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2020-11 9張CAD圖+說明書 2020 11 內(nèi)壁 視頻 檢察 系統(tǒng) 設(shè)計 CAD 說明書

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【2020-11】身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)設(shè)計【9張CAD圖+說明書】,2020-11,9張CAD圖+說明書,2020,11,內(nèi)壁,視頻,檢察,系統(tǒng),設(shè)計,CAD,說明書

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摘 要本文通過對身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計，讓我們對身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)有所了解，為身管內(nèi)壁檢測的深入研究奠定了基礎(chǔ)。深入剖析該系統(tǒng)當中，運動系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其所秉持的工作原理，由此展開科學合理的綜合分析，達到極佳的控制效果。本文主要研究的是分析身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)運動過程的整體性能。在對身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)的分析中，對運動性能進行改進，為智能物流裝置的進步做出實質(zhì)性的進展。關(guān)鍵詞：檢察系統(tǒng)；機械結(jié)構(gòu)；運動系統(tǒng)AbstractIn this paper, through the structural analysis and design of the video inspection system of inner defects of body tube, we have some understanding of the video inspection system of inner defects of body tube, which lays a foundation for the in-depth study of inner defects detection of body tube.This paper analyzes the composition and working principle of the motion system of the video inspection system of inner wall defects of the body and tube, and makes a systematic analysis of the internal structure of the motion system, so as to carry out control analysis.This paper mainly studies the overall performance of the video inspection system of inner wall defects of body tube.In the analysis of the video inspection system of inner wall defects of body tube, the motion performance is improved, which makes substantial progress for the progress of intelligent logistics device.Key words: Video inspection system of internal defects of body and tube;Mechanical structure;Motor system目錄第1章 緒論11.1 研究背景及意義11.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11.2.1國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀21.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀21.2.3目前技術(shù)存在的問題31.3研究的內(nèi)容和方法31.4本章小結(jié)3第2章 身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計42.1身管內(nèi)壁檢測特點42.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計42.3檢測系統(tǒng)設(shè)計52.3.1 攝像系統(tǒng)設(shè)計5 2.3.2圖像采集卡的選擇2.3.3照明系統(tǒng)52.4推進系統(tǒng)設(shè)計62.4.1 傳動方案設(shè)計62.4.2電機選型72.4.3導軌選擇82.4.4推進絲杠的設(shè)計92.4.5電機的計算與選擇132.4.6聯(lián)軸器和鍵的設(shè)計152.4.7軸承的設(shè)計計算16第3章 控制系統(tǒng)設(shè)計173.1控制系統(tǒng)硬件組成173.2微控制器的選用173.3驅(qū)動器件的選擇183.4控制系統(tǒng)電路設(shè)計203.4.1晶振電路設(shè)計203.4.2步進電機驅(qū)動電路設(shè)計213.4.3顯示電路設(shè)計213.4.4控制系統(tǒng)電路圖223.5圖像采集233.5.1圖像數(shù)字化233.5.2數(shù)字圖像的類型233.5.3 CDD數(shù)據(jù)接口旋轉(zhuǎn)23第4章 控制系統(tǒng)程序設(shè)計254.1 控制系統(tǒng)按鍵程序設(shè)計254.2 電機旋轉(zhuǎn)程序設(shè)計264.3 延時程序設(shè)計27第5章 身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)總結(jié)和展望285.1設(shè)計總結(jié)285.2未來展望28第6章 身管內(nèi)壁視頻檢查系統(tǒng)成本預算致謝30參考文獻31第1章 緒論1.1 研究背景及意義在當代社會中，一國軍事裝備的測試水平是測試其軍事裝備的功能和性能是否能滿足作戰(zhàn)技術(shù)指標要求并達到最佳作戰(zhàn)效能的關(guān)鍵。它是一個國家國防力量的重要指標。由于軍事裝備對國家而言十分關(guān)鍵，故而，中國學者紛紛圍繞與之對應的發(fā)射設(shè)備，展開如火如荼的深入探究。對武器發(fā)射器而言，至關(guān)重要的元件即為身管，可以說身管質(zhì)量的優(yōu)劣，和實戰(zhàn)能否安全的問題息息相關(guān)，還會關(guān)系到射擊精度，以及發(fā)射器能否經(jīng)久耐用的問題。