滾珠直徑自動分選機測控系統(tǒng)設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計

1、CHENGDU UNIVERSITY本科畢業(yè)設(shè)計題 目滾珠自動分選機測控系統(tǒng)設(shè)計成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計）畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指 導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致 謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包 含我為獲得及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說 明并表示了謝意。作者簽名： 日期：指導(dǎo)教師簽名： 日期：使用授權(quán)說明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定

2、，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué) 校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽 服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不 以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。滾珠自動分選機測控系統(tǒng)設(shè)計摘要：本設(shè)計是針對滾珠按直徑自動分選的難題，提出一種采用CCD光電傳感器來實現(xiàn)對滾珠直徑進行測量的方法。通過對 CCD中被擋光部分的像元個數(shù)的計數(shù)，從而獲得滾珠的實際直徑，經(jīng)過系 統(tǒng)中單片機的自動分析判斷，啟動分選裝置，將符合條件的滾珠分選出來。該方案可較好的實現(xiàn)滾 珠的自動分選，是光電技術(shù)在滾珠分選行業(yè)的典型應(yīng)用。關(guān)鍵字：

3、滾珠；分選機；CCD-TCD142傳感器；89C52單片機；誤差分析Ball Beari ng Automatic Sort ing Mach ine Con trol SystemDesig nSpecialty: Measureme nt and Con trol Tech no logy and In strume ntStudent Number: 200910114240Student: Chen KeyuSupervisor： Wu BinAbstract : This design is for the ball in the problem of automatic sorti

4、ng diameter,puts forward a method to realize the measurement of ball diameter by CCD photoelectric sensor.Through the count of CCD were coun ted in the pixel light-blocked, to obta in the actual diameter of ball, after the judgme nt of sin glechip in system,start sorting device,sorted out in line wi

5、th the conditions of the ball.This scheme can realize automatic sorting the ball better,is a typical applicatio n of photoelectric tech no logy in ball separati on in dustry.Key words : Ball bearing ; Separator; The CCD-TCD142®hotoelectric sensor; 89 c52; The error analysis成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計）1緒論11.1

6、滾珠分選機研究的現(xiàn)狀 11.2研究內(nèi)容12方案設(shè)計23分選機模塊設(shè)計 33.1上料裝置33.2送料裝置43.3測量部分63.3.1 測量裝置63.3.2激光發(fā)射端73.3.3 CCD光電傳感器83.3.4 CCD-TCD142D 傳感器103.4分選部分113.4.1 分選原理113.4.2 分選裝置 124系統(tǒng)軟件設(shè)計 134.1單片機134.1.1 AT89C52 簡介134.1.2引腳介紹134.2 CCD-TCD142D 電路164.3 二值化電路處理 174.4輸入模塊184.5顯示模塊194.6 分選模塊電路設(shè)計 204.7總體電路設(shè)計214.8系統(tǒng)程序設(shè)計 215測量誤差分析及誤

7、差消除方案 225.1誤差分析的要素 225.2隨機誤差235.2.1滾珠熱脹冷縮引起的隨機誤差 235.2.2被測滾珠尺寸產(chǎn)生的測量誤差 235.2.3被測滾珠表面粗糙度引起的誤差 245.3系統(tǒng)測量誤差255.3.1測量環(huán)境中雜質(zhì)引起的誤差 255.3.2傳感器定位引起的誤差 255.4本章小結(jié)266結(jié)論27附錄一 28附錄二29附錄三30參考文獻31致謝32II成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計）1緒論1.1滾珠分選機研究的現(xiàn)狀調(diào)查資料表明，國內(nèi)外對軸承滾珠的分選裝置的研究經(jīng)歷了很長的一段時間，它作 為軸承制造業(yè)中重要的專用設(shè)備，對提高軸承質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，減輕工人的勞動強 度，具有十分重要的

8、意義。根據(jù)測量方式的發(fā)展過程將分選裝置分為以下幾個階段第一階段：采用千分表對滾珠進行測量，這種方式出現(xiàn)最早，也是應(yīng)用時間最長的 一種測量方式，在我國大多數(shù)的軸承生產(chǎn)廠家依然沿用該分選方式，它雖然能夠在一定 程度上滿足生產(chǎn)的需要，但由于采用該方法必須投入大量的人力資源，嚴重的浪費了勞 動力，對于人口密集型的地區(qū)來講尚可以適用，但對于勞動力稀缺的地方就存在著人力 資源浪費的現(xiàn)象。第二階段：采用接觸式的測量方式，根據(jù)不同的滾珠，設(shè)計不同類型的滾珠分選機, 設(shè)計的目的是為了能夠?qū)崿F(xiàn)自動上料、自動送料、自動測量以及依類別分選等過程。第三階段：采用非接觸式的測量方式，將計算機強大的數(shù)據(jù)處理能力和龐大的分析

