大量程CMM测量机控制系统的软硬件设计

论文摘要

传统的测量方法,如高度尺、方箱、以及各种单一功能的测量工具已经不能满足生产检测效率甚至是检测精度的需要了,三坐标测量机的出现解决了这个问题。对一个企业来讲,选择合适的三坐标测量机既能够提高产品的检测效率,又可以降低生产过程的成本。这篇论文是针对国内工业产品中的大尺寸零件行为公差测量难的问题,以其大量程CMM测量机的控制系统的设计为主要研究对象,探索怎样提高国内测量机的控制系统水平,设计包括软件设计和硬件设计两大部分。主要内容为:1.详细地描述了CMM测量机控制系统的硬件设计,它是以8位高速片上系统级芯片C8051F021为核心,分别设计了手持盒子系统和核心控制器主系统,此外还介绍了整个控制系统的电源模块设计。整个硬件系统对电磁兼容方面也进行了十分慎重的考虑;2.详细地描述了CMM控制系统软件的设计,它包括两个大的方面的设计:手持盒子系统的软件设计和控制器的软件设计。论文中给出了各个程序模块的流程图,并对流程图进行详细的描述;3.详细地描述了对测量机控制系统的相关测试,来检测是否达到设计的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 三坐标测量的需求和意义
• 1.2 三维测量技术的演变
• 1.3 三坐标测量机的结构和发展趋势
• 1.3.1 三坐标测量机的结构
• 1.3.2 三坐标测量机未来的发展趋势
• 1.3.3 国外三坐标测量机的发展概况
• 1.3.4 我国三坐标测量机的发展概况
• 1.4 本论文的选题和研究内容
• 第二章 CMM 的需求分析
• 2.1 模具产业市场的需求分析及与之相关的三坐标测量机的需求
• 2.2 教学用三坐标测量机的需求
• 第三章 CMM 控制系统的硬件设计
• 3.1 CMM 控制系统的组成
• 3.2 CMM 控制系统电源模块的硬件设计
• 3.3 CMM 控制系统手持盒的硬件电路的设计
• 3.4 核心控制器的硬件设计
• 3.4.1 核心电路用到的一些芯片
• 3.4.2 光栅细分、计数电路
• 3.4.3 限位、离合接口电路
• 3.4.4 PC 串行接口电路和手持盒接口电路
• 3.4.5 电机驱动接口
• 第四章 CMM 控制系统软件设计
• 4.1 手持盒子系统的软件设计
• 4.2 核心控制器的软件设计
• 4.2.1 光栅四细分辩向的程序设计
• 4.2.2 光栅技术程序设计
• 4.3 主CPU 核心控制程序设计
• 4.4 本章总结
• 第五章 CMM 控制系统的测试
• 5.1 CMM 核心控制器电路板的调试
• 5.2 手持盒电路板的调试
• 5.3 电控系统整体测试
• 第六章 结论和展望
• 致谢
• 参考文献