构建了控制系统以LabVIEW作为软件开发平台,包括ADLINK PCI-8134运动控制卡、Leetro DMD 402A步进电机驱动器、带有Leetro DM4240A步进电机的工作台的控制系统。该系统通过利用ADLINK PCI-8134发出步进脉冲信号PUL和方向电平信号DIR来分别控制步进电机转过的角度和方向,实现步进电机的正反转以及电机运动过程中的加速、匀速和减速,从而完成工作台Z轴滑块沿被测工件表面的径向运动、X轴滑块沿被测工件表面的轴向运动和主轴的回转运动,辅助实现圆度和圆柱度检测。
【圆度圆柱度测量虚拟仪器中的步进电机控制】主要涉及了以下几个核心知识点:
1. **步进电机控制**:步进电机是一种能够将电脉冲信号转换为精确角度移动的电动机,广泛应用于精密定位和精确速度控制的场合。在本系统中,采用的是Leetro公司的DM4240A两相混合式步进电机,这种电机结合了永磁式和反应式步进电机的优点,具有较小的步距角和较大的转矩。通过控制脉冲信号PUL和方向信号DIR,可以实现电机的正反转、加减速及精确位置控制。
2. **LabVIEW软件平台**:LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种基于图形化编程的开发环境,用于创建虚拟仪器。在本系统中,LabVIEW被用来构建整个控制系统,包括步进电机的运动控制、工作台的径向和轴向运动以及主轴的旋转运动,为圆度和圆柱度的测量提供精确的机械运动支持。
3. **ADLINK PCI-8134运动控制卡**:此卡是系统硬件的核心部分,负责生成步进脉冲信号PUL和方向电平信号DIR,从而控制步进电机的动作。通过编程,可以实现对电机速度、位置的实时调整,以满足不同测量阶段的需求。
4. **圆度和圆柱度测量**:圆度是衡量一个点相对于理想圆心的距离的最大偏差,圆柱度则评估了轴线周围轮廓的最大和最小直径之间的差异。在精密机械制造中,这两个参数是关键的质量指标。通过控制工作台的精确运动,可以实现对工件表面圆度和圆柱度的连续、无接触测量,提高检测精度和效率。
5. **虚拟仪器技术**:虚拟仪器是将计算机技术与传统测量仪器相结合的概念,它可以利用软件来模拟硬件仪器的功能,实现灵活的配置和扩展。在这个系统中,虚拟仪器技术提供了更强大的数据处理和分析能力,提高了测量的智能化水平。
该系统利用步进电机的精确控制,结合LabVIEW虚拟仪器技术和ADLINK PCI-8134运动控制卡,实现了对工件圆度和圆柱度的高精度测量。通过控制电机的旋转角度和速度,可以实现工作台在径向和轴向的平滑运动,以辅助测量设备进行高效、准确的检测。