9、 能力有機地結(jié)合起來，以滿足人們對于工業(yè)自動化程度不斷提高的需要。采用非接觸式 的測量方式不僅能夠解決測量過程中由于磕碰產(chǎn)生的誤差，而且測量精度也非常高0綜上所述，滾珠分選機因軸承行業(yè)的興起而發(fā)展， 隨著工業(yè)發(fā)展的程度的不斷遞進, 研制自動化程度更高的分選設(shè)備對我國工業(yè)自動化水平的提高有強勁的推進作用。1.2研究內(nèi)容(1) 研發(fā)一種能夠取代傳統(tǒng)檢測方式的測量設(shè)備，其作用對象是軸承滾珠。(2) 尋求一種不同于當前分選機的測量方式，提出利用 CCD光電傳感器實現(xiàn)非接觸 式測量的方式來獲得被測滾珠的直徑的思路，并在結(jié)構(gòu)中合理運用。(3) 測量后的滾珠要按照一定的尺寸進行分級存放，如何進行分類篩選是該

10、裝置的 一個需要重要考慮的問題。(4) 對測量過程中由隨機誤差、系統(tǒng)測量誤差引起的對測量結(jié)果可能產(chǎn)生誤差的原 因進行分析，找出主要誤差和次要誤差，對可能產(chǎn)生的誤差值進行量化，并提出避免和 減少誤差產(chǎn)生的方案。2方案設(shè)計本次設(shè)計主要采用模塊化設(shè)計，模塊化設(shè)計主要是以功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，分 解產(chǎn)品，在分解中考慮到各個要素的可行性，從而在早期就預(yù)測到設(shè)計中可能會出現(xiàn)的 矛盾，提高設(shè)計的可行性和可靠性，降低產(chǎn)品的成本 0系統(tǒng)主要功能模塊包括的部分有：測量模塊、控制模塊、送料模塊、上料模塊、分 料模塊以及落料模塊；次要功能模塊包括：支架模塊、動力模塊以及外形罩模塊。本文 章將主要介紹設(shè)備中的上料裝置

11、、送料裝置、測量部分與分選裝置，并對最后測量結(jié)果 進行誤差分析。滾珠分選流程圖如下：待測滾珠由 自動上料 裝置送下， 經(jīng)送料裝 置送入測量 部分，測 量部分通過CCD-TCD142測出滾珠的直徑數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳給 AT89C52單片機，AT89C52單片機將 數(shù)據(jù)處理后繼而控制分選裝置，使?jié)L珠經(jīng)過不同的閥門進入到不同的料箱中儲存，從而 完成對滾珠直徑的自動測量與分選。軟件部分，本設(shè)計擬采用矩陣鍵盤對系統(tǒng)進行參數(shù) 設(shè)置，測量部分采用半導(dǎo)體激光器作為發(fā)射光源，CCD-TCD142圖像傳感器作為測量元件。擬采用AT89C52單片機進行數(shù)據(jù)處理和控制分選，用 LCD12864-0402E進行數(shù)據(jù)顯 示

12、 03分選機模塊設(shè)計3.1上料裝置上料裝置它的作用是把盛在料斗里的工件送至待料位置，實現(xiàn)自動供料。作為自動上料裝置的料斗有多種結(jié)構(gòu)型式，常采用往復(fù)式推管式結(jié)構(gòu)，其中常見的有如圖3-1兩種，前一種是氣動式的，它實際上是一組復(fù)合氣缸，中空的活塞桿即為料管，兩氣缸的運動時反向的，一般用在圓錐滾子和圓柱滾子等分選機上。后一種是機械式的，由電機 傳動，也是由兩支上下往復(fù)運動的推管組成，一般用在滾珠和鋼球等分選機上。1、上套2、上料管組件3、托快4、螺釘5、軟管組6、壓軟管塊、托架8、側(cè)向軸承 9、擺桿10、蓋板11、油杯12、塞子圖3-1料斗要保證高精度、高速度的自動分選，有一個高效率的自動上料機構(gòu)是必

