單辦法對帶噪聲波形進行讀取。
　　最后對刀徑檢測傳感器及刀徑檢測控制卡進行了測試實驗，實驗結(jié)果滿足設(shè)計要求，同時表現(xiàn)為直徑越小，錯誤報警率越高。進一步討論了刀徑檢測裝置檢測誤差的主要來源。分析了各因素導致的相對誤差，得出引起刀具測量精度誤差的主要原因為刀徑檢測傳感器光柱直