[发明专利]光机电在线测控教学创新实验方法

摘要

本发明公开了一种光机电在线测控教学创新实验方法，具体包括步骤1)创建光机电在线测控教学创新实验平台；2)进行创新实验平台的激光测厚实验；3)进行创新实验平台的CCD传感器缺陷检测实验；4)光机电在线测控教学创新实验平台的软件设计；5)进行光机电在线测控教学创新实验平台的开发的实验。本发明采用软硬件结合的设计思想，基于激光传感器三角法测量和CCD传感器机器视觉原理，构建光机电测控硬件平台和处理软件平台。根据不同的生产线运行状态和测量状态，设计针对性的上位机和下位机处理算法，实现模块化基础训练和综合性创新思维能力同时培养的光机电在线测控教学创新实验方法。该方法具有模块化、综合性、可扩展与创新性。

主权项

光机电在线测控教学创新实验方法，具体包括如下步骤：1)创建光机电在线测控教学创新实验平台；2)进行创新实验平台的激光测厚实验；3)进行创新实验平台的CCD传感器缺陷检测实验；4)光机电在线测控教学创新实验平台的软件设计；5)进行光机电在线测控教学创新实验平台的开发的实验；所述步骤1)中，光机电在线测控教学创新实验平台包括C型扫描机构和激光传感器部分、三维调节机构和CCD相机部分、被测物检测平台部分、下位机控制显示部分；所述C型扫描机构和激光传感器部分，外围框架(9)上较高的部分为第二桌面(11)，第一工业机器人(12)固定于第二桌面(11)上，第一工业机器人(12)的一端为步进电机(28)，步进电机(28)连接联轴器(30)和丝杆(31)，另一端由轴承支撑座(33)固定，丝杆(31)上安放滑块(32)，滑块(32)上端设置C型扫描机构(1)，C型扫描机构(1)前端内部分别安装上激光传感器(2)和下激光传感器(3)，上激光传感器(2)由C型扫描机构(1)支撑固定，下激光传感器(3)可实现三维调节，上激光传感器(2)和下激光传感器(3)的一端数据线(15)经C型扫描机构(1)内部延伸至后端，并延伸至外围框架(9)的箱体内侧(10)的驱动电路板，在第一工业机器人(12)前后两侧各安装两个第二限位开关(14)，步进电机(28)带动丝杆(31)转动，滑块(32)在丝杆(31)带动下前后平移，滑块(32)接触到第二限位开关(14)时，停止滑动，并往相反方向继续滑动，并依次反复运动；所述三维调节机构包括分别沿X轴、Y轴和Z轴方向的X轴调节机构(23)、Y轴调节机构(25)、Z轴调节机构(26)，三组调节机构的构造相同，Z轴调节机构(26)安装在C型扫描机构(1)一侧，Z轴调节机构(26)的上端为步进电机(28)，步进电机(28)连接联轴器(30)，联轴器(30)和支撑座(29)连接丝杆(31)的一端，丝杆(31)的另一端连接轴承支撑座(33)，丝杆(31)上安装滑块(32)，X轴调节机构(23)的支撑座一端连接于Z轴调节机构(26)的滑块位置，Y轴调节机构(25)的支撑座一端连接于X轴调节机构(23)的滑块位置，三维调节机构数据线与控制电路(16)和计算机串口通信连接，自动调焦CCD相机(24)固定于Y轴调节机构(25)的滑块位置，CCD相机数据线和计算机USB口通信连接；所述被测物检测平台部分，外围框架(9)上部较低部分表面为第一桌面(21)，第二工业机器人(5)固定于第一桌面(21)上，第二工业机器人(5)上面固定支撑架(22)，支撑架(22)上面放置平台(4)，平台(4)中央呈十字形孔状，第二工业机器人一侧固定连接板(6)，连接板(6)与光栅尺(7)固定，另一侧安装两个第一限位开关(27)，步进电机(28)带动丝杆(31)转动，滑块(32)在丝杆(31)上带动支撑架(22)、平台(4)、连接板(6)、光栅尺(7)前后平移，滑块(32)接触到第一限位开关(27)时，停止滑动并往相反方向继续滑动，并依次反复运动；所述下位机控制显示部分，下位机(8)为具有液晶显示的控制电路，用于控制并显示平台(4)的位置、反复运动的速度，具体包括光机电在线测控教学创新实验平台控制面板、扫描机构传动速度控制面板和实时显示面板。