13、須的，兩向往復(fù)推管式料斗能很好地保證這一點。即使對于不易下料的某些大規(guī)格滾珠，也能保證100個每分的供料速度，此時兩推管的往復(fù)運動速度為60-100次每分，因此供料情況完 全滿足要求。此外，在這種結(jié)構(gòu)中，兩推管對料斗中所盛滾珠的攪動較小，故雖然下料 速度甚快，但滾珠的攪動量不大，因而與其他一些結(jié)構(gòu)形式的料斗相比較，這種料斗噪 音較小，滾珠表面搓傷也較小33.2送料裝置送料裝置不僅應(yīng)滿足送料對象的節(jié)拍要求， 而且要為CCD光電傳感器的工作提供條 件。CCD光電傳感器的響應(yīng)時間較短，測量速度快，可以采用氣缸推料的方式，由送料 桿將滾珠從待料位置送入測量位置，同時把前一個滾珠推入分選裝置，從而實現(xiàn)送

14、料。 如圖3-2所示，送料裝置有三個功能件組成，分別是 5°斜面、氣缸、V型定位塊。三個 功能件安裝在設(shè)備中的測量工作臺上，組成送料結(jié)構(gòu)。5°斜面安裝在工作臺的右側(cè)，其出口端與V型定位塊相連，斜面上的滾珠在重力和后排滾珠的推力作用下順利滾落到V型定位塊中。在V型定位塊的一側(cè)由裝有推桿的氣缸連接，氣缸的往復(fù)運動推動滾珠在 V型塊上的移動。V型塊是滾珠移動的載體，不僅與 5°斜面、氣缸相連，還有一部分位 于傳感器之間，便于滾珠的測量。圖3-2滾珠送料裝置示意圖具體設(shè)計思路如下：5 °斜面的設(shè)計：如圖3-3所示，滾珠為球面體，其與工作臺之間的接觸方式為點接 觸

15、,斜面對滾珠產(chǎn)生的摩擦力小，存在一定斜度的平面上的滾珠會自動滾落，便于滾珠的 自動送料。同時,過大的傾斜角度會導(dǎo)致滾珠不能按順序排列在斜面和V型定位塊上，經(jīng)計算采用斜度為5°的斜面為適合角度。此外，設(shè)計中為了方便滾珠能夠順利的從斜面上 滾落到V型定位塊上，在5°斜面的出口端相對于V型定位塊高出2mm這樣既會使?jié)L珠可 以正常滾動到V型塊上,又可以避免滾珠卡在5°斜面和V型定位塊二者間。4成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文(設(shè)計)待測滾珠丁斜面丫型定位塊圖3-3 5 0斜面結(jié)構(gòu)示意圖氣缸的設(shè)計：氣缸選用的是標準件，其行程的選擇是根據(jù)滾珠的直徑?jīng)Q定，對于測 量不同直徑的滾珠時，氣缸的

16、行程是需要調(diào)節(jié)的，因此實際測量中應(yīng)根據(jù)不同直徑在氣 缸端頭處裝上不同長度的推桿，以滿足送料時的需求。此外，推桿不僅起到送料的作用， 在推桿伸出的同時還將阻擋下一個滾珠下落，保證50斜面上的滾珠能夠逐個有序地移動，從而起到阻料的作用。V 型定位塊設(shè)計：V型定位塊是連接5°斜面與傳感器之間的紐帶，同時滾珠測量的 過程也是在其上進行的，所以，該定位元件不僅需要為滾珠的移動提供支承，而且還要 保證滾珠在移動的過程中不被磨損。該元件的材料應(yīng)采用尼龍制成，尼龍具有很高的機 械強度、耐熱、摩擦系數(shù)低、耐磨損，并且還有具有吸震性，對于測量設(shè)備的定位元件 是一種很好的材料5。同時，如圖3-4所示，在V

17、型定位塊的一側(cè)銑出寬度為5mm勺條 形槽，光電傳感器的發(fā)射端發(fā)射的激光將從此處貫穿，滾珠在V型定位塊上移動經(jīng)過時可以通過CCD接收端暗區(qū)的長度而計算出待測滾珠的直徑。缺口/ H/圖3-4 V型塊結(jié)構(gòu)示意圖該方案有如下優(yōu)點：(I) 該送料裝置僅采用三個構(gòu)件來實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)緊湊，能夠滿足對送料設(shè)計的要求,簡單而實用(2) 采用5°斜面放置滾珠，與氣缸伸出的推料桿之間聯(lián)動使其可以在重力的作用向 下自由移動的同時也達到了逐個放行的目的，省去阻料器的設(shè)計。(3) 采用尼龍V型定位塊使定位準確，滾子在移動過程中減少其摩擦，避免在測量 時表面粗糙度受到破壞。3.3測量部分分選機的兩個重要的模塊是測量與