當其工作時，將會點燃藥室當中存在的火藥，從而形成高溫氣體，使彈丸極速射擊，并保持良好的飛行姿態(tài)。在此期間，鏡筒所面臨的工作條件不佳，不僅處于高溫高壓條件下，而且還會受到來源于彈丸移動等諸多因素的實際影響。如果選用的發(fā)射設(shè)備并不一致，則其所表現(xiàn)的磨損程度也會不盡相同 1。當這些缺陷達到一定程度時，將嚴重影響武器的射擊精度和精確度以及使用的安全性。因此，我們需要定期檢測武器。 另外，在武器槍管的維修中，為了提高其槍管的維修質(zhì)量并確定武器的維修范圍和水平，還需要檢查武器孔的表面。武器槍管內(nèi)徑的測量是武器孔表面檢查的重要組成部分。不僅在武器加工過程中必須測量武器槍管的內(nèi)徑，而且還需要在武器，彈藥測試或由射擊臺準備的射擊測試中對其進行測量2。中國目前的測試設(shè)備仍然相對落后，測試參數(shù)相對單一，測試機制相對復雜，可用于武器槍管綜合參數(shù)測試的設(shè)備尚未成熟。目前，對體管的內(nèi)管檢測傾向于采用光電檢測方法來通過獲取內(nèi)管圖像來檢測避難。設(shè)計管壁缺陷視頻檢測系統(tǒng)具有很強的實用價值和建設(shè)性意義。1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀檢查武器槍管內(nèi)壁的傳統(tǒng)方法是使用手動光學系統(tǒng)。一根長的空心管放在槍管中，其前邊方位即為凸透鏡，再往前即為白熾燈及其相應的反光鏡。在檢查期間，機構(gòu)將會由于導管的不斷移動而隨之遷移。值得一提的是，導管當中含有光纖，和目鏡緊密銜接。檢查時，導管被人緩慢推入鏡筒，此時借助白熾燈的作用，可清晰觀察到鏡筒內(nèi)壁，而反射光將會射至廣角鏡，目鏡則基于光纖進行成像。這種傳統(tǒng)的武器檢測方法是用肉眼通過光學系統(tǒng)觀察武器室內(nèi)的情況并將其扎根。根據(jù)經(jīng)驗做出主觀判斷，其并未充分自動化，在精準性等方面還有待于進一步提高。當前時期，各種類型的計量測試技術(shù)如雨后春筍般紛紛涌現(xiàn)，過去主要借助于人工方式，圍繞各種類型的計算數(shù)據(jù)展開較為深入的細致剖析，然而現(xiàn)如今，處理和處理的手動計算的測量過程已逐漸被現(xiàn)代計量測試過程所取代2-3。當選用攝像法圍繞管道內(nèi)壁展開科學嚴謹?shù)臋z測時，需要將安裝方式細致劃分為兩大類別，其中包含內(nèi)置，此外還涉及外置。由于受到來源于設(shè)備尺寸等諸多因素的種種局限，一般情況下，當展開系統(tǒng)設(shè)計的過程中，往往選用外置的基本方式。在此情況下，攝像機之中的光軸，往往和身管本身的軸心線彼此平行，為得到身管當中存在的表面信息，需要借助反射鏡的作用，促進光軸發(fā)生折轉(zhuǎn)，但是，對多樣化反射元件而言，可能呈現(xiàn)出并不一致的視覺效果。因為身管內(nèi)膛往往表現(xiàn)為圓柱形，故而，如果從光學元件入手進行綜合考量，即能夠得到管壁的基本結(jié)構(gòu)示意圖。1.2.1國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀為了適應現(xiàn)代國防工業(yè)的發(fā)展，“提高檢測技術(shù)水平”，長春光機所完成了武器“槍管無損檢測技術(shù)”預研項目的研究工作。 “第九個五年計劃”。該主題包括對人體管的筆直度，表面粗糙度等進行精準測量。2000年，曾有學者圍繞中國范圍內(nèi)的127家工廠，展開科學嚴謹?shù)脑頇z驗，由此得到，此原理完全滿足可行性的根本要求，而且極具前沿性4。2002年，學者付延軍圍繞鋼管之中的內(nèi)表面，展開較為深入的細致探究，并指出極富創(chuàng)新性的某特定檢測法。該學者選用的鋼管直徑表現(xiàn)為94mm，主要運用到CCD傳感器，此設(shè)備秉持的基本原理詳細如下：首先，借助激光器的作用發(fā)射一定的激光束，再以45持續(xù)撞擊平面鏡。其次，借助于旋轉(zhuǎn)電動機的力量，平面鏡執(zhí)行旋轉(zhuǎn)掃描，并且掃描區(qū)域通過透鏡在區(qū)域陣列CCD上成像，并且在旋轉(zhuǎn)一圈之后形成圖像。如果某機械設(shè)備基于電動機的持續(xù)作用下，順著中心軸不斷前移，則此情況下，即能夠掃描內(nèi)表面，從而實現(xiàn)成像5。學者白慶本曾經(jīng)設(shè)計出性能優(yōu)良的火炮膛，該設(shè)備秉持的測量原理詳細如下：首先，借助計算機的作用，使電機持續(xù)驅(qū)動CCD不停旋轉(zhuǎn)，從而得到火炮膛所對應的圖像，再將其徑直轉(zhuǎn)化為相應的數(shù)字信號，而后基于圖像采集卡的作用，將其實時傳遞至計算機，以待于科學處理6。1.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀當前時期，某些西方發(fā)達國家的學者，正試圖借助光電設(shè)備的作用，對炮膛之中存在的問題進行科學精準的檢測。1988年，三菱企業(yè)曾經(jīng)研發(fā)出可精準測量鋼管之中內(nèi)表面的設(shè)備，此設(shè)備能夠精準檢測不存在膛線體的鋼管的實際內(nèi)徑。而AVL企業(yè)所研發(fā)的圓管規(guī)，能夠圍繞直徑處于25-155mm區(qū)間中的鏡管內(nèi)徑，展開科學精準的接觸檢測，與此同時，檢測精度表現(xiàn)為0.05mm。除此之外，美國主要借助激光準直技術(shù)的作用，圍繞炮管本身的直線度進行科學精準的檢測。因為各種類型的火炮管加工設(shè)備如雨后春筍般紛紛涌現(xiàn)，故而，多樣化領(lǐng)域?qū)鹋谒_到的精度，愈加提出較為嚴苛的各項需求，故而，全部西方發(fā)達國家均致力于持續(xù)更新火炮的核心元件。研究議程。更多資金。在這方面，“與發(fā)達國家相比，中國還有很大差距”，因此，提高中國炮管的質(zhì)量和在線檢查水平，圍繞各種在線檢測設(shè)備展開如火如荼的深入探究，顯得十分關(guān)鍵7-9。1.2.3目前身管檢測存在的問題現(xiàn)如今，多樣化控制技術(shù)紛紛處于迅猛前進當中，在此背景下，圍繞身管檢測技術(shù)所展開的測試，愈加趨于智能化。為達到預先擬定的目標，當前時期，該技術(shù)必須切實解決下述各項問題。（1）檢測系統(tǒng)所表現(xiàn)的光機結(jié)構(gòu)，在實際設(shè)計過程中并不科學，難以適用于工廠等條件下。（2）通常情況下，均自現(xiàn)場得到身管之中存在的內(nèi)騰圖片，其次，對其展開系統(tǒng)的檢測，但這種方式無法達到良好的實時性要求，而且難以充分自動化。（3）并未構(gòu)建科學完善的智能檢測系統(tǒng)，從而借助計算機的作用，對相機進行校準、對系統(tǒng)精準標定、對各種類型的數(shù)據(jù)進行及時存儲等。