[发明专利]一种数显卡尺自动化检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种数显卡尺自动化检测系统。

背景技术

21世纪是信息时代，信息技术与制造技术的融合是21世纪制造技术发展的主要方向。现代科学技术的迅猛发展为检测技术的进步和发展创造了条件，同时，不断地向检测技术提出更高更新的要求。目前国内大多数生产厂家都是采用人工检测的方法—金属量块分段检测方法，而传统的人工检测方法工作强度大、效率低、存在较大的人为误差，所以目前的人工检测方法越来越不能满足现代生产的要求，需要数显卡尺自动化检测系统取代人工检测方法，不仅可以按照现行国家计量检定规程对卡尺进行校验测量，还可以对卡尺的任意尺寸位置进行测量。在采用微机自动进行误差修正的同时实现数字显示，使测量工作更加直观方便。

发明内容

本发明的目的是减小较大的人工误差、提高生产效率，提供将数显卡尺检测点的数据反馈到计算机上，与检测点的标准值对比，能准确检测各个检测点偏差的一种数显卡尺自动化检测系统。该基于高精度光栅检测系统的数显卡尺自动化检测系统解决了现有人工检测所存在的：工作强度大、效率低、误差较大等缺陷。

为实现上述目的，本发明所述的一种数显卡尺自动化检测系统包括计算机、数显卡尺测量系统、光栅检测系统、驱动控制器，计算机通过RS232与光栅检测系统连接，通过USB与数显卡尺检测系统、驱动控制器分别连接。

所述的驱动控制器包括控制板和步进电机，控制板接收计算机发送的位移指令控制步进电机的方向及位移。

所述的计算机有人工检测和自动检测两个模式。

所述的人工检测模式是指人为地输入检测点的位移距离，对所有检测点一一进行检测。

所述的自动检测模式的检测过程如下：①数显卡尺尺头紧闭，装载在仪器上，计算机读取光栅当前值，作为绝对原点ABS0；②在计算机上输入需要检测的次数n，发送第一个检测点的位移命令进行定位；③控制板收到位移命令回复接收成功给计算机，并发送脉冲控制步进电机运动；④移动完成后，控制板发送移动完成命令给计算机；⑤计算机收到移动完成命令后，读取当前值与ABS0相减取模，计算实际移动距离S0；⑥准备进行下一个检测点的校验,直至所有检测点检测完成；⑦反复检测n遍，得到n组位移数据，进行均值滤波，用平均值代替测量值，最后对该组平均值采用最小二乘法进行线性拟合，得到参数输入到卡尺中。

所述的平均值是n组数据采用均值滤波法计算得到的，将每个点的n个数据计算出平均值来代替测量值，最终得到一组平均值。

本发明的有益效果是：本发明解决了传统人工检测的速度慢，人工误差较大的难题，尤其是引入了光栅检测系统，大大提高了检测准确度。因此具有检测精度高，速度快，操作简单方便等优点。本发明所具有的优点很大的满足了数显卡尺行业的检测需求，具有很大的发展潜力和应用前景。

附图说明

图1是本发明数显卡尺自动化检测系统的结构示意图；

图2是本发明数显卡尺自动化检测系统的通讯流程图；

具体实施方式

图1为本发明数显卡尺自动化检测系统的结构示意图。本发明为一种数显卡尺自动化检测系统，主要包括计算机、数显卡尺测量系统、光栅检测系统、驱动控制器，计算机通过RS232与光栅检测系统连接，数显卡尺测量系统预留通讯扩展接口，与计算机连接，同时，计算机负责对驱动控制器进行通讯控制。

在计算机的人工界面上有两种模式：人工检测和自动检测。人工检测需要将检测点的位移量一个个的输入，在该检测模式下可以对任意点进行检测。自动检测模式下是对数显卡尺测量系统中所设置的检测点逐一检测。

自动检测模式的检测过程如下：①数显卡尺尺头紧闭，装载在仪器上，计算机读取光栅当前值，作为绝对原点ABS0；②在计算机上输入需要检测的次数n，发送第一个检测点的位移命令进行定位；③控制板收到位移命令回复接收成功给计算机，并发送脉冲控制步进电机运动；④移动完成后，控制板发送移动完成命令给计算机；⑤计算机收到移动完成命令后，等待光栅稳定，读取当前值与ABS0做取模，计算实际移动距离S0；⑥准备进行下一个检测点的校验；⑦反复检测n遍，得到n组位移数据，进行均值滤波，用平均值代替测量值，最后对该组平均值采用最小二乘法进行线性拟合，得到参数输入到卡尺中。

平均值是n组数据采用均值滤波法计算得到的。令n组测量值组成n个数组为X₁，X₂，X₃……X_n，对这些数组中每个对应的值取平均值，即：