外径振动测量机方案

外径、振动测量机更改方案确认一．设计设备目的:测量圆柱外径和跳动二．适用测试产品:三．使用LS-7600测微计的精度和数据采集、数据算法要求:3.1外径、跳动测试精度±2um，重复精度±0.15um，可检测最小0.3mm物体。3.2A、B、C、D四点同时测试外径，取样长度10mm，同时测试取样数30次（可变更5～50）。3.2.1仪器设置每次采集64次采样测量数，每次采样平匀时间0.42ms，平均需26.67ms；更新周期0.83ms，内部处理时间2.5ms，则：连取30个取样输出时间T=测量平匀时间x30个=26.67x30=800.10ms被测体移动速度V=长度/时间=10000/800.1=12.4984um/ms3.2.2每次采样测量长度=被测体移动速度x每次采样平匀时间=12.4984x0.42=5.25um3.2.3如果凸珠面积为0.5mm2的圆，其直径是500um2=3.14159265359xR2R=12.615umD=25.23um根据上面算得，每次采样测量长度5.25um凸珠面积直径25.23um，可以保证每次采样测量数据是在凸珠面积内采样的。3．2.4假设下面A、B、C、D四点同时测的30次数据：（总用时=800.10+0.83+2.5=803.43ms）A点数据：(假设此点为未喷涂部)time30ms60ms90ms120ms150ms180ms210ms240ms270ms300msdata12.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.10time330ms360ms390ms420ms450ms480ms510ms540ms570ms600msdata12.1012.1012.1012.1012.0512.1012.1012.1012.1012.10time630ms660ms690ms720ms750ms780ms810ms840ms870ms900msdata12.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1812.1012.1012.10B点数据：time30ms60ms90ms120ms150ms180ms210ms240ms270ms300msdata12.1012.1012.2012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.10time330ms360ms390ms420ms450ms480ms510ms540ms570ms600msdata12.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.10time630ms660ms690ms720ms750ms780ms810ms840ms870ms900ms移动方向，速度Vdata12.1012.1012.0812.1012.1012.1012.1012.1012.1012.10C点数据：time30ms60ms90ms120ms150ms180ms210ms240ms270ms300msdata12.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.10time330ms360ms390ms420ms450ms480ms510ms540ms570ms600msdata12.1012.1512.1012.1012.1012.1012.1012.1312.1012.10time630ms660ms690ms720ms750ms780ms810ms840ms870ms900msdata12.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.10D点数据：time30ms60ms90ms120ms150ms180ms210ms240ms270ms300msdata12.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.10time330ms360ms390ms420ms450ms480ms510ms540ms570ms600msdata12.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.1012.10time630ms660ms690ms720ms750ms780ms810ms840ms870ms900msdata12.1012.1712.1012.1012.0512.1012.1012.1012.1012.103.3计算A、B、C、D四点数据的最达值、最小值、平均值（T3:20ms内完成）3.3.1A点数据：最达值、最小值、平均值MAX(A-data1、A-data2、A-data3、…A-data29、A-data30)=A-data27MIN(A-data1、A-data2、A-data3、…A-data29、A-data30)=A-data15AVG(A-data1、A-data2、A-data3、…A-data29、A-data30)=A-AVG3.3.2B点数据：最达值、最小值、平均值MAX(B-data1、B-data2、B-data3、…B-data29、B-data30)=B-data3（假设）MIN(B-data1、B-data2、B-data3、…B-data29、B-data30)=B-data23（假设）AVG(B-data1、B-data2、B-data3、…B-data29、B-data30)=B-AVG3.3.3C点数据：最达值、最小值、平均值MAX(C-data1、C-data2、C-data3、…C-data29、C-data30)=C-data12（假设）MIN(C-data1、C-data2、C-data3、…C-data29、C-data30)=C-data18（假设）AVG(C-data1、C-data2、C-data3、…C-data29、C-data30)=C-AVG3.3.4D点数据：最达值、最小值、平均值MAX(D-data1、D-data2、D-data3、…D-data29、D-data30)=D-data22（假设）MIN(D-data1、D-data2、D-data3、…D-data29、D-data30)=D-data25（假设）AVG(D-data1、D-data2、D-data3、…D-data29、D-data30)=D-AVG3.4膜厚D1、圆筒度D2、比较判定结果（T3:30ms内完成）膜厚计算：[AVG(B-AVG、C-AVG、D-AVG)-(A-AVG)]/2=D1圆筒度计算：MAX(B-AVG、C-AVG、D-AVG)-MIN(B-AVG、C-AVG、D-AVG)=D2比较判定:A点：MAX-data1=A-data27:true或false，MIN-data1=A-data15:true或false；B点：MAX-data2=B-data3:true或false，MIN-data2=B-data23:true或false；C点：MAX-data2=C-data12:true或false，MIN-data2=C-data18:true或false；D点：MAX-data2=D-data22:true或false，MIN-data2=D-data25:true或false；膜厚：MAX-data3=D1:true或false，MIN-data3=D1:true或false；圆筒度：MAX-data4=D2:true或false，如果有任何一项结果为false，就判定为NG，显示“×”，并指出不良项。如果所有项结果为true，就判定为OK，显示“√”。3.5A、B、C、D四点同样测试振动，取样为1圈(T5:1000ms)。转一圈后，马上取出A、B、C、D四点测试振动数据。仪器设置每次采集64次采样测量数，每次采样平匀时间0.42ms，更新周期0.83ms，内部处理时间2.5ms。3.5.1涂装部位标准直径是12.10mm，则:涂装部位周长为：L=3.14159265359x12.10=38.013271mm=380132.71um涂装部位转动切速度V=L/T2=380132.71um/1000ms=38.01um/ms3.5.2每次采样测量长度=被测体转动切速度x每次采样平匀时间=38.01x0.42=15.96um3.5.3如果凸珠面积为0.5mm2的圆，其直径是500um2=3.14159265359xR2R=12.615umD=25.23um根据上面算得，每次采样测量长度15.96um凸珠面积直径25.23um，可以保证每次采样测量数据是在凸珠面积内采样的。3.5.4A、B、C、D四点同样测试振动值：A点振动值：A-daB点振动值：B-daC点振动值：C-daD点振动值：D-da3.6振动判定结果(T7:30ms内完成)A点：MAX-data5=A-da:true或false，MIN-data5=A-da:true或false；B点：MAX-data5=B-da:true或false，MIN-data5=B-da:true或false；C点：MAX-data5=C-da:true或false，MIN-data5=C-da:true或false；D点：MAX-data5=D-da:true或false，MIN-data5=D-da:true或false；如果有任何一项结果为false，就判定为NG，显示“×”，并指出不良项。如果所有项结果为true，就判定为OK，显示“Ｏ”。3.7设备完成每个产品测试周期时间测试周期=启动发送命令T1(50ms)+测试外径T2(803.43ms)+外径运算T3(20ms)+外径判定T4(30ms)+程序转换T8(32ms)+振动测试T5(1000ms)+振动运算T6(20ms)+振动判定T7(30ms)=T1+T2+T3+T4+T8+T5+T6+T7转动方向=50+803.43+20+30+32+1000+20+30=1985.43（ms）四．电气系统方案原理4.1方框图4.2工作原理4.2.1打开①PC的组态软件,需要分别取得②PLC、③LS-7600、④LS-7600三台外围设备通讯。4.2.2启动设备时,②PLC开始执行步进电机移动(10mm),同时通过①PC发送指令到③LS-7600、④LS-7600仪器执行测试。4.2.3通过A、B、C、D四点测试10mm长度的外径数据，①PC采集到外径数值:A.得出最大值、最小值、平均值B.经过运算处理后得出膜厚，圆筒度，并判断合格与否。C.PC采集到外径数值生成曲线表。4.2.5通过A、B、C、D四点测试转动一圈振动数据，①PC采集到振动数值，经过运算处理后得判断结果。五．电气硬件配置和开发环境要求5.1PC硬件为普通民用电脑主机，配3个串口，一台17寸或19寸液晶显示器5.2操作系统为WindowsXPprofessional5.3组态开发环境为VisualBasic6.0注：VisualBasic6.0市场上已经没有出售，MicroSoft公司也不提供技术支持，但可以在网上自由获取，不存在版权问题。Delphi7.0、DelphiXE、Delphi2010等版本都需要付费，存在版权问题。5.4PLC为基恩士KV1000。5.5测量仪器采用两台KEYENCELS-7600数字测微计及四个激光感应器。5.6一台数显时间定时器,用于控制测定时间。5.7一台套步进电机用于测量移动取样距离（外径测量）。5.7.1如丝竿行程5mm，10mm/5mm=2圈，规定时间内就是2r/803.43ms即149.36r/min5.7.2控制精度为0.05mm,可以得到20P/mm,每转一圈为100P脉冲。5.7.3以上参数要求，步进电机完全符合要求。5.8一台调速电机用于旋转滚柱进行测量（振动测量）。5.8.1电机是同步轮带动滚轴，比如滚轴与被测圆柱是1:1关系，1r/1