公法线检测仪控制系统的稳定性

　　这几种测量方法采用机械式手动操作，效率低，误差率高，不适用于大批量生产，不能满足工业化大生产的要求，不符合我国的现阶段的生产实际，特别是在重庆，作为一个工业化的都市，汽车摩托车是其主要支柱产业，其齿轮的生产量与检测矛盾特别突出。因此，齿轮公法线测量仪的研究在实际中也有重要意义。国内外现状综述通过大量的市场调查，公法线千分尺、公法线卡表(卡规)和 测齿仪。这几种测量方法采用机械式手动操作，效率低，误差率高，操作倒是很简单，价格便宜，但是测量精度较低，对单件小批量生产或者加工精度要求不高的齿轮应用较多。 典型的如用于 测量的公法线千分尺;用于相对测量的公法线指示卡规。此外，还有各种自行设计的公法线检测仪器等。但把这一种测量方法用于大批量齿轮生产中的工序间检测则很不合适，原因之一是因为检测频率很高，而且始终测同一数值，控制技术等实现了检测的自动化、数字化，达到了提高检测效率和检测精度的目的，还可以满足现阶段的生产要求。通过调查，在国内外还没有这种产品，至少还处于研制阶段。

　　研究目的和内容1.研究目的解决目前汽车摩托车企业大批量齿轮生产检测手段单一，检测精度不高，效率低下的问题。采用先进的检测手段可以满足工业化大生产的需求。研究内容这次设计是为了实现公法线的自动化检测，即实现齿轮装夹、传送、测量、分解的自动化。其中可通过采用液压或者气压传动装置来实现齿轮的定位、装夹、传送、分解。通过传感器对工件的在各个位置完成状况实现监测和实现下一个动作的控制。通过PLC控制系统来实现整个动作过程的控制。要完成控制系统原理图、控制系统元件布置图、控制柜设计图、齿轮公法线检测仪外观图和部分软件设计。

　　是对本课题的一个结构研究设计说明，公法线检测仪由三个系统组成：机械系统、控制系统和辅助系统。其中机械系统包括动力源、传动机构、执行机构和检测机构;而且利用PLC控制系统能同时控制多台设备，在改变控制程序和修改控制参数是也很方便。同时利用工控机实现友好的人机界面实现检测的监控、工件参数的选择修改、检测结果的记录等。故经比较分析后选用PLC和工控机相结合的控制方案。控制方案的系统结构图如图2所示，整个系统由上位机，步进电机驱动器、测量系统、辅助等组成。工控机控制系统下面介绍各部分功能：上位机：上位机(工业PC机)通过控制软件对电机控制卡进行读写操作，可向控制卡发送位置、加速度等命令。

　　步进电机驱动器根据接受的脉冲信号产生多拍节脉冲驱动信号控制步进电机旋转，选用差动变压式传感器来实现齿轮公法线的自动检测过程。差动变压式传感器是将测量信号的变化转化成线性互感系数变化的传感器，其工作原理是利用电磁感应，将被测位移量的变化转换成变压器线圈的互感系数M的变化。

　　设计系统通过对控制系统硬软件的设计、选择及对电路的开发制作，实现了齿轮的自动检测和整个过程的自动化控制。通过对本课题的设计得出以下结论：完成了齿轮公法线检测仪控制系统的设计，实现了整个检测过程的自动化控制，并实现了以计算机为上位机，单片机为下位机的控制策略。实现了PLC对步进电机运行的控制。实现了通过控制系统对气缸和步进电机的调试和运行过程检测。PLC系统能和上位机用RS232方式通讯。PLC控制系统能通过键盘和显示器来实现程序的输入和显示，并能对程序进行修改和清除，有良好的人机界面效果。实现了检测数据的自动存储。提高了公法线检测仪控制系统的稳定性，提高了设备运行的可靠性。达到了预期的目标。