【導(dǎo)讀】質(zhì)量的,所以在鋼球的生產(chǎn)中對(duì)成品鋼球的表面缺陷進(jìn)行檢測(cè)是十分重要的。響,而且其誤檢和漏檢率高,同時(shí)自動(dòng)化程度又低。國(guó)產(chǎn)鋼球的表面質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)與。隨著軸承行業(yè)對(duì)鋼球表面質(zhì)量要求的不斷提高,開(kāi)發(fā)一種價(jià)格適宜，分析，展開(kāi)輪的機(jī)構(gòu)及工作原理。復(fù)位電路、串口通訊、JTAG接口電路、鍵盤及顯示。

　　

【正文】 1 I N13T 2 O U T7R 2 I N8U 3 3M A X 2 3 2 A C P EC 1 90 . 1 u FC 2 00 . 1 u FC 2 10 . 1 u FC 1 50 . 1 u FC 1 60 . 1 u F162738495J10 . 1 u F+5 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 圖 RS232串口通訊接口電路 JTAG 接口電路 C8051F020單片機(jī)具備片內(nèi) JTAG邊界掃描和調(diào)試電路， 4引腳的 JTAG接口和使用產(chǎn)品的裝置安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)可以調(diào)試系統(tǒng)的非侵入性，全速 。 JTAG接口 4腳為：TMS、 TCK、 TDI和 TDO，它們表示測(cè)試模式、測(cè)試時(shí)鐘、測(cè)試數(shù)據(jù)輸入和測(cè)試數(shù)據(jù)輸出。其接口電路如圖 。 1 23 45 67 89 10U 310. 1u FR 7310K+ 3V D+ 3V DT M S 02 0T D I02 0T C K 02 0T D O 02 0 圖 JTAG 接口電路 鍵盤及顯示 在此用四位一體的共陽(yáng)級(jí)數(shù)碼管作為顯示，通過(guò)并行的 4路開(kāi)關(guān)來(lái)控制。 采用74HC138解碼作為 4輸出多路復(fù)用器，未使用的使 能端必須在他們的相應(yīng)的高電平或低有效狀態(tài) 。如圖 。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 V C C16Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77G N D8E36E25E14A01A12A23U 3 47 4 H C 1 3 85+5R 4 0R 4 1R 4 2R 4 3R 4 4R 4 5R 4 6R 4 7Q1P N PQ2P N PQ3P N PQ4P N PR 1 1 6R 1 1 7R 1 1 8R 1 1 5S2S W P BS3S W P BS4S W P BS5S W P B3 3 0 * 8abfcgdeD P Y117421105abcdefg3dpdpabfcgdeabfcgdeabfcgdeWI12W29W38W46dp dp dpDSD P Y _ 7 S E G _ D P+5 圖 鍵盤及顯示 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 4. 結(jié) 論 （ 1）鋼球表面檢測(cè)機(jī)械系統(tǒng)的工作流程大體可以分為進(jìn)球，展開(kāi)及分選三大部分，其中鋼球的展開(kāi)機(jī)構(gòu)是最為重要的步驟，在此主要是對(duì)鋼球的展開(kāi)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析研究：鋼球展開(kāi)機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法，采用了單驅(qū)動(dòng)經(jīng)緯展開(kāi)方式；經(jīng)緯展開(kāi)運(yùn)動(dòng)軌跡的分析，用激光束進(jìn)行掃描，掃描點(diǎn)在水平方向做擺動(dòng)，同時(shí)又在垂直方向上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；分析了展開(kāi)輪的結(jié)構(gòu)以及工作原理，展開(kāi)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)件包括展開(kāi)輪、被測(cè) 鋼球以及主動(dòng)輪，展開(kāi)輪的兩側(cè)面為非對(duì)稱分布，從而使得被測(cè)鋼球的運(yùn)動(dòng)包絡(luò)成橢圓錐面；展開(kāi)輪兩側(cè)面的加工原理，用圓臺(tái)形砂輪來(lái)代替被測(cè)鋼球，實(shí)現(xiàn)展開(kāi)輪兩側(cè)面的加工 , 就可以轉(zhuǎn)變到設(shè)計(jì)砂輪形狀以及實(shí)現(xiàn)其主運(yùn)動(dòng)與擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上。 （ 2） 在此利用基于調(diào)制技術(shù)和鎖相放大技術(shù)，分析并設(shè)計(jì)了鋼球表面缺陷信號(hào)處理系統(tǒng)，其中包括激勵(lì)光源驅(qū)動(dòng)電路，光電轉(zhuǎn)換及前置放大電路，窄帶濾波電路，相敏檢波電路及低通濾波電路，移相電路，除法運(yùn)算電路，還有利用 C8051F020單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集及處理，設(shè)計(jì)了電源電路、外部晶 振電路、復(fù)位電路、串口通訊、JTAG接口電路、鍵盤及顯示等。通過(guò)鎖相放大技術(shù)，可以大大提高信噪比，從而消除掉由于展開(kāi)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)等因素而產(chǎn)生的噪聲，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)鋼球表面缺陷的自動(dòng)檢測(cè)。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 參 考 文 獻(xiàn) [1] Yue Yang, Kazuo Yamazaki, Hideki Aoyama, Sadayuki optic surface topography measurement sensor and its design study[J].Precision Engineering ,2020,24 : 32–40 [2] S. Binua, . Mahadevan Pillai, N. Chandrasekaran. Fiber optic displacement sensor for the measurement of amplitude and frequency of vibration[J].Optics amp。 