大型靶材表面檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著材料表面技術(shù)的飛速發(fā)展，各種鍍膜靶材的需求量不斷增長，某些高端領(lǐng)域所需的高質(zhì)量薄膜又對靶材的技術(shù)指標(biāo)提出了更高的要求，靶材表面不平度就是其中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，因此建立靶材表面檢測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對大型靶材表面的自動檢測具有重要意義。 本課題來自企業(yè)的合作項(xiàng)目。根據(jù)企業(yè)的功能要求確定了系統(tǒng)的總體方案。檢測系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。機(jī)械系統(tǒng)主要完成被測對象的定位和夾緊、激光測頭的移動和回轉(zhuǎn)工作臺的轉(zhuǎn)動。硬件系統(tǒng)主要完成被測

2、信號的采集、A/D轉(zhuǎn)換、分析處理和控制系統(tǒng)運(yùn)動構(gòu)件的動作。軟件采用基于LabVIEW的虛擬儀器開發(fā)平臺，根據(jù)檢測系統(tǒng)的功能要求可以通過增加軟件模塊來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。 運(yùn)用Pro/E工程軟件完成了機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并對支承件、夾具、導(dǎo)軌和齒輪傳動進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算和校核。分析了系統(tǒng)的誤差來源，設(shè)定了系統(tǒng)的精度指標(biāo)，并在等影響法的基礎(chǔ)上按試探法進(jìn)行了誤差分配，分配結(jié)果表明，采用給定的公差要求進(jìn)行零部件加工和裝配，能夠保證該檢測系統(tǒng)達(dá)到

3、0.1mm的測量要求。分析了I/O接口的五種總線類型，確定采用PCI總線，并以PC—DAQ/PCI作為系統(tǒng)的硬件平臺。根據(jù)檢測系統(tǒng)的功能要求對傳感器和數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行了選型，完成了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。以LabVIEW作為虛擬儀器開發(fā)平臺完成了檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，主要功能模塊包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)回放、數(shù)字濾波、統(tǒng)計(jì)分析與處理、自相關(guān)分析及虛擬信號發(fā)生器。給出了主要模塊的算法，通過對虛擬信號的分析與處理，驗(yàn)證了二維數(shù)據(jù)分析處理模塊、三維形貌顯示與分析