汽車車輪擺差機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

張君利

摘 要：設(shè)計(jì)一種能精確檢測(cè)車輪擺差的測(cè)試系統(tǒng)。以PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡PCI8360、高精度激光位移傳感器LK031和工控機(jī)為核心。車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)由伺服電機(jī)控制，位置參量由絕對(duì)位置編碼器給出，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周后，由激光傳感器測(cè)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(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡處理后，由工控機(jī)對(duì)相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而判定出產(chǎn)品質(zhì)量。該系統(tǒng)由于采用了絕對(duì)編碼器、高精度激光傳感器和PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡，具有精度高、穩(wěn)定性好、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)，具有很好的市場(chǎng)前景。

關(guān)鍵詞：車輪擺差；激光傳感器；數(shù)據(jù)采集卡；檢測(cè)系統(tǒng)

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

0 研究意義與應(yīng)用前景

眾所周知，目前汽車已經(jīng)越來越更加切近地走入了我們的生活，汽車的生產(chǎn)也已日新月異，有效的設(shè)計(jì)出一種節(jié)約汽車生產(chǎn)周期的車輪擺差檢測(cè)設(shè)備，這對(duì)加速我國汽車工業(yè)的發(fā)展，特別是我國轎車生產(chǎn)國產(chǎn)化的工作進(jìn)程有著重要的意義。

本設(shè)計(jì)具有高精度，高穩(wěn)定性，檢測(cè)周期短等優(yōu)點(diǎn)，有很好的市場(chǎng)前景，所以很適合我們?nèi)ラ_發(fā)、研究并利用。

1 系統(tǒng)測(cè)量原理

被測(cè)工件（車輪）由伺服電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)一周后， 位置由絕對(duì)編碼器檢測(cè)，光電編碼器發(fā)出脈沖信號(hào)， 數(shù)據(jù)采集卡根據(jù)光電編碼器發(fā)出的脈沖信號(hào)采集兩個(gè)徑向兩個(gè)軸向四路傳感器信號(hào)， 并將四路數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇CI8603數(shù)據(jù)采集卡上，由工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理，分析，給出判定結(jié)果，并顯示測(cè)量曲線。同時(shí)可對(duì)不同要求的數(shù)據(jù)進(jìn)行打印。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本檢測(cè)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)是由激光位移傳感器、數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)等環(huán)節(jié)組成。車輪旋轉(zhuǎn)一周后，激光位移傳感器將采集來的位移信號(hào)輸送給傳感器控制器，傳感器控制器經(jīng)過一系列的增益或衰減，隔離，放大，濾波等處理將信號(hào)以電壓信號(hào)的形式輸送給數(shù)據(jù)采集卡。在這其中，控制和測(cè)量系統(tǒng)由PC工業(yè)控制機(jī)完成，它主要控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)按固定的動(dòng)作程序?qū)⒈粰z測(cè)車輪準(zhǔn)確、可靠地送到檢測(cè)工位上，同時(shí)激光位移傳感器的運(yùn)動(dòng)控制也是由PC機(jī)通過位移控制器控制步進(jìn)電機(jī)而控制的。而激光位移傳感器的各種工作狀態(tài)是由PC工業(yè)控制機(jī)通過傳感器控制器控制的，如設(shè)置參考面時(shí)位移值清零等。數(shù)據(jù)的最終處理和運(yùn)算是由PC工業(yè)控制機(jī)的軟件實(shí)現(xiàn)。

系統(tǒng)硬件圖（見圖1）。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

4 結(jié)束語

本次設(shè)計(jì)中所用到的各個(gè)元器件都是高精度元件，這就使得系統(tǒng)的測(cè)量精度已達(dá)很高，但是還是不能排除有影響系統(tǒng)精度的誤差因素。未來社會(huì)的數(shù)字化程度越來越高，數(shù)據(jù)采集也越來越重要，尋找可靠性高、數(shù)據(jù)不丟失、抗干擾性強(qiáng)、便于數(shù)據(jù)傳輸和處理等優(yōu)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，是我們下一步研究的目標(biāo)。