基于位移傳感器接觸式形狀探測裝置的設計*

張林仙，溫沐陽，鄧彬偉，譚 洪

(湖北理工學院 電氣與電子信息工程學院，湖北 黃石 435003)

1 引言

隨著科學技術的發展和工業生產水平的提高，許多領域越來越多地提出了對三維工件尺寸和形狀參數測量的要求［1］。三坐標測量機是一種集機械、光學、電子、數控技術和計算機技術為一體的大型精密智能化儀器，作為一種通用性強、自動化程度高、高精度測量系統在先進制造技術與科學研究中有極廣泛的應用［2］。

三維測量已成為制造業的一項重要技術，它在工業檢測、逆向工程等領域占有重要地位。其中，接觸式測量是目前使用最為廣泛的三維測量方法。筆者專門針對柱狀物體設計和實現了基于高精度位移傳感器利用三維接觸式測量方法來測量柱狀物體內壁形狀的裝置。可有效方便的對柱狀物體內壁形狀進行實時探測，并通過上位機(PC機)實時繪制內壁形狀，如果有缺陷就可實時顯露出來，通過試制和實驗證明此裝置有效可行。

2 系統方案

系統主要由傳動行進裝置、測頭檢測裝置、信號處理模塊以及上位機顯示等部分組成。具體來說，系統由STM32F107VCT6控制與數據采集模塊、多電機驅動模塊、矩陣按鍵模塊、測頭(KTRB-50L線性位移傳感器)模塊、上位機串口數據獲取分析與圖形實時繪制模塊以及相應的外圍電路組成。系統整體框圖如圖1所示。

圖1 系統整體框圖

測頭系統通過機械結構與測量主體連接，測頭信號連接至STM32F107VCT6控制器然后通過坐標顯示系統顯示。……