【摘要】：工具顯微鏡又稱工具制造用顯微鏡,是一種工具制造時所用高精度的二維坐標測量儀。工具顯微鏡的測量系統(tǒng)是將被測工件通過光路系統(tǒng)的折射清晰的成像在米字分劃板上,由目鏡進行瞄準定位,先后瞄準的兩個同一坐標的被測位置讀數值的差值即為工件的測量值。然而,傳統(tǒng)的工具顯微鏡采用人工測量、手動調節(jié)、目視瞄準,測量過程比較繁瑣,操作人員的勞動強度大,由此帶來的人為誤差較大,測量效率低下。隨著自動化技術的不斷發(fā)展和工業(yè)要求的不斷提高,自動化測量技術將逐步取代傳統(tǒng)的測量技術。本文在綜述了國內外萬能工具顯微鏡發(fā)展現狀以及工件三維尺寸測量系統(tǒng)的基礎上,就19JA型號的萬能工具顯微鏡研究并改造,開發(fā)了一種萬能工具顯微鏡自動測量裝置。該系統(tǒng)主要由光柵位移檢測系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)以及計算機測量軟件組成。詳細介紹了19JA萬能工具顯微鏡Z軸立柱改造的機械結構,開發(fā)了基于Lab VIEW和單片機以及混合式步進電機驅動器的步進電機控制系統(tǒng),并且對測量結果進行了大致的精度分析。主要研究工作如下:1、將立柱部分重新設計改造并加裝光柵。2、在X、Y軸上加裝光柵以及光柵數顯表,實現進給量數字化控制。3、將手動控制進給改造成為通過步進電機控制進給,以實現自動化測量。利用自動控制技術對萬能工具顯微鏡進行改造,具有測量速度快、測量精度高等優(yōu)點,并為實現三維測量提供了平臺。總的來說,改造后的測量裝置是符合工業(yè)自動化發(fā)展方向的儀器。
[Abstract]:Tool microscope, also called tool manufacturing microscope, is a high-precision two-dimensional coordinate measuring instrument used in tool manufacture. The measuring system of the tool microscope is to imaged the workpiece under test through the optical path system with a clear refraction image on the meter mark plate, and the eyepiece is used to aim and locate the object. The difference of the reading value of the measured position of the two coordinates aimed successively is the measured value of the workpiece. However, the traditional tool microscope uses manual measurement, manual adjustment, visual aiming, the measurement process is more cumbersome, the labor intensity of the operator is large, resulting in a large human error and low measurement efficiency. With the continuous development of automation technology and the continuous improvement of industrial requirements, automatic measurement technology will gradually replace the traditional measurement technology. Based on the review of the development of universal tool microscope at home and abroad and the 3D dimension measuring system of workpiece, an automatic measuring device for universal tool microscope is developed based on the research and transformation of 19JA universal tool microscope. The system consists of grating displacement detection system, motion control system and computer software. The mechanical structure of 19JA universal tool microscope Z-axis column is introduced in detail. A step motor control system based on Lab VIEW, single chip microcomputer and hybrid stepping motor driver is developed, and the precision of the measurement results is analyzed. The main research work is as follows: 1. The column is redesigned and installed with grating. 2, and the grating and grating digital display table are added on the XY axis to realize the digital control of feed rate. 3. The manual control feed is transformed into the feed controlled by step motor. To realize automatic measurement. The transformation of universal tool microscope by using automatic control technology has the advantages of high measuring speed and high precision, and provides a platform for the realization of 3D measurement. In general, the modified measuring device is an instrument that conforms to the development direction of industrial automation.
【學位授予單位】：上海工程技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH742

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本文編號：2279955