1.3研究的內(nèi)容和方法本文所致力于研發(fā)的系統(tǒng)，需要先查詢一系列前期資料，再對相關(guān)案例進行科學合理的綜合分析，才可達到極佳的優(yōu)化效果，其次，需要深入剖析所獲得的自動化機構(gòu)，通過分析將身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)，細致劃分為若干部分，其中本文主要選用電氣自動化控制系統(tǒng)，同時輔以十分經(jīng)典的步進電機方式，當設(shè)計結(jié)束之后，還需要展開科學嚴謹?shù)目煽啃苑治?，再對產(chǎn)品進行細致闡述，最后繪圖10。提出設(shè)計思路和問題與老師和同學們進行設(shè)計分析，認真學習身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)領(lǐng)域的相關(guān)資料，明確需要分析的成功案例，了解身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)的機構(gòu)和控制系統(tǒng)的相關(guān)知識，力求于各階段提前結(jié)束諸多任務，與此同時多了解一些身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計的相關(guān)參數(shù)和最新的技術(shù)發(fā)展。結(jié)合真實的生產(chǎn)調(diào)查過程，并且查閱諸多資料，可持續(xù)改善成功案例的優(yōu)勢之處以及劣勢之處，利用匯集的技術(shù)資料設(shè)計一款滿足要求的身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)11。1.4本章小結(jié)本章主要是對身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)的研究背景、國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和需求分析進行了初步的研究6，對此系統(tǒng)當前的實際情況進行充分的認識，與此同時，深入領(lǐng)會該設(shè)計的具體內(nèi)容，以及需要選用的研究方式，由此擬定研究計劃，通過上述分析讓自己對后期的資料研究、問題發(fā)現(xiàn)和設(shè)計分析更加的有信心。36第2章 身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1身管內(nèi)壁檢測特點若想要獲得科學完善的了身管內(nèi)膛檢測系統(tǒng)，必須對身管內(nèi)壁所表現(xiàn)的檢測特征，和系統(tǒng)必須滿足的諸多功能進行綜合考量，與此同時，輔以十分前沿的技術(shù)手段，獲得這種系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)等方面。（1）身管內(nèi)壁所表現(xiàn)的檢測特征1）對身管而言，其所表現(xiàn)的軸向尺寸相對較長，同時管內(nèi)較為昏暗，難以細致查看；2）其內(nèi)壁空間往往不大，難以安裝各種類型的攝像設(shè)備；3）必須選用十分經(jīng)典的在線無損檢測法，才不會降低身管本身的表面質(zhì)量。（2）系統(tǒng)技術(shù)指標1）該系統(tǒng)需要適合工廠等條件下，同時可靠性佳，便于后期維護，此外，工作流程需要相對簡潔，便于使用；2）此系統(tǒng)必須可精準檢測內(nèi)壁之中鍍絡(luò)層存在的待完善之處，還需要靈活改變?nèi)舾捎布Y(jié)構(gòu)，以使得系統(tǒng)適合口徑趨于多樣化的身管內(nèi)壁；3）本系統(tǒng)所含有的實時檢測軟件，需要適用于PC系統(tǒng)，而且理應便于使用，界面也需要極具友好性；4）此系統(tǒng)需要十分迅猛的采集身管內(nèi)壁所對應的圖片，還應即刻對其進行科學得當?shù)奶幚?，看清其中的劣勢之處，再將相關(guān)數(shù)據(jù)進行及時存儲；5）缺陷尺寸所應滿足的測量精度要求如下：其一，外切矩形尺寸需要達到0.5mm的精度標準，而軸向定位需要滿足5mm的標準，此外于圓周方向所進行的定位，需要達到10的標準。2.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)包含兩部分：身管內(nèi)壁檢測系統(tǒng)和推進系統(tǒng)，身管內(nèi)壁檢測需要完成內(nèi)壁360檢測，采用電機驅(qū)動傳動軸旋轉(zhuǎn)，CCD攝像機固定在傳動軸上，完成360視頻檢察，檢測時傳動軸帶動攝像機在身管內(nèi)移動；推進系統(tǒng)將檢測系統(tǒng)精確的推送到所需檢測的位置，如圖2-1所示。圖2-1 身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)2.3檢測系統(tǒng)設(shè)計當深入探究身管內(nèi)壁所表現(xiàn)的檢測特征之后，需要圍繞當前存在的檢測技術(shù)進行細致調(diào)研，才可以成像技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建科學完善的系統(tǒng)。對本文所致力于研發(fā)的系統(tǒng)而言，其基本框架示意圖，詳見圖2-2，此系統(tǒng)主要包含身管以及計算機等基本部件。圖2-2 總體框圖2.3.1 攝像系統(tǒng)設(shè)計CCD相機方法是使用CCD相機以特定方向捕獲在人體管的孔中的孔的投影，然后在實際檢測過程中，當人體管的孔被損壞等時，信息例如，光圈的傾斜度和所拍攝圖像的強度等也會隨之變化，并且檢查人員會通過分析適當?shù)膱D像處理方法來獲得鏡筒的損壞。該方法的精度可以達到鏡筒內(nèi)徑的0.2，并且處理速度也很快。但是，為了確保精度，必須在成像范圍內(nèi)對整個光圈成像。因此，通常需要更大的相機鏡頭，極短的焦距8?，F(xiàn)在的相機，關(guān)鍵的設(shè)備將可細致劃分為兩大類別，其中主要包含CCD圖像傳感器，此外，還涉及到CMOS傳感器，兩者均負責光電轉(zhuǎn)換，然而，后者所表現(xiàn)的靈敏度較差，正因如此，CCD傳感器才獲得相對廣泛的實際應用，在本次設(shè)計中，主要將CCD攝像機與工件的距離設(shè)置為550mm，選用的型號為TN-8030，分辨率可以達到752x528。攝像系統(tǒng)主要的目的就是能對內(nèi)壁不同深度位置進行成像檢測工作，獲取到的圖像需要是360的視角，也就是需要內(nèi)部平面鏡進行旋轉(zhuǎn)掃描來進行成像，獲取圖像。本次設(shè)計就需要兩種反射鏡來相結(jié)合達到360成像效果，一種是45的平面鏡，另外一種是錐臺反射鏡，為了在成像的過程中，所成的圖像不會出現(xiàn)變形，所以設(shè)計的錐角的角度位120，設(shè)計的鏡面長度為10mm，這種短軸會比身管口徑小，是為了檢測內(nèi)壁局部位置的時候，并不會產(chǎn)生圖像變形的問題，利用了錐面的中心區(qū)域。具體設(shè)計如下圖所示。圖2-3 成像示意圖2.3.2圖像采集卡的選擇圖像采集卡旨在使相關(guān)的CCD攝像機圖片，徑直傳遞至相應的計算機，以清晰顯示。當處于機器視覺領(lǐng)域中，涉及的圖像采集卡均可對圖像進行科學得當?shù)奶幚?，還可發(fā)揮出模數(shù)轉(zhuǎn)換的功效，也就是在不同的檢測采集圖像系統(tǒng)中，所選用的圖像采集卡是不同的，一般來說，圖像的處理好壞也是取決于圖像采集卡的選擇。