基于USB接口的管螺紋刀片測量儀的研究.pdf

1、伴隨著人類對零件的精密度的要求不斷提高，刀具在加工工業(yè)的重要性得到日益提升；人們對刀具檢測設備的要求越來越高，普通的光學投影加目測已經完全無法滿足自動化生產過程的需要?；谶@種需求的現(xiàn)狀，加之計算機視覺技術的不斷發(fā)展，一種基于CCD的刀具檢測系統(tǒng)孕育而生。在CCD的使用上，隨CCD器件本身的不同，一般分為兩種：面陣CCD；線陣CCD加機械傳動系統(tǒng)。在這兩種方式中，人們出于精度、成本的考慮，逐漸趨向于選擇后一種方式。采用線陣CCD、機械傳

2、動系統(tǒng)的多功能測控單元和PC機相結合，對被測物體的數據信息進行快速采樣、存儲及數據處理，是線陣CCD數據采集系統(tǒng)發(fā)展的新方向。 管螺紋刀片測量儀是由兩個子系統(tǒng)構成：PC處理子系統(tǒng)，多功能測控單元子系統(tǒng)。多功能測控單元子系統(tǒng)又分為信號采集和機械傳動。CCD圖像信號采集完成某個固定橫向點上縱向數據的采集；機械傳動不斷完成刀具橫向上的移動，與此同時，采用光柵傳感器來計量機械傳動的步進量，最終配合完成整個刀具的數據采集。采集到的數據按每

3、個橫向點通過USB上至上位機，進行數據處理和顯示。 論文在完成管螺紋刀片測量儀理論論證的同時，提出了一種基于USB接口和線陣CCD的多功能測控單元來實現(xiàn)管螺紋刀片高精度測量的方法。論文的主要內容和成果如下： 1、了解刀片檢測的現(xiàn)狀和趨勢，完成管螺紋刀片測量儀的總體方案設計，其中包括測量儀的總體設計、模塊劃分、多功能測控單元的方案設計以及系統(tǒng)的工作模式設計； 2、了解線陣CCD的測量原理，運用復雜可編程邏輯器件(C

4、PLD)完成對線陣CCD-TCD1501D驅動時序的設計； 3、為了提高測量儀的測量精度，論文先對線陣CCD輸出的高速圖象信號差分放大等信號調理后，采用高速ADC-TLC5510完成CCD信號的高速采集，并采用8K的RAM-CY6264對數據緩存； 4、把多功能測控單元的整體控制(包括線陣CCD時序控制，數據采集、傳輸)集成到復雜可編程邏輯器件(CPLD)中去，提高了系統(tǒng)的集成度； 5、應用GPIF方式讀取緩存數