本发明专利技术公开了一种基于虚拟切片无损测量装置的精密控制系统，该系统可以实现计算机、可编程逻辑控制器、伺服电机驱动器、伺服电机、精密微动平台、光栅测距装置、精密测力装置等部分之间数据的相互传输，从而实现该系统多重闭环的测控功能，即实现由计算机的测控监控软件直接控制杠杆平衡装置的正常运行，以及通过计算机的测控监控软件直接监控各子系统的运转状况，实现检测数据的实时反馈。该系统可以有效的提高基于虚拟切片无损检测装置运行的可靠性以及检测效率，并为基于虚拟切片无损检测装置控制系统的继续优化提供理论基础。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及控制系统，具体是一种基于虚拟切片无损测量装置的精密控制系统。
技术介绍
随着现代机械设计与制造技术、快速成形与反求工程技术，及检测技术的快速发展，众多工程领域对三维实体无损检测技术的理论研究更加深入，对于精度高、成本低的无损检测装置及其精密控制系统的设计与开发，有着越来越高的要求。无损检测技术与被测实体之间，根据光、机、电、声、磁等相关的原理衍生出了多种检测方式，最早接触式检测(以三坐标测量机为代表)，检测精度较高、且对一些待测件死角区域，如深沟、凹槽等也可检测，但其检测速度较慢、无法对物体的内部轮廓进行检测、且对使用环境要求较高。非接触式检测采用光栅、全息、二维图像(CCD、结构光、微波、超声图像还原等)光学进行无损检测三维实体的方法，这些方法都可获取三维实体的信息并实现三维实体重构，但大多数光学三维实体无损检测方法都无法检测实体的内部结构与缺陷。采用投影光栅检测精度较低，不能检测表面变化过陡的物体;采用激光扫描法检测物体表面不能过于光滑，且成本较高；二维图像法的精度也不高，加之测量数据处理较为复杂，这些非接触式检测也无法测得物体的内部轮廓与构造。此后出现的核磁共振成象和CT扫描方法能够测量物体的内部轮廓，但成本很高，对可测零件的尺寸有限制，测量精度低，并且对被测实体的材料有限制，测量工程领域无法大规模采用。如今美国的自动断层扫描技术，虽然能够对物体内部轮廓进行检测，检测精度较高;可它的检测速度慢、成本高，检测时要破坏被测零件，存在检测时间长的缺点。以杠杆平衡系统中力与力矩平衡与实体重量的关系为基础，通过测量杠杆平衡系统中实体不同位置的受力变化大小，求解被测实体各片层的质量和相应片层重心坐标值，再建立各片层质量和所含微小单元体(或柱体)的方程组及重心坐标方程组，进而通过智能计算求解方程组，获得各单元体的质量和空间坐标值，通过对实体相应位置的质量与标准质量和周围质量比较，判断物体在检测范围内是否存在缺陷。测量精度有望满足生产实际要求，而且经济性、计算量、环保等指标优于目前同类测量设备。无损检测装置实现精准、稳定、快速测量功能的灵魂与神经中枢是其具有精密的控制系统。因此，研究与开发稳定、准确、快速、高效并适合无损检测装置的精密控制系统，用以满足不同的实体无损检测的需求，便有了迫切的现实意义，也可为深入研究简便、快速、低成本的无损检测装置提供有利的理论支持。总之，无损检测装置相应控制系统的设计与开发，将对我国在三维无损检测领域做出一定的贡献，填补国内在这一领域的不足。该技术的理论将能延伸到计算机辅助设计与制造、快速原型及虚拟现实等领域中的测控系统方面，解决目前无损检测系统的设计与开发的关键问题，具有十分重要的理论价值和广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于虚拟切片无损测量装置的精密控制系统。所述基于虚拟切片无损测量装置包括精密运动装夹装置(包括电机、丝杠和传动链接部分等)、基础滑台(包括杠杆平衡装置、支持平台等)、精密测力装置、配重装置、限位器、定位检测装置，显示器及供电电源等。实现本专利技术目的的技术方案是: 一种基于虚拟切片无损测量装置的精密控制系统，包括计算机、可编程逻辑控制器、伺服电机驱动器、伺服电机、精密微动平台、精密杠杆可移动载物平台、光栅测距装置、精密测力装置、定位限位传感器;计算机、可编程逻辑控制器、伺服电机驱动器、伺服电机依次通过双向通信方式连接;伺服电机、精密微动平台、精密杠杆可移动载物平台、定位限位传感器、可编程逻辑控制器依次通过单向通信方式连接;精密微动平台分别与光栅测距装置、定位限位传感器通过单向通信方式连接;计算机还分别与光栅测距装置、精密测力装置通过双向通信方式连接;可编程逻辑控制器与光栅测距装置之间通过双向通信方式连接;计算机将控制信号传输给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器经过其内部的数据处理将控制信号传输到各电气设备，同时各电气设备也通过可编程逻辑控制器将其工作的信息反馈到计算机监控系统。