圖像采集卡是對CCD攝像機采集的圖像信號進行了高速采樣和實時的模數(shù)轉(zhuǎn)換，這樣之后，計算機能獲取到穩(wěn)定的數(shù)據(jù)信息。一般是先多路切換，然后進行A/D轉(zhuǎn)換，再進行圖像的格式轉(zhuǎn)換，在一定緩沖之后，接入PCI接口，如下圖2-4所示。圖2-4 圖像采集卡工作原理圖圖像采集卡的選擇主要考慮三個因素，其中主要包含對攝像機的控制等。需要注意，圖像采集卡必須對攝像機發(fā)揮科學有效的跟蹤控制效果，不僅要保證采集時間的確定，還需要在規(guī)定時間內(nèi)采集的圖像質(zhì)量很高，只有高質(zhì)量的圖像才能保證檢測的正確性和精度。在完成采集工作的同時還需要具備數(shù)據(jù)處理能力，能夠處理I/O，在響應的時候能產(chǎn)生中端，只有這樣才能提高效率。最后圖像采集卡的運用需要成熟的軟件開發(fā)包，也就是在選擇圖像采集卡的時候要與開發(fā)包匹配，才能有效完成工作，這樣采集到的圖像才能傳入計算機，再進行后期處理。本次設(shè)計主要選用的圖像采集卡為PC15299。2.3.3照明系統(tǒng)因為身管當中較為昏暗，故而，當借助光學測頭的作用，圍繞其內(nèi)騰逐步成像的過程中，需要為其提供科學合理的照明方式，才可切實保障已采集的圖像，表現(xiàn)出極佳的亮度。對比度：毋庸置疑，檢測時，照明系統(tǒng)需要為檢測系統(tǒng)提供十分理想的對比度，才可將關(guān)鍵的圖像特征完全分離于其余特征。而某系統(tǒng)所表現(xiàn)的設(shè)計質(zhì)量，往往和其能否突出核心特征息息相關(guān)。亮度：一般情況下，恰當適宜的光源亮度，能夠提高所需要特征的對比度，不斷削弱來源于其余部分的實際影響。如果光源亮度相對較低，則也許會發(fā)生下述情況：其一，即相機自身的信噪比顯著減少：這是因為，光源亮度和圖片所呈現(xiàn)的對比度息息相關(guān)，如果亮度相對較低，則圖片對比度也會隨之下降，很可能引發(fā)噪聲；其二，即景深會不斷減小：如果光源亮度相對較低，則為達到理想的進光量，必須持續(xù)提高鏡頭光圈，這必然會降低景深；其三，隨機光將會影響到系統(tǒng)成像的優(yōu)劣：如果光源亮度相對較高，將很可能出現(xiàn)圖像發(fā)白的情況。故而，當選定光源之后，需要基于系統(tǒng)所表現(xiàn)的圖像顯示狀態(tài)，對某些參數(shù)進行合理調(diào)節(jié)，才可達到系統(tǒng)預先擬定的各項標準。魯棒性：光源應該契合檢測部件方位的改變。對本文所研究的系統(tǒng)而言，當實時采集多樣化方位的圖像時，即便改變光源方位，也不會降低圖像質(zhì)量。過去主要選用白熾燈，圍繞身管內(nèi)騰展開科學精準的檢測。白熾燈主要秉持熱致發(fā)光的基本原理制造，屬于十分典型的傳統(tǒng)電光源之一，已經(jīng)獲得相對廣泛的實際應用，其所具備的優(yōu)勢之處及劣勢之處詳細如下：優(yōu)點：無需耗費相對高昂的成本，即可達到十分理想的集光性標準，運行速度較高。缺點：難以達到極佳的發(fā)光效率標準，而且存在一定的紅外轄射，功耗顯著，很可能受到來源于振動的實際影響，不夠經(jīng)久耐用。為達到預先擬定的技術(shù)標準，本文在實際設(shè)計過程中，決定將照明光源選定為LED燈。相較于常規(guī)的白熾燈而言，這種光源不僅實際體積相對較小，而且不會耗費較高的功率，不僅如此，其還選用冷發(fā)光技術(shù)，能夠有效規(guī)避散熱問題，經(jīng)久耐用。2.4推進系統(tǒng)設(shè)計2.4.1 傳動方案設(shè)計一般情況下，進給傳動方案將可細致劃分為若干類別，其中包含齒輪傳動，鏈條傳動等。在此之中，十分經(jīng)典的方案即為齒輪傳動，在工業(yè)領(lǐng)域獲得較為廣泛的多方位應用?；邶X輪類別的多樣性，齒輪傳動設(shè)備將可細致劃分為若干類別，其中主要包含蝸輪式、圓柱式、齒條式等，然而，若選用齒條式，也許達不到預先擬定的精度要求。對齒輪傳動過程而言，其基本特征詳細如下：（1）時刻一致的瞬時傳動比；（2）傳動比區(qū)間較廣，可適合各種機構(gòu)；（3）速度區(qū)間較廣，能夠不超過1r/min，也可超過20000r/min；（4）表現(xiàn)出極佳的傳動效率，便于進行后期維護。除此之外，螺桿傳動也屬于十分典型的一種進給傳動方式?；趥鲃釉O(shè)備秉持的工作原理，能夠?qū)⑵浼氈聞澐譃槿舾深悇e，其中主要包含滑動螺旋，靜壓螺旋等。在此之中，滾動絲杠于加工中心等處，獲得相對廣泛的實際應用。主要特點是：（1）結(jié)構(gòu)緊湊，傳動效率高，可達0.90.98；（2）傳動無間隙，精度高，運動平穩(wěn)，無爬行；（3）具有良好的高速性能，可實現(xiàn)線速為120m / min的高速行駛（4）表現(xiàn)出較為良好的傳動可逆性，可將本來的旋轉(zhuǎn)運動，徑直轉(zhuǎn)化為相應的直線運動，反之亦然，效率基本一致；（5）使用壽命長，平均可達滑動螺旋的10倍。當對身管檢測推進系統(tǒng)的設(shè)計要求，適用范圍，市場定位等諸多因素進行綜合考量后，本文決定選用科學完善的滾珠絲杠傳動系統(tǒng)。2.4.2電機選型步進電機主要將本來的電脈沖信號，徑直轉(zhuǎn)化為相應的執(zhí)行元件。當實時輸入某特定電脈沖時，轉(zhuǎn)子將會隨之調(diào)節(jié)步距角。其中，轉(zhuǎn)子角的實際位移往往和實時輸入的電脈沖數(shù)量呈現(xiàn)出一定的正比例關(guān)系。僅需要實時把控電脈沖頻率等各項參數(shù)，即可獲得轉(zhuǎn)速等數(shù)值。對步進電動機而言，而所含有的基本特征詳細如下：1、其于實際工作過程中，往往不會受到來源于諸多因素的種種影響，其中包含電壓波動、波形變化等； 2 、此電機的步距角存在一定的誤差，當轉(zhuǎn)子達到預先擬定的步數(shù)闕值后，將會發(fā)生累積誤差，然而，當轉(zhuǎn)子已經(jīng)旋轉(zhuǎn)一圈后，此數(shù)值將為0；3、因為能夠借助于數(shù)字信號，達到理想的控制效果，故而相對簡潔；4、控制性能極佳，初始以及反轉(zhuǎn)時基本不會出現(xiàn)丟步的情況；5、不必借助傳感器的作用反饋，能夠達到極佳的開環(huán)控制效果；6、然而，其無法達到極為良好的的能量效率。2.4.3導軌選擇（1）滑道概述導軌是僅將移動部件限制為一個自由度的裝置，被廣泛用于精密設(shè)備。導軌的精度，承載能力和使用壽命直接影響加工中心的工作質(zhì)量。在身管檢測推進裝置中，檢測位置的配置將影響加工中心的進給系統(tǒng)是否能夠按照正確的軌跡運動，并且和此系統(tǒng)表現(xiàn)的運動特征息息相關(guān)14?；趯к壦值墓ぷ髟恚軌?qū)⑵浼氈聞澐譃閮纱箢悇e，其中，包含滑動導軌，此外，還涉及滾動導軌。而前者又可細致劃分為若干類別，例如：動壓滑道等。與此同時，基于導軌所呈現(xiàn)的截面形狀，能夠?qū)⑵浼氈聞澐譃閮纱箢悇e，其中包含V形導軌，此外，還涉及到矩形導軌。這種導軌的基本特征在于，制造過程相對簡潔，導向性極佳，便于隨時調(diào)節(jié)。