18、分選，測量是滾珠分選的第一個環(huán)節(jié)，也是決定 整機測量精度、測量速率的主要環(huán)節(jié)。測量工具的選擇是該部分設(shè)計的首要任務(wù)之一， 下面結(jié)合現(xiàn)有的測量儀器進行比較，選擇滿足測量需求的產(chǎn)品?，F(xiàn)階段用于滾珠直徑測 量的儀器共有兩種，分別是接觸式傳感器、非接觸式傳感器，接觸式傳感器：主要以壓電傳感器為主，儀器結(jié)構(gòu)簡單，價格較高，但測量精度高, 測量準確。多出現(xiàn)在20實際90年代中后期研制的滾珠分選機中，測量效率相對較高， 可減少勞動力投入，降低工人的勞動強度。缺點是現(xiàn)有市面上出售的傳感器價格居高不 下，導(dǎo)致分選機的價格難以被中小生產(chǎn)廠家所接受，不利于自動化設(shè)備的大范圍推廣。非接觸式傳感器：現(xiàn)階段出現(xiàn)的非接觸式

19、測量分選機中，光電傳感器是唯一被應(yīng)用 的傳感器。光電傳感器結(jié)構(gòu)簡單、體積小、測量精度高、測量結(jié)果準確可靠、價格較高, 但由于其在測量過程中對被測零件沒有磨損，且被測零件定位簡單，響應(yīng)時間短、速度 快，可以滿足現(xiàn)代工業(yè)快速滾珠測量的目的。利用光電傳感器進行測量是滾珠測量行業(yè) 的最佳方案之一。本設(shè)計采用光電傳感器進行測量，光電傳感器用于測量系統(tǒng)時，具有不接觸、精度 高、速度快、靈敏度好及不受電磁干擾等優(yōu)點，對于生產(chǎn)線或設(shè)備維修都具有極大的應(yīng) 用潛力。3.3.1測量裝置如圖3-5(a)所示,左側(cè)為激光發(fā)射端,右側(cè)為CCDS收端，發(fā)射端產(chǎn)生一個截面狀 的平行光束向前傳遞，CCD8收端能夠檢測到所發(fā)射的

20、平行光束范圍，這樣就在兩者之 間形成了一面測量區(qū)域。從圖3-5 (b)中可見，V形定位塊在激光通過的部分銑出缺口 以便光線能夠完全無阻礙通過，當待測滾珠從中穿過時，被測滾珠會阻擋住一部分平行光束，在CCD光敏面上形成暗區(qū)，而其余部分形成亮區(qū)，此時只要測得暗區(qū)的長度就可 計算出被測滾珠的直徑值0(a)CCDis平行激光束(b)圖3-5測量裝置示意圖3.3.2激光發(fā)射端測量裝置的激光發(fā)射端采用半導(dǎo)體激光器作為發(fā)射光源，半導(dǎo)體激光器是指以半導(dǎo)體材料為工作物質(zhì)的一類激光器，亦被稱為半導(dǎo)體激光二極管。半導(dǎo)體激光器具有超小 型、咼效率、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于調(diào)制等優(yōu)點 。其原理如下：通過金屬接觸給PN結(jié)加

21、上正向偏置，在作用區(qū)內(nèi)，電子和空穴復(fù)合產(chǎn)生光子。當注入電流較小時，注入結(jié)區(qū)的電子和空穴也較小，輻射小于吸收，此時激光器只能產(chǎn)生自發(fā)輻射，出現(xiàn)普通的熒光；電流逐漸加大，注入結(jié)區(qū)的電子和空穴增多，這時將發(fā)射 很亮的熒光。當注入電流增大到增益足以補償損耗時，才能產(chǎn)生譜線尖銳、模式明確的 振蕩，此時才是真正的激光。其特性如下：功率-電流特性是半導(dǎo)體激光器重要的特性，是系統(tǒng)設(shè)計的重要依據(jù)，當激光器注 入電流較小時，自發(fā)輻射占據(jù)主導(dǎo)地位，輸出的光為熒光；隨著注入電流的逐漸增大， 開始產(chǎn)生受激輻射，輸出光功率也逐漸增加，當注入電流增大到某一值時，輸出光功率 急劇增加，這個電流就是閾值電流，當注入電流大于閾值