Laser Technology , 2020,39 :1537–1543 [3]劉橋方，嚴(yán)楓．我國(guó)軸承制造技術(shù) 的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì) [J]．軸承， 2020(6)： 4245 [4] 中 國(guó) 鋼 球 網(wǎng) 信 息 中 心 ． 我 國(guó) 鋼 球 制 造 技 術(shù) 現(xiàn) 狀 與 展 望 [D] ． ：//． Corn/cbna/item/2020． 10． 17/3945818． Html,2020 [5]楊欣，胡景姝 . PLC在鋼球表面檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用 [D].一重技術(shù)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用， 2020 [6]徐長(zhǎng)英 ,高春法 ,翁康靜 . 鋼球表面檢測(cè)系統(tǒng)的研究 [D].江西南昌：南昌航空工業(yè)學(xué)院 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 ,2020 [7]Daio Steel Ball Mfg． Co．， Ltd． Surface Inspection Apparatus of Spherical Matter[P].USA：US5457326A,199510—10 [8]潘洪平．鋼球表面質(zhì)量自動(dòng)評(píng)價(jià)體系建立及其應(yīng)用的研究 [D]．哈爾濱：哈爾濱工 業(yè)大學(xué)機(jī)械制造及其自動(dòng)化， 2020． [9]安毓英 ,曾曉東．光電探測(cè)技術(shù) [J]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社 ， 2020： 7990 [10]江月松．光電技術(shù)與實(shí)驗(yàn) [J]．北京：北京理工大學(xué)出版社 ， 2020： 7990． [11]宋曉霞 ,楊建璽 ,徐紅哲 .鋼 球表面缺陷的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方法 [J].軸承， 2020（ 5）： 4548 [12]劉軍 ,劉獻(xiàn)禮 ,王鵬 ,王玉景 ,吳春亞 . 鋼球表面缺陷檢測(cè)儀的嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 2020,12（ 2）： 4447 [13]婁世昌 .鋼球表面缺陷與鋼球的光潔度、波紋度和圓度之間的關(guān)系及評(píng)定方法探討 [J].軸 承，1982(3):15 [14]潘洪平 ,董申 ,梁迎春 ,陳汝欣 .鋼球表面質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng) [J].軸承 ,2020(7):3135? [15]朱龍彪 ,查莉 ,冷志海 , 張慶生 .鋼球缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的研究 [J].機(jī)械設(shè) 計(jì)造 ,2020(7):122124 [16]金延林 , 曹娟 , 張雪松 .鋼球無(wú)損檢測(cè)方法研究 [J].哈爾濱軸承 ,2020,29（ 1）： 7576 [17]張永奎 .基于光纖傳感技術(shù)的鋼球表面缺陷檢測(cè)研究 [D].濟(jì)南：濟(jì)南大學(xué)， 2020 [17]龔凌云 .基于虛擬樣機(jī)的鋼球檢測(cè)設(shè)備研究及運(yùn)動(dòng)仿真 [D].武漢：湖北工業(yè)大學(xué)，機(jī)械制造及其自動(dòng)化， 2020 [19]武倩倩 .微型鋼球表面缺陷檢測(cè)實(shí)現(xiàn)方法及其關(guān)鍵技術(shù)研究 [D].山東科技大學(xué) ,流體機(jī)械與工程， 2020 [20]武倩倩，楊前明，張華宇，謝計(jì)業(yè) .微型鋼球表面展開(kāi) 和缺陷檢測(cè)裝置控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J].應(yīng)用科技， 2020,39（ 4）： 4750 [21]謝鳳芹，肖林京，路亞鵬，張華宇 .一種用于鋼球表面缺陷檢測(cè)的電渦流傳感器研究 [J].傳感器與微系統(tǒng) ,2020,31（ 11）： 3439 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 致 謝 首先非常誠(chéng)摯的感謝我的導(dǎo)師李國(guó)平教授， 從題目的選擇到查閱資料，思路的確立，任務(wù)書、方案論證，再到展開(kāi)機(jī)構(gòu)的機(jī)械圖及零件圖的繪制，檢測(cè)系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)，最后到說(shuō)明書的編寫等各個(gè)環(huán)節(jié)中，他都給我們定期做了詳細(xì)的安排，才能使得畢業(yè)設(shè)計(jì)一步一步、有條不紊地進(jìn)行，直到現(xiàn) 在順利地完成。李老師平時(shí)工作很忙，但他還是很負(fù)責(zé)任，認(rèn)真的對(duì)我們每一階段所做的內(nèi)容進(jìn)行指導(dǎo)和審查，他孜孜不倦的敬業(yè)精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度、豐厚的學(xué)術(shù)造詣對(duì)我影響極大，并將會(huì)使我終生受益，是我以后學(xué)習(xí)及工作的榜樣。再次向李老師致以崇高的敬意和誠(chéng)摯的感謝。 感謝閆龍華、劉軍、孔凱、苗壯、尤鵬、楊毓賢、祁炳進(jìn)等同組同學(xué)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間與他們密切合作，相互探討、學(xué)習(xí)以及進(jìn)步，共同營(yíng)造了團(tuán)結(jié)互助、集思廣益的學(xué)習(xí)氛圍。 還要特別感謝一直關(guān)心和支持我的家人們，雖然和他們相隔甚遠(yuǎn)，但是他們的理解、厚愛(ài)與無(wú)私奉 獻(xiàn)是我前進(jìn)的最大動(dòng)力，使得我能夠心無(wú)旁騖的順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在以后的日子里，我會(huì)帶著他們的期盼更加努力的學(xué)習(xí)和工作，我一定會(huì)好好地孝敬和報(bào)答他們的。 感謝所有給予過(guò)我?guī)椭?，支持我的每一個(gè)人。