其滾動引導件可引導表面之間的摩擦變?yōu)闈L動摩擦。目前，其于數(shù)控機床等處，已獲得相對廣泛的實際應用，基本特征詳細如下：（1）可達到十分理想的運動靈敏度要求，當其處于低速運行的情況下，相對穩(wěn)定；（2）精準性極佳，不會出現(xiàn)顯著的導軌磨損；（3）表現(xiàn)出極為良好的承載能力，經(jīng)久耐用；（4）潤滑相對簡潔，能夠借助油脂進行潤滑。相較常規(guī)的滑動導軌而言，本文選用的滾動導軌，基于高速運行的條件下，不會由于動壓效應而對導軌產(chǎn)生不利的影響，其基本示意圖，詳見圖2-3。圖2-3 直線導軌（2）導軌選擇當對導軌進行實際選擇的過程中，需要秉持下述基本準則：（1）各導軌彼此間需要存在較大的預緊力；（2）多樣化精度彼此獨立；（3）各導軌彼此間需要于中間位置，設(shè)有性能優(yōu)良的彈性連桿；（4）可以補償熱和熱的變形。身管檢測推進設(shè)備，主要選用雙邊直線滾動直線導軌副，同時還輔以科學完善的滾珠絲杠傳動系統(tǒng)，切實保障良好的進給精度。此導軌對含有的優(yōu)勢之處詳細如下：運動快捷、功耗較低、能夠基于高速條件下保持直線運動，可持續(xù)優(yōu)化上述設(shè)備，便于后期安裝，縮短加工機的制造周期并降低生產(chǎn)成本。但是它對灰塵更敏感，必須得到很好的保護。2.4.4推進絲杠的設(shè)計1.計算滾珠絲杠螺母副的軸向負載力2.滾珠絲杠的導程與直徑估算（1）確定滾珠絲桿的導程式中：-主要代表移動部件所達到的移動速度極大值，單位為mm/min；i-主要代表傳動比，如果滾珠絲桿緊密銜接于電動機，則此參數(shù)值為1；-電動機的最高轉(zhuǎn)速r/min初步選用為5 mm。（2）按精度要求確定允許的滾珠絲杠的最小螺紋底徑1)基于各種精度標準，將可得知，滾珠絲杠可達到的軸向變形量極大值，需要秉持下述基本公式：重復定位精度從定位精度的角度考慮，規(guī)定滾珠絲杠允許的最大軸向變形量必須滿足下式：定位精度m已知定位精度為20，重復定位精度為10，則取上述計算結(jié)果較小的值，=3.33m。2)滾珠絲杠可表現(xiàn)的螺紋底徑極小值為。滾珠絲杠螺母副的安裝方式擬采用兩端固定的支承方式，則式中：L-滾珠絲杠螺母副的兩個固定支承之間的距離。3)初步確定滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號根據(jù)計算所得的、和結(jié)構(gòu)的需要，按滾珠絲杠副的額定動載荷C0大于，d2m2.55mm的原則，以及老師和前輩的經(jīng)驗，初步選擇HIWIN精密研磨級內(nèi)循環(huán)雙螺母FDI40-5T4 型滾珠絲杠，其公稱直徑為、基本導程、額定動負荷，其具體參數(shù)如下表2.1:表2.1 絲杠螺母副的規(guī)格型號型號公稱直徑mm導程mm珠徑mm珠圈數(shù)動負載kgf靜負載kgfFDI40-5T44053.175415995280其中導程P：5mm、螺紋長度為250mm、負載，故滿足要求。3.滾珠絲杠螺母副的承載能力校荷因為滾珠絲杠實則為細長桿，其所表現(xiàn)的螺紋長度等于400mm，其長徑比。表2.2 螺桿支撐方式和系數(shù)螺桿支承方式螺桿支承簡圖長度系數(shù)系數(shù)（1）壓桿穩(wěn)定性的計算。兩端固定0.54.730一端固定，一端不完全固定0.64.730一端固定，一端鉸子0.73.927兩端鉸子1.03.112一端固定，一端自由2.02.875本絲杠采用2端固定方式取=0.5得，長徑比如果40，則必須圍繞壓桿展開科學嚴謹?shù)姆€(wěn)定性計算，因為絲杠已經(jīng)過淬火處理，故而，能夠基于下述公式進行精準計算：Fc/Famax4，所以達到預先擬定的設(shè)計標準。（2）校驗副臨界轉(zhuǎn)速nc。 這種螺母在實際旋轉(zhuǎn)過程中，不發(fā)生共振的轉(zhuǎn)速極大值即為臨界速度nc。若面向數(shù)控機床，則此螺母對所表現(xiàn)的速度極大值，即為迅速移動過程的實際速度。因此，只要速度不超過此時的臨界速度。出于安全原因，最大速度為滾珠絲杠螺母對應低于臨界速度。臨界轉(zhuǎn)速可以按公式計算： 在上述公式中：L2-主要代表臨界轉(zhuǎn)速長度；E-主要代表滾珠絲杠所表現(xiàn)的彈性模量，單位為Mpa，通常將其設(shè)定為E=2.1105MPa；-主要代表滾珠絲杠的實際密度，單位為g/mm3，一般取=7.810-5N/mm3；g-重力加速度（g/mm3），g=9.8103g/mm3I-滾珠絲杠的最小慣性矩（mm4），一般取A-滾珠絲杠的最小截面積（mm2），一般取K1-主要代表安全系數(shù)，本文將其設(shè)定為K1=0.8-主要代表和支承方式相關(guān)聯(lián)的系數(shù)，表2.3螺桿支撐方式有關(guān)的系數(shù)支撐方式K2f一端固定,一端自由0.251.8753.4一端固定,一端游動23.92715.1兩端固定44.7321.9本文所選用的絲杠表現(xiàn)為兩端固定的形式，其和固定端相隔極大值為400mm。對滾珠絲杠而言，其所對應的慣性矩極小值如下： 滾珠絲杠的最小截面積為： 則-安全系數(shù)，取=0.8；-與支撐有關(guān)的系數(shù)，由表3-16得取本文所選用的絲杠，可達到的轉(zhuǎn)速極大值為3000r/min，并未超過其臨界轉(zhuǎn)速，所以達到預先擬定的設(shè)計標準。（3）校驗螺母副額定壽命。此類螺母副的實際壽命，往往表現(xiàn)為疲勞點蝕。即尺寸、精度等參數(shù)完全一致的若干滾珠絲杠，基于某特定條件下進行回轉(zhuǎn)。而壽命時間等參數(shù)秉持的計算公式詳細如下： 式中：-額定動負荷（N），查滾珠絲杠樣本得-軸向載荷（N），取-滾珠絲杠螺母副轉(zhuǎn)速（r/min），取-運轉(zhuǎn)條件系數(shù)；一般運轉(zhuǎn)時?。灰话銇碇v，本設(shè)計壽命為3年24小時，應保證滾珠絲杠螺母副的總時間壽命20000h，故滿足要。2.4.5電機的計算與選擇1.計算折算到電動機軸上負載慣量（1）計算滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量。式中：-材料密度（），取 D-主要代表回轉(zhuǎn)體的實際直徑，單位為； L-主要代表回轉(zhuǎn)體的實際長度，單位為； J-主要代表回轉(zhuǎn)體的具體序號。（2）計算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動慣量。（3）計算折算到電動機軸上的移動部件的轉(zhuǎn)動慣量J。在上述公式中：m-主要代表執(zhí)行部件的實際質(zhì)量，單位為kg，本文將其設(shè)定為15kg；L-主要代表電機轉(zhuǎn)動一圈之后，抓手所表現(xiàn)的軸向位移，本文將其設(shè)定為0.5。（4）加在電動機軸上總的負載轉(zhuǎn)動慣量的計算。2.計算折算到電動機軸上的負載力矩（1）摩擦負載力矩的計算。式中：-軸向負載力，（2）由滾珠絲杠的預緊而產(chǎn)生的附加負載力矩的計算。式中:-滾珠絲杠螺母副的預緊力（N），取=94.2N-滾珠絲杠螺母副的基本導程，取-滾珠絲杠螺母副的效率，取。（3）計算轉(zhuǎn)換為電機軸的負載力矩T。