[发明专利]一种无线传输控制的表面深度检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面深度检测系统，尤其是一种能实现多检测点非接触测量、无线传输控制的表面深度检测系统。

背景技术

表面深度指表面向下或向里的距离，一般是指在工件加工过程中，刀具和零件表面间产生摩擦以及工艺系统中存在高频震动等原因意外引起的砂眼、划痕、裂缝、麻坑等微观缺陷，以及人为刻意制造出的刻痕、花纹等特征，其相对平面尺寸的测量较为困难。寻求有效的微测量手段对于产品质量的评定、机械性能的分析和加工条件的改善都具有重要的意义。

测量表面深度尺寸的仪器有很多，如触针式仪器、体视显微镜、干涉仪和9J光切仪等。这些仪器通常体积较庞大，不便于移动，多为固定点测量，且未考虑多检测点组网检测，以及回馈检测结果用于生产现场实时改进产品质量，从而限制了生产效率的提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可用于生产车间的表面深度检测系统，能够实现在线测量、多检测点组网检测、无线网络数据传输以及无线网络控制功能。

为达上述目的，本发明所采取的技术方案为：

基于无线网络与嵌入式技术的表面深度检测系统，包括嵌入式深度检测仪器、ZigBee无线路由器、ZigBee协调器以及PC终端，共同组成无线网络。

所述的嵌入式深度检测仪器包括ARM嵌入式处理系统、图像采集系统以及ZigBee无线收发器，图像采集系统和ZigBee无线收发器均与ARM嵌入式处理系统相连；

所述的图像采集系统由CMOS图像传感器、组合透镜以及一字线型光源组成，按照光切光路组合。

所述的ZigBee协调器通过串口与PC终端相连。

本发明与现有技术相比具有以下优点：利用ZigBee无线网络技术与ARM嵌入式技术构建一种适用于工业生产的具有组网功能的表面深度检测系统，嵌入式深度检测仪器能够单独工作，实现表面深度图像的采集、表面深度的测量以及测量信息的存储，嵌入式深度检测仪器集成有ZigBee无线收发器，能够自由加入、退出ZigBee网络，当其处于无线网内时，可以实时将检测结果经无线网络传输至PC终端，ZigBee网络可包括多个嵌入式深度检测仪器，PC终端对检测结果进行汇总以及数据处理，PC终端可通过ZigBee网络对嵌入式深度检测仪器发送命令，进行无线控制。本发明能够实现表面深度的在线检测，并可通过无线网络对多个检测仪器的控制和检测结果的汇总。

附图说明

图1是本发明的系统示意图

图2是本发明的工作流程示意框图；

图3是本发明的ARM嵌入式处理系统示意图；

图4是本发明的图像采集系统结构示意图；

图5是本发明的图像采集系统光学方法示意图；

图中：1.PC终端、2.ZigBee协调器、3.ZigBee无线路由器、4.嵌入式深度检测仪器、5.CMOS图像传感器、6.组合透镜、7.一字线型光源。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种基于ZigBee网络和嵌入式技术的表面深度检测系统，包括PC终端1、ZigBee协调器2、ZigBee无线路由器3和嵌入式深度检测仪器4，其中ZigBee无线路由器3和嵌入式深度检测仪器4都至少为一套，PC终端1与ZigBee协调器2通过串口相连，传输检测结果和控制命令，ZigBee协调器2、ZigBee无线路由器3以及嵌入式深度检测仪器4组成无线网络，嵌入式深度检测仪器4可以自由加入退出网络，嵌入式深度检测仪器4可以不依赖网络独自完成表面深度的测量，亦可由PC终端1通过无线网络发送命令进行控制。

如图2所示，系统的测量流程为：图像采集系统将所得图像传输至ARM嵌入式处理系统，ARM嵌入式处理系统将图像保存至存储SD扩展卡中，并将图像经LCD屏显示，ARM嵌入式处理系统受控于按键模块输入的命令或ZigBee收发模块所接收的命令，经图像处理和深度检测的步骤，得到所需的深度信息，然后通过ZigBee收发模块将深度信息传输至PC终端。

图3是本发明的ARM嵌入式处理系统示意图，其核心部件为ARM微处理器，核心电路包括SDRAM模块、NandFlash模块以及电源模块，外围电路包括LCD显示屏、按键模块、SD扩展卡插槽、串口模块以及USB接口，其中LCD显示屏用于显示深度检测的界面和所采集的检测图像，按键模块用于输入命令控制ARM嵌入式处理系统，SD扩展卡插槽用于安插SD卡，可以扩展系统的存储空间，串口模块用于连接ZigBee收发器，USB接口用于连接图像采集系统。

如图4和图5所示，本发明的图像采集系统包括CMOS图像传感器5、组合透镜6以及一字线型光源7，一字线型光源发射光线至被测物表面，反射光线被组合透镜6接收成像于CMOS图像传感器5，整个图像采集系统按光切原理组合。