本专利技术系统可以实现计算机、可编程逻辑控制器、伺服电机驱动器、伺服电机、精密微动平台、光栅测距装置、精密测力装置等部分之间数据的相互传输，从而实现该系统多重闭环的测控功能，即实现由计算机的测控监控软件直接控制杠杆平衡装置的正常运行，以及通过计算机的测控监控软件直接监控各子系统的运转状况，实现检测数据的实时反馈。该系统可以有效的提高基于虚拟切片无损检测装置运行的可靠性以及检测效率，并为基于虚拟切片无损检测装置控制系统的继续优化提供理论基础。【附图说明】图1为本专利技术精密控制系统的结构框图； 图2为本专利技术精密控制系统与虚拟切片无损测量装置的连接控制示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本
技术实现思路
作进一步的详细说明。参照图1，一种基于虚拟切片无损测量装置的精密控制系统，包括计算机、可编程逻辑控制器、伺服电机驱动器、伺服电机、精密微动平台、精密杠杆可移动载物平台、光栅测距装置、精密测力装置、定位限位传感器;计算机、可编程逻辑控制器、伺服电机驱动器、伺服电机依次通过双向通信方式连接;伺服电机、精密微动平台、精密杠杆可移动载物平台、定位限位传感器、可编程逻辑控制器依次通过单向通信方式连接;精密微动平台分别与光栅测距装置、定位限位传感器通过单向通信方式连接;计算机还分别与光栅测距装置、精密测力装置通过双向通信方式连接;可编程逻辑控制器与光栅测距装置之间通过双向通信方式连接;计算机将控制信号传输给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器经过其内部的数据处理将控制信号传输到各电气设备，同时各电气设备也通过可编程逻辑控制器将其工作的信息反馈到计算机监控系统。参照图2，基于虚拟切片无损测量装置包括精密运动装夹装置(包括电机、丝杠和传动链接部分等)、基础滑台(包括杠杆平衡装置、支持平台等)、精密测力装置、配重装置、限位器、定位检测装置，显示器及供电电源等。本专利技术基于虚拟切片无损测量装置的精密控制系统，计算机是整个测控系统的核心部分，在系统中，计算机主要通过COM通信端口分别与精密电子天平，伺服电机驱动器，以及PLC可编程逻辑控制器相互通信。另外，计算机与精密电子天平，伺服电机驱动器，以及PLC可编程逻辑控制器三个部分之间的命令传输与信息反馈可以通过专用的测控监控软件辅助执行。当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于虚拟切片无损测量装置的精密控制系统，包括计算机，其特征在于：该系统还包括可编程逻辑控制器、伺服电机驱动器、伺服电机、精密微动平台、精密杠杆可移动载物平台、光栅测距装置、精密测力装置、定位限位传感器；计算机、可编程逻辑控制器、伺服电机驱动器、伺服电机依次通过双向通信方式连接；伺服电机、精密微动平台、精密杠杆可移动载物平台、定位限位传感器、可编程逻辑控制器依次通过单向通信方式连接；精密微动平台分别与光栅测距装置、定位限位传感器通过单向通信方式连接；计算机还分别与光栅测距装置、精密测力装置通过双向通信方式连接；可编程逻辑控制器与光栅测距装置之间通过双向通信方式连接；计算机将控制信号传输给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器经过其内部的数据处理将控制信号传输到各电气设备，同时各电气设备也通过可编程逻辑控制器将其工作的信息反馈到计算机监控系统。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：甘勇，莫宗杰，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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