3.計算電機軸上所需的各種扭矩（1）線形加速力矩 式中：-電動機的轉(zhuǎn)動慣量（）-坐標軸的負載慣量（）-進給伺服系統(tǒng)的位置環(huán)增益（Hz）-加速時間（s），?。?）電機軸所需的扭矩。力矩的計算有：4.選擇驅(qū)動電動機的型號基于上述計算，本文決定選用110ST-M06030型號的交流伺服電機。表2.4 110ST系列電機技術(shù)參數(shù)2.4.6聯(lián)軸器和鍵的設(shè)計（1）連接伺服電機和聯(lián)軸器的上部鍵，選擇C型普通平鍵。查表GB/T1095-2003選鍵：b=4mm,h=4mm,L=20mm，對其擠壓強度進行精準校核，基于查閱有關(guān)表格，將可得知，其所對應的許用壓應力為。鍵的工作長度（2）連接聯(lián)軸器和滾珠絲桿鍵校核：此鍵需要選用長度完全一致的A型鍵，這也可以滿足相同負載扭矩的設(shè)計要求。初選YL1式凸緣聯(lián)軸器，其轉(zhuǎn)動慣量兩孔徑：d1=14mm,d2=14mm軸孔長度:L1=32mm,L2=52mm 外徑:D=71mm選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器YL1其公稱許用轉(zhuǎn)矩符合強度要求。2.4.7軸承的設(shè)計計算（1）軸承的支反力計算（2）滾動軸承的壽命校核 根據(jù)軸承壽命計算公式為(1)查機械零件手冊6203軸承所具有的徑向基本額定動載荷 C=7500N(2)由結(jié)構(gòu)設(shè)計上保證，取N(3)對于球軸承=3(4)轉(zhuǎn)速n=457.69r/min故軸承合適。第3章 控制系統(tǒng)設(shè)計3.1控制系統(tǒng)硬件組成由于控制系統(tǒng)必須滿足各種穩(wěn)壓要求，故而，需要引入電源設(shè)計電路。與此同時，CPU控制電路旨在對一系列電機信號，進行科學有效的精準把控，同時接收來源于外部限位所發(fā)出的信號，再基于信號步進。一般情況下，CPU電路均表現(xiàn)為TTL電平狀態(tài)，相異于外部信號電平，故而，有必要借助光電耦合器的作用，有效降低源自外部因素的種種干擾。3.2微控制器的選用本次設(shè)計選用的的是微機控制系統(tǒng)，身管內(nèi)壁疵病視頻檢察設(shè)備所選用的控制系統(tǒng)，必須達到十分理想的計算精度、極為迅猛的處理速度；與此同時，需要切實降低不必要的經(jīng)濟成本、選用相對簡潔的程序進行編制，正因如此，本文才選用AT89C51型號的單片機，選擇此微處理器能夠滿足任務書給定的相關(guān)指標的設(shè)計要求15。AT89C51單片機主要性能參數(shù)及功能特性AT89C51在實際工作過程中，表現(xiàn)的各項特征如下： 8031CPU； 8KB的Flash存儲器，能夠重復擦寫高達1000次； 256字節(jié)的RAM； 32個數(shù)量的可編程I/O端口； 2個數(shù)量的可編程定時器； 含有性能優(yōu)良的中斷系統(tǒng)； 數(shù)據(jù)指針DPTR； 能夠?qū)崿F(xiàn)全雙工串行通信； 3級程序鎖定位； 電源電壓處于50.2V的區(qū)間中； 振蕩器可達到的頻率極大值為24 MHz； 編程電流為1mA；AT89C51當中主要包含CPU、若干I/O接口等。其中的CPU表現(xiàn)為8位字長，通?？杉氈聞澐譃閮纱蟛糠?，其中包含運算器，此外，還涉及到控制器。當對其芯片進行實際設(shè)計的過程中，可將其ROM和RAM均拓寬至64KB。本文主要選用8KB FLASH程序存儲器等基本元件。AT89C51當中存在4個表現(xiàn)為并行形式，同時能夠編程的I/O接口，即為P0P3，而任何接口電路均存在自身的鎖存器及其相應的驅(qū)動器，這些接口和RAM進行統(tǒng)一編制。AT89C51主要借助I/O接口的作用，緊密銜接于外圍電路，在此次設(shè)計過程中，主要選用8255A芯片，以擴展I/O口，P0P3口在開機或復位時均呈高電平。3.3驅(qū)動器件的選擇對步進電動機而言，其所進行的脈沖分配可表現(xiàn)為若干種形式，其中包含硬件環(huán)分，此外，還涉及到軟件環(huán)分。一般情況下，硬件環(huán)分主要包含集成芯片等基本元件，例如：L297芯片即適用于兩相步進電機。當選用這種形式時，電機的通電節(jié)拍主要取決于硬件電路，當對軟件進行實際編程的過程中，可不對其進行綜合考量。而控制器僅需要借助于脈沖線等，即可緊密銜接于硬件環(huán)分電路。在此次設(shè)計過程中，本文經(jīng)由綜合考量，決定選用硬件環(huán)分的基本形式，基于AT89C51電機相對應的驅(qū)動器BD28Nb，能夠?qū)崟r輸入電機的驅(qū)動脈沖等，還可借助于其中的環(huán)分電路作用，實時輸出相應的步進脈沖，以對電機進行科學有效的精準把控，從而發(fā)揮諸多功能。BD28Nb所涉及的各項指標，詳細如下：表3.1 BD28Nb電氣特性 （Ti=25） 項 目 指 標 電源電壓AC40V、AC18V輸入 輸出電流2.5A/3A/3.5A/4A可選 步進脈沖頻率BD28Fb：0200KHz；BD28Nb：010KHz 邏輯信號電流510mA 絕緣電阻500表3.2 BD28Nb使用環(huán)境及參數(shù) 冷 卻 方 式 自然冷卻 使用環(huán)境 溫 度 10+50 濕 度 40%90%PH 外 形 尺 寸 64x153x117.5mm 重 量 約 Kg方向控制：（1） 鍵入面板之中的第三位開關(guān)，即可實時調(diào)節(jié)電機的實際運轉(zhuǎn)方向。（2） 實時調(diào)節(jié)外部輸入信號所表現(xiàn)的電平狀態(tài)，也可達到極為良好的控制效果。注：電機剛剛啟動時的運行方向，往往緊密關(guān)聯(lián)于電機接線，僅需要調(diào)節(jié)兩相即能夠跟蹤調(diào)節(jié)此方向。步進脈沖輸入信號Cp:可經(jīng)過的頻率極大值為200KHz。而脈沖所經(jīng)歷的低電平時間也需要超過500nS。使能信號En：（1）若使得En端表現(xiàn)為低電平狀態(tài)，則電機將會及時響應Cp端當中的輸入脈沖，確保其正常運行，如果Cp端不存在信號時，則電機將表現(xiàn)為半流鎖定狀態(tài)；（2）當 En端懸空時，電機軸將表現(xiàn)為自由狀態(tài)，在此情況下，Cp端不會獲得響應。輸出信號A1、A2，B1、B2:接二相混合式步進電動機的出線。3.4控制系統(tǒng)電路設(shè)計圖3-1 CPU控制P0作為LCD顯示控制信號；P1口作為電機脈沖控制輸入信號接收端，給步進電機發(fā)送脈沖信號；P2口是外部平臺運動檢測檢測信號口；P3口作為矩陣鍵盤控制口，控制外部信號命令。3.4.1晶振電路設(shè)計高頻時鐘有助于更快地執(zhí)行程序，而且可達到十分理想的信號采樣率，發(fā)揮諸多功能。并且消耗更多的功率，并且操作環(huán)境惡劣。由于單片機旨在發(fā)揮控制作用，并非采樣高速信號，故而，能夠選用恰當適宜頻率的晶體，以確保信號的精準性。在此設(shè)計過程中，將頻率為12.0MHz的某特定無源晶體，緊密銜接于XTAL1、XTAL2引腳。再借助容量為30pF的兩個陶瓷電容器作用，進行啟動。