汽車車輪擺差機檢測系統的設計

張君利

摘 要：設計一種能精確檢測車輪擺差的測試系統。以PCI總線的數據采集卡PCI8360、高精度激光位移傳感器LK031和工控機為核心。車輪的轉動由伺服電機控制，位置參量由絕對位置編碼器給出，當車輪轉動一周后，由激光傳感器測出的一系列擺差值，通過屏蔽的傳輸電纜傳送到PCI總線的數據采集卡，數據經數據采集卡處理后，由工控機對相關測量數據進行分析處理，從而判定出產品質量。該系統由于采用了絕對編碼器、高精度激光傳感器和PCI總線的數據采集卡，具有精度高、穩定性好、檢測速度快等優點，具有很好的市場前景。

關鍵詞：車輪擺差；激光傳感器；數據采集卡；檢測系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.021

0 研究意義與應用前景

眾所周知，目前汽車已經越來越更加切近地走入了我們的生活，汽車的生產也已日新月異，有效的設計出一種節約汽車生產周期的車輪擺差檢測設備，這對加速我國汽車工業的發展，特別是我國轎車生產國產化的工作進程有著重要的意義。

本設計具有高精度，高穩定性，檢測周期短等優點，有很好的市場前景，所以很適合我們去開發、研究并利用。

1 系統測量原理

被測工件（車輪）由伺服電機控制旋轉一周后， 位置由絕對編碼器檢測，光電編碼器發出脈沖信號， 數據采集卡根據光電編碼器發出的脈沖信號采集兩個徑向兩個軸向四路傳感器信號， 并將四路數據傳輸到PCI8603數據采集卡上，由工業計算機進行存儲、處理，分析，給出判定結果，并顯示測量曲線。同時可對不同要求的數據進行打印。

2 系統硬件設計

本檢測系統的硬件系統是由激光位移傳感器、數據采集卡和計算機等環節組成。車輪旋轉一周后，激光位移傳感器將采集來的位移信號輸送給傳感器控制器，傳感器控制器經過一系列的增益或衰減，隔離，放大，濾波等處理將信號以電壓信號的形式輸送給數據采集卡。在這其中，控制和測量系統由PC工業控制機完成，它主要控制各執行機構按固定的動作程序將被檢測車輪準確、可靠地送到檢測工位上，同時激光位移傳感器的運動控制也是由PC機通過位移控制器控制步進電機而控制的。而激光位移傳感器的各種工作狀態是由PC工業控制機通過傳感器控制器控制的，如設置參考面時位移值清零等。數據的最終處理和運算是由PC工業控制機的軟件實現。

系統硬件圖（見圖1）。

3 系統軟件設計

4 結束語

本次設計中所用到的各個元器件都是高精度元件，這就使得系統的測量精度已達很高，但是還是不能排除有影響系統精度的誤差因素。未來社會的數字化程度越來越高，數據采集也越來越重要，尋找可靠性高、數據不丟失、抗干擾性強、便于數據傳輸和處理等優點的數據采集系統，是我們下一步研究的目標。