光机电在线测控教学创新实验平台

摘要

本发明公开了一种光机电在线测控教学创新实验平台及其实验方法，该平台包括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、被测物检测薄铝板平台部分、下位机控制显示部分。该平台模拟被测物在线生产和在线检测厚度和表面缺陷的工业现场，结合光学检测、机械控制、单片机控制电路、下位机控制和显示、数字信号处理和软件人机界面的实现等知识点，适用学生在实验室条件下模拟被测物静态和动态检测，具有低成本、模拟性、可扩展、综合性与创新性并举的优点。

主权项

光机电在线测控教学创新实验平台，其特征在于：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、被测物检测薄铝板平台部分、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；所述被测物检测薄铝板平台部分，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。