22、時，激光器發(fā)出激光。如圖3-6所示，為激光發(fā)射端的光學(xué)系統(tǒng)，半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光經(jīng)光柵變成平 行光束后射向被測滾珠以及CCD接收端，從而完成對滾珠的測量。半導(dǎo)體激光器光柵 滾珠CCD接收端圖3-6激光發(fā)射端光學(xué)系統(tǒng)示意圖3.3.3 CCD光電傳感器CCD(Charge Coup Led Device)即電荷耦合器件，是一種新型的固體成像器件，它 是在大規(guī)模硅集成電路工藝基礎(chǔ)上研制而成的模擬集成電子芯片，既具有光電轉(zhuǎn)換的功能，又具有電信號電荷的儲存、轉(zhuǎn)移和讀出的功能。CCD專感器在結(jié)構(gòu)上可分為面陣和線陣。面陣CC吐要用于圖像的記錄、儲存等方面，線陣 CC吐要用于物體外部尺寸的 非接觸檢測及機器

23、人視覺中的精確定位等。較之傳統(tǒng)的機械式、光學(xué)式、電磁式測量方 法，線陣CCD專感器實現(xiàn)了尺寸檢測的智能化、自動化。線陣CCD3其驅(qū)動簡單，信號處理相對容易，而在工業(yè)檢測領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用 。而本次設(shè)計正是以線陣 CCD專 感器為基礎(chǔ)來測量滾珠直徑，從而實現(xiàn)滾珠的自動分選。(1) CCD光電傳感器的工作原理CCD電荷藕合器采集圖像信號，可分為三個過程，首先將光信號轉(zhuǎn)換成電荷，然后暫 時存放在存儲器中，最后用時鐘脈沖順序讀出信號。8成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計）1. 采光積累電荷當人射光照射到光敏元件上時，由于光量子的激發(fā)，使光敏材料上的導(dǎo)電粒子（電子 空穴對）增加，在金屬電極下的P型硅襯底上表面

24、形成電荷積累。人射光越強，在光敏材 料中激發(fā)的導(dǎo)電粒子越多，形成的電荷積累也越多。2. 電荷的轉(zhuǎn)移及電荷信息的讀取為取出存儲區(qū)中積累的電荷信息，在金屬鋁電極和P型硅襯底加上控制電壓，使存儲 區(qū)中電荷向下一存儲電荷區(qū)中轉(zhuǎn)移，送至電荷信息讀取電路，在時鐘脈沖控制下順序讀 出。CCD電荷禍合器像串行移位寄存器一樣，以行為單位，一位一位地輸出信息，實施電荷的轉(zhuǎn)移輸出。電荷轉(zhuǎn)移和電路信息讀取電路是一個構(gòu)造較復(fù)雜的半導(dǎo)體電路，需在P型硅襯底上制作電荷轉(zhuǎn)移存儲器，輸出電極（N刃，還需要有三組不同電源相配合方能 輸出電荷信息。CCD電荷耦合器輸出的是與入射光強度成比例的模擬信號，此信號送往A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成一

25、個與入射光強度成比例的二進制數(shù)（該二進制即對應(yīng)一個像素的數(shù)據(jù)），并送往下一級電路處理。（2）CCD光電傳感器的特點及應(yīng)用CCD圖像傳感器可直接將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為模擬電流信號，電流信號經(jīng)過放大和模數(shù) 轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)圖像的獲取、存儲、傳輸、處理和復(fù)現(xiàn)。其特點如下：1. 體積小重量輕；2. 功耗小、工作電壓低、抗沖擊與震動、性能穩(wěn)定、壽命長；3. 靈敏度高、噪聲低、動態(tài)范圍大；4. 響應(yīng)速度快、有自掃描功能、圖像畸變小、無殘像；5. 像素集成度高、尺寸精確、商品化生產(chǎn)成本低。其主要應(yīng)用于數(shù)字相機、數(shù)字攝像機、掃描儀中，在采用光學(xué)方法測量外徑的儀器 中，常把CCDS件作為光電接收器。（3）CCD勺輸出信號圖

26、3-7為CCD勺輸出信號示意圖，亮區(qū)處為高電平，暗區(qū)處為零，且像元之間的距 離是已知的（相鄰像元中心距是制造時確定的）。CCD勺感光或擋光區(qū)域輸出的信號經(jīng)二 值化處理后并作適當?shù)碾娖阶儞Q，成為一定寬度的電平信號。如果得到擋光區(qū)域所包含 的像元個數(shù)，則就可計算出該擋光區(qū)的寬度來。由于 CCD勺信號是移位輸出的，且移位信號的輸出是與移位時鐘脈沖對應(yīng)的，所以為了計算出擋光區(qū)域所包含的像元個數(shù)，只 需對圖3-7（b）中a、b兩點間所對應(yīng)的移位時鐘脈沖數(shù)進行計數(shù)即可，這樣就不需要將 每一像元信號均讀出處理，而只需采用計數(shù)電路對像元個數(shù)進行計數(shù)即可。亮區(qū) 暗區(qū) 亮區(qū)(a)25圖3-7 CCD輸出信號示意圖

27、3.3.4 CCD-TCD142D 傳感器CCC傳感器本設(shè)計采用的是線陣 TCD142D傳感器。TCD142D1 一種具有2048位光敏 元的雙溝道兩相線陣CCD器件，共有2110個光敏像元陣列，62個啞元（前51個、后11 個，以鋁膜遮蓋用于測量暗電流），共有22個引腳，其中12個是空腳。TCD142唄有高靈敏度、低暗電流等優(yōu)點，其管腳排列如圖 3-8所示: 引腳說明：匚匚匚匚匚匚匚匚匚匸匚 s s D /* * 030OCR%sc1A （1B2A、2B）:時鐘SH轉(zhuǎn)移柵RS:復(fù)位柵OS信號輸出DOS補償輸出OD電源SS:地打川工'NC空腳圖3-8 TCD142D管腳圖其主要性能參數(shù)

28、如下：像敏單元數(shù)目：2048像元像敏單元大?。?4 prriX 14 prriX 14（iri （相鄰像元中心距為14耐總體傳輸效率：92%時鐘頻率：0.1-20MHZ工作溫度：-25-+60°C供電電源：+12V光敏區(qū)域：采用高靈敏度和低暗電流PN結(jié)作為光敏單元 3.4分選部分341分選原理當前面的CCD測量出滾珠的直徑后，單片機就將該直徑與事先設(shè)定的合格直徑范圍 進行比較,一旦符合預(yù)設(shè)要求，則單片機就會向相應(yīng)的輸出口發(fā)出高電平，該高電平觸發(fā) 繼電器后開啟電磁閥門，從而使?jié)L珠落入不同的料箱中，即完成對不同直徑滾珠的分選。 其流程圖如下：圖3-9分選裝置流程圖繼續(xù)測量下一個滾珠342

29、分選裝置本次設(shè)計擬將滾珠分為三類，直徑在下偏差與上偏差之間的合格產(chǎn)品一類，直徑超 過上偏差的一類，直徑小于下偏差的一類。如圖 3-8所示，分選裝置主要由一個主滾道 與三個下料管道組成9，主滾道與水平成150角以使?jié)L珠能靠自重順滾道滾下，閥門開 關(guān)的長度C大于滾道寬度L,關(guān)系約為C=1.5L。當被測滾珠直徑符合規(guī)定的合格直徑時， 單片機控制閥門1,打開閥門1狀態(tài)如圖3-10（虛線所示），接著讓滾珠沿主滾道滾下， 滾珠被開關(guān)1擋住，順勢滾向下料管道1,落入對應(yīng)的料箱。然后開關(guān)復(fù)位，主滾道暢 通，開始分選下一個滾珠，如果所測滾珠直徑超出了允許的誤差范圍，當其小于下偏差 時，打開閥門2;當其超過上偏差

30、，打開閥門 3;最后落入對應(yīng)的料箱，以此完成對滾 珠的分選。閥門2閥門3圖3-10分選裝置結(jié)構(gòu)示意圖4系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1單片機4.1.1 AT89C52 簡介本次系統(tǒng)設(shè)計單片機擬采用 AT89C52 AT89C52是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓， 高性能CMOS駐單片機，片內(nèi)含8k字節(jié)的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器和256字節(jié)的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器，器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標 準MCS-51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單 元，功能強大AT89C52單片機適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合10。AT89C52主要性能參數(shù)如下

31、：與MCS-51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容8k字節(jié)可重擦寫Flash閃速存儲器1000次擦寫周期全靜態(tài)操作：0Hz-24MHz三級加密程序存儲器256 X 8字節(jié)內(nèi)部RAM32個可編程I/O 口線3個16位定時/計數(shù)器8個中斷源可編程串行UARTS道低功耗空閑和掉電模式4.1.2引腳介紹電源引腳Vcc （40腳）：正電源的引腳，工作電壓是 5 VGND （20腳）：接地端AT89C52>XTALtPO.OZADOXTAL2P0.1WD1P0.2WD2P0.3WD3RSTP0.5WD5PO.5WD6P0.7/AD7PSENP2EW陽P2.1/A9P2 2/A10P2.3/A11ALE EAP2

32、 412P2 5/A13P1.0/T2P1 1/12EXP2 G曲 P2 7/A15P3.D/RXDP3.1/RDPI .2P1.3P3.2/INTO ps.wfiPI.4P3.4HDP1.5P3.5/F1P1.6P1.7P3.6ARP3炳193圖4-1 AT89C52引腳示意圖1216729.3D39-W:：時鐘電路的引腳XTAL1 和 XTAL2為了產(chǎn)生時鐘信號,在89C52單片機的芯片內(nèi)部已經(jīng)設(shè)置了一個反相放大器，其中XTAL1端口就是片內(nèi)反相放大器的輸入端，XTAL2端則是片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。單片機使用的工作方式是自激振蕩的方式，XTAL1和XTAL2外接的是12 MHz的石

33、英晶振，使內(nèi)部振蕩器按照石英晶振的頻率頻率進行振蕩，從而就可以產(chǎn)生時鐘信號。時鐘信號電路如圖4-2所示:復(fù)位RST（ 9腳）當振蕩器運行時，只要有兩個機器周期即 24個振蕩周期以上的高電平在這個引腳 出現(xiàn)時，那么就將會使單片機復(fù)位，如果將這個引腳保持高電平，那么52單片機芯片就會循環(huán)不斷地進行復(fù)位。復(fù)位后的P0 口至P3 口均置于高電平，這時程序計數(shù)器和特 殊功能寄存器將全部清零。復(fù)位電路如圖所 4-3示：1891293091VCCR1XTAL2C3RST10uFPSENALEEA圖4-3單片機復(fù)位電路圖（4）輸入輸出口（ I/O 口）引腳P0 口是一個三態(tài)的雙向口，既可以作為數(shù)據(jù)和地址的分時

34、復(fù)用口， 又可以作為通用 輸入輸出口。P0 口在有外部擴展存儲器時將會被作為地址/數(shù)據(jù)總線口，此時P0 口就是 一個真正的雙向口。而在沒有外部擴展存儲器時， P0 口可以作為通用的I/O接口使用， 但此時只是一個準雙向口。P1 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口，而P1 口只有通用I/O接口一種功 能，而且P1 口能驅(qū)動4個LSTTL負載；在使用時通常不需要外接上拉電阻就能夠直接 驅(qū)動發(fā)光二極管；在端口置1時，其內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入端口用。 對于輸出功能，可以通過程序指令來控制單片機引腳的輸出。P2口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口，而且P2 口具有驅(qū)動4個LS

35、TTL負 載的能力。P2端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口的電位拉到高電平，作為輸入口使用； 在對內(nèi)部的Flash程序存儲器編程時，P2 口接收高8位地址和控制信息，而在訪問外部 程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2 口就送出高8位地址。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù) 存儲器時，P2引腳上的內(nèi)容在此期間不會改變。P3 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口，P3 口能驅(qū)動4個LSTTL負載，當 P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL ）這是由于上拉的緣故。P3 口還有第二功能，如下：P3.0 :串行通訊輸入口（ RXDP3.

36、1 :串行通訊輸出口（ TXDP3.2 :外部中斷0請求輸入端（INTO）P3.3 :外部中斷1請求輸入端（INT1）P3.4 :定時器0輸入端（TO）P3.5 :定時器1輸入端（T1）P3.6 :外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端（/WRP3.7 :外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端（/RD）4.2 CCD-TCD142D 電路TCD142D的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4-4所示，TCD142D& 2110個光敏二極管，其中前 51個 和后11個是用作暗電流檢測（被遮蔽的），中間的2048個光敏二極管是曝光象敏單元。 光敏二極管的兩側(cè)是用作儲存光生電荷的MOSI容陣列，在MOSI容陣列的兩側(cè)是轉(zhuǎn)移柵電極，

37、轉(zhuǎn)移柵的兩側(cè)為CCD模擬移位寄存器，其輸出由信號輸出單元和補償輸出單元 構(gòu)成。當TCD142D接受到光照后，光敏元件立刻產(chǎn)生電荷，改電荷被儲存在轉(zhuǎn)移柵電極 中；通過打開移位門，可將儲存的電荷轉(zhuǎn)移到移位寄存器中；最后，再在移位脈沖的控 制下，把CCD模擬移位寄存器中的每一個電荷按順序地移入輸出緩沖器中進行輸出。圖4-4 TCD142D內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖TCD142D的應(yīng)用電路如圖4-5所示，CCD在驅(qū)動脈沖的驅(qū)動下開始工作，輸出信 號經(jīng)過差分放大電路放大，峰值保持電路去干擾后，通過二值化處理電路整流變成矩形 方波脈沖信號后傳到AT89C52中進行處理。圖4-5 TCD142D應(yīng)用電路示意圖4.3二值

38、化電路處理線陣CCD乍為一種圖像傳感器，其輸出信號是一列離散的模擬信號，其中既包含被 測尺寸的信息，又含有大量的復(fù)位噪聲和電子系統(tǒng)的白噪聲，所以需要進行前置放大和 濾波。由于被測物與背景在光強上的變化，反映在 CCD俞出信號所對應(yīng)的圖像譜上，其 邊界處會有漸緩的過渡區(qū)，為了將圖像信息提取出來以便進行信息處理，還需要進行二 值化處理，將其轉(zhuǎn)換為矩形波11 0所謂二值化處理方法是通過閾值電平的設(shè)置，來對CCD俞出信號進行截斷的處理方 法。信號二值化處理電路有固定閾值法、浮動閾值法等多種方法。固定閾值法受到光源 變化易引起CCD言號幅度的變化，從而導(dǎo)致測量誤差。浮動閾值法是在固定閾值法的基 礎(chǔ)上，使

39、電壓比較器的閾值電平隨 CCD俞出視頻信號的幅值變化而浮動。當測量系統(tǒng)中 光源強度的變化引起CCD輸出信號變化時，可通過電路將CCD俞出視頻信號幅值的變化 關(guān)聯(lián)到閾值電平上，使閾值電平跟著變化，以抵消 CCD俞出視頻信號因光源不穩(wěn)定而造 成的誤差。高于閾值電平的信號輸出為低電平，低于閾值電平的信號輸出為高電平。這 種處理方法實際上是一種反向的二值化處理法，其電路圖如圖4-6所示，輸出信號如圖4-7所示：圖4-6浮動二值化處理電路原理圖二值化處理后信號反向后的輸出信號圖4-7反向二值化處理信號對比4.4輸入模塊本次設(shè)計采用矩陣鍵盤對系統(tǒng)的進行參數(shù)設(shè)置，矩陣鍵盤又稱行列鍵盤，它是用四條I/O線作為

40、行線，四條I/O線作為列線組成的鍵盤。在行線和列線的每個交叉點上設(shè)置一個按鍵，這樣鍵盤上按鍵的個數(shù)就為4X 4個12。在單片機中正好可以用一個 P 口實現(xiàn)16個按鍵功能，這也是在單片機系統(tǒng)中最常用的形式，這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能有 效地提高單片機系統(tǒng)中I/O 口的利用率。圖4-8為矩陣鍵盤輸入模塊電路圖。圖4-8矩陣鍵盤輸入模塊電路圖4.5顯示模塊顯示模塊主要負責(zé)顯示單片機通過內(nèi)置的計數(shù)器統(tǒng)計的符合誤差范圍的滾珠數(shù)量以及不合格滾珠的數(shù)量，這里擬采用 LCD12864-0402B其具有體積小、功耗低、顯示內(nèi) 容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點。它是一種具有 4位或8位并行、2線或3線串行多種接口方 式，內(nèi)部含有

41、國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128X 64,內(nèi)置8192個16X 16點漢字，和128個16X 8點ASCII字符集。利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機交互圖形界面。可以顯示8X 4行16X 16點陣的漢字，也可完成圖形顯示。低電壓低功耗是一顯著特點。13。其電路圖如下：FZAI!U5圖4-9顯示模塊電路圖9Z2D其基本特性如下：電源電壓：+3.0-+5.5V分辨率：128 X 64字庫：提供8192個16X 16點陣漢字字符：128個16X 8點陣字符時鐘頻率：2MHZ顯示方式：STN半透、正顯驅(qū)動方式：1/32DUTY 1/

42、5BIAS背光方式：側(cè)部高亮白色 LED功耗僅為普通LED的1/5-1/10通訊方式：串行、并口可選工作溫度：0 °C -+55 °C存儲溫度：-20 C -+60 C4.6分選模塊電路設(shè)計由分選裝置設(shè)計可知，需單片機控制分選管道上的三個分選閥門，隨得到如圖4-10所示電路圖。測量部分得到的信號由單片機處理后，給出相應(yīng)的高電平控制相應(yīng)的繼電 器，從而控制閥門的開關(guān)，完成滾珠的分選動作XTAL2wrrPBENALE ElP1XFTZ pi