圖3-2 晶振電路3.4.2步進電機驅(qū)動電路設(shè)計單片機需要徑直轉(zhuǎn)化為相應的PWM信號，再自P3.0等口進行輸出，以科學把控電機的得電情況。在此之中，P3.0口主要負責電機正轉(zhuǎn)，而P3.1口主要負責電機反轉(zhuǎn)?；趯崟r調(diào)節(jié)脈沖所對應的占空比，能夠及時調(diào)節(jié)速度。此電路的基本結(jié)構(gòu)示意圖，詳細如下。圖3-3 電機驅(qū)動電路3.4.3顯示電路設(shè)計在電路設(shè)計中，STC89C51的P0端口連接到LCD的714引腳，并發(fā)布顯示地址和要顯示的內(nèi)容。連接STC89C52的引腳P2.0和4，以控制LCD的數(shù)據(jù)寄存器和命令寄存器的切換。LCD的引腳P2.1和5連接以控制對LCD的讀寫切換。P2.2和LCD 6引腳連接以控制LCD使能。液晶顯示電路見圖3-4所示圖3-4顯示電路3.4.4控制系統(tǒng)電路圖電路設(shè)計完成后，本節(jié)中將各個電源電路進行整合，將各個單元電路的控制腳連接到對應的單片機腳上。這樣便構(gòu)成了實時溫度監(jiān)測系統(tǒng)的硬件真題電路。硬件總體電路見圖3-8所示。圖3-5控制系統(tǒng)電路圖3.5圖像采集3.5.1圖像數(shù)字化圖像實則屬于十分典型的模擬信號之一，能夠借助于某特定的二維函數(shù)進行表示，當處于某坐標位置，函數(shù)幅值即表示此位置所對應的圖像灰度。灰度可以體現(xiàn)出黑白圖像的顏色深淺，此外，彩色圖像主要包含若干二維圖像。模擬圖像所呈現(xiàn)的坐標，往往表現(xiàn)為連續(xù)狀態(tài)，但數(shù)字圖像所呈現(xiàn)的坐標，通常表現(xiàn)為離散狀態(tài)，如果想將某特定的模擬圖像，徑直轉(zhuǎn)化為相應的數(shù)字圖像，必須將其坐標等參數(shù)進行必要的數(shù)字化，這即為取樣及量化過程，在此之后，即可獲得相應的數(shù)字圖像。3.5.2數(shù)字圖像的類型色彩深度主要表示在某特定數(shù)字圖像當中，存儲像素所對應的顏色值，而必須占據(jù)的二進制位數(shù)。若此項參數(shù)值較高，則意味著圖像可以代表的顏色數(shù)量相對較多，也可形成多樣化圖像文件，對計算機而言，一般情況下，涉及到二值圖像、彩色圖像等，詳細如下。二值圖像：即全部像素所對應的亮度值非0即1?；叶葓D像：其中的全部像素均表現(xiàn)為某特定的采樣顏色，所有像素均占用8位，主要代表色彩深淺，而灰度值則處于0-255的區(qū)間中，主要表示灰度級。彩色圖像：當處于RGB空間當中，彩色圖像主要包含三大彼此獨立的分量圖像，其中，單基色分量主要占用8位。依次處理彩色圖像當中的分量圖像，即可達到十分理想的灰度化處理效果。在本文所研究的系統(tǒng)中，圍繞身管內(nèi)膛所對應的彩色圖像，即選用這種處理方式，此舉可切實降低計算量，使當前的圖像檢測效率顯著提高。3.5.3 CDD數(shù)據(jù)接口旋轉(zhuǎn)本文基于綜合考量決定選用大恒CCD相機，其所表現(xiàn)的數(shù)據(jù)接口為IEEE1394a，不必進行圖像采集。IEEE1394標準于多樣化領(lǐng)域之中，均已獲得較為廣泛的多方位應用。其可細致劃分為兩類標準，其中包含IEEE1394a，此外，還涉及到IEEE1394b。本文經(jīng)由綜合考量，決定選用IEEE1394a接口，其所含有的優(yōu)勢之處詳細如下：1）IEEE1394a接口所表現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸速率為400Mbps，適宜傳輸相對復雜的視頻影像。2）相較于模擬視頻接口而言，此接口實時采集信號時，不會存在損失。3）基于LabVIEW軟件的作用，NI-IMAQ軟件不必和IEEE1394等協(xié)同使用，僅需驅(qū)動CCD相機，即可將有關(guān)圖像轉(zhuǎn)移至LabVIEW程序之中。4）相較于并行總線而言，這種接口相對簡潔，表現(xiàn)為輕量級，能夠達到十分理想的軟件控制相關(guān)，而且無需耗費相對較高的經(jīng)濟指出。5）相較于USB2.0接口來看，IEEE1394所表現(xiàn)的速率極其迅猛，這是由于，并未所有接口均占用100%帶寬，但該接口卻如此。選用恰當適宜的信號采集方式，可切實保障測量結(jié)果的精準性?；谕耆恢碌挠布到y(tǒng)，選用多樣化方式所獲得的測量結(jié)果并不一致。而本文所致力于研發(fā)的系統(tǒng)，需要于測量區(qū)間當中，達到極佳的線性以及靈敏度要求。第4章 控制系統(tǒng)程序設(shè)計4.1 控制系統(tǒng)按鍵程序設(shè)計（1）使用的IO: 電機用P1口,鍵盤使用P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7（2）按鍵功能：K1；正轉(zhuǎn) K2；反轉(zhuǎn) K3；低速轉(zhuǎn)動 K4；高速轉(zhuǎn)動 K5：電機切換 K6；停止 K7；進給 K8；退出（3）設(shè)計要求: 按下K1鍵，順時針轉(zhuǎn)，按下K2鍵，逆時針轉(zhuǎn)，按下K3鍵，低速，按下K4鍵，高速。按下K5鍵，切換電機。按下K6鍵，電機停止。 程序如下：/#include reg52.h/電機IO#define GPIO_MOTOR P1 /宏定義 操作端口，接口為P1/sbit F1 = P10;/sbit F2 = P11;/sbit F3 = P12;/sbit F4 = P13;/sbit F5 = P14;/sbit F6 = P15;/sbit F7 = P16;/sbit F8 = P17;/位操作，接口為P1.0p1.7/按鍵IOsbit K1=P20; /正轉(zhuǎn)sbit K2=P21; /反轉(zhuǎn)sbit K3=P22; / 減速sbit K4=P23; / 加速sbit K5=P24; / 電機切換sbit K6=P25; / 停止unsigned char code FFW_A8=0xf1,0xf3,0xf2,0xf6,0xf4,0xfc,0xf8,0xf9; /A反轉(zhuǎn)順序unsigned char code FFZ_A8=0xf9,0xf8,0xfc,0xf4,0xf6,0xf2,0xf3,0xf1; /A正轉(zhuǎn)順序unsigned char code FFW_B8=0x1f,0x3f,0x2f,0x6f,0x4f,0xcf,0x8f,0x9f; /B反轉(zhuǎn)順序unsigned char code FFZ_B8=0x9f,0x8f,0xcf,0x4f,0x6f,0x2f,0x3f,0x1f; /B正轉(zhuǎn)順序unsigned char Direction,Speed,X_Y=0,stop=0; / Direction 轉(zhuǎn)向標志位，Speed 延時函數(shù)的參數(shù)，通過改變它大小來控制電機轉(zhuǎn)速 /A_B 電機的參數(shù) A_B=0為B電機 A_B=1為A電機void Delay(unsigned int t); /stop控制電機停止，當其等于1時，電機停止void Motor(); /電機旋轉(zhuǎn)函數(shù)4.2 電機旋轉(zhuǎn)程序設(shè)計/void Motor() unsigned char i; for(i=0;i8;i+) if(Direction=1&A_B=0&stop=0) /正轉(zhuǎn)&B電機&電機沒按下停止 GPIO_MOTOR = FFW_Bi&0xf0;/取數(shù)據(jù),&按位與 if(Direction=2&A_B=0&stop=0) /反轉(zhuǎn)&B電機&電機沒按下停止 GPIO_MOTOR = FFZ_Bi&0xf0; if(Direction=1&A_B!=0&stop=0) /正轉(zhuǎn)&A電機&電機沒按下停止 GPIO_MOTOR = FFW_Ai&0x0F;/取數(shù)據(jù) if(Direction=2&A_B!=0&stop=0) /反轉(zhuǎn)&A電機&電機沒按下停止 GPIO_MOTOR = FFZ_Ai&0x0f; Delay(Speed); /調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速4.3 延時程序設(shè)計/void Delay(unsigned int t) unsigned int k; while(t-) for(k=0; k80; k+) 第5章 身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)總結(jié)和展望5.1設(shè)計總結(jié)本文基于機械設(shè)計等領(lǐng)域的相關(guān)知識，以設(shè)計身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)為目標，為質(zhì)量要求高，生產(chǎn)效率需要提高，降低勞動成本，還克服當前因為國外身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)價格高昂普通公司難以承受的問題，與此同時，切實滿足技工學校對案例提出的講解需求，有助于工人嚴謹操作，強度也更低。通過本次設(shè)計研究，為身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)的研究提供了一定的思路，希望可以讓車間操作工人在以后的生產(chǎn)中能夠更輕松、更安全的工作，擁有一個更適合工作的環(huán)境?；诖舜卧O(shè)計，本人受益頗多，不僅培養(yǎng)自身極佳的邏輯思維能力，而且學習到求真務實的求學精神，這實為對大學四年學習的科學歸納。此次身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)的設(shè)計，不僅使我夯實已經(jīng)學習過的相關(guān)知識，而且接觸到極富創(chuàng)新性的內(nèi)容。毋庸置疑，本次設(shè)計對本人后期的工作而言十分關(guān)鍵，而在此設(shè)計過程中，我雖然時常面臨種種困境，然而在將其逐一解決之后，又倍感充實和快樂。通過本次設(shè)計我可以更加系統(tǒng)的了解身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)的知識；能夠了解身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)的設(shè)計理念以及應該達到的目標；可檢驗自身運用知識的能力，以及培養(yǎng)本人良好的自主思考能力。除此之外，此次設(shè)計過程還極大提高本人查閱有效資料的能力，基于繪制科學合理的設(shè)計圖紙，本人學會使用CAD等繪圖軟件，在設(shè)計過程當中遇到的各種困難，我通過思考和咨詢同學和老師獲得了許多解決問題的方法和方式。設(shè)計過程雖然較為艱辛，然而，將其解決之后的體驗也十分快樂，筆者認為，僅需要時刻保持正確的學習態(tài)度，即可迅速成長。5.2未來展望本論文完成了對身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，基本上滿足了身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)的需求，設(shè)計結(jié)果能否完全的實現(xiàn)這一目標，還需要大量的計算、分析等工作才能知曉。要想實現(xiàn)這款身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)達到完全實用的目的，讓身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)完全與實驗環(huán)境匹配，還應當持續(xù)優(yōu)化本文所致力于研發(fā)的系統(tǒng)。例如：尺寸比例等，才可切實滿足一系列生產(chǎn)需求。故而，必須進行較為深入的細致探究，而可優(yōu)化之處具體如下:根據(jù)身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)設(shè)計研究過程，對身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)的人機關(guān)系和機械結(jié)構(gòu)部分進行調(diào)整，實現(xiàn)身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)通用化設(shè)計。對身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)的運動仿真要求進行更見詳細的計算、分析和研究，保證此身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)運行安全可靠。對零部件之間的精密配合要進行詳細的研究，實現(xiàn)各零部件之間完美的配合。對身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)的功能和美觀的兼容性問題還有待于以后的繼續(xù)研究25。一款多功能、安全的身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)在未來的社會發(fā)展中必然會受到廣大武器檢測人員的青睞，但要想達到設(shè)計要求，還需要做大量的工作，由于本次設(shè)計時間緊迫，所以對于計算部分沒有做詳細的研究，在以后的學習中繼續(xù)進行這一部分的研究，爭取設(shè)計出一款經(jīng)濟效益比較高的身管內(nèi)壁疵病視頻檢察系統(tǒng)。第6章 身管內(nèi)壁視頻檢查系統(tǒng)成本預算在上述章節(jié)中，筆者已經(jīng)圍繞工件選材等方面，進行較為深入的細致參數(shù)，在此之后，還需要科學把控成本，才可切實保障項目的極佳質(zhì)量，所得成本預算表詳見表6-1。表6-1預算表工件選用型號價格（元）CCD攝像機TN-80301960圖像采集卡PC15299200LED燈CL2125020電機110ST-M060302660軸承6203軸承60單片機AT89C5150驅(qū)動器BD28Nb600總成本5550致謝本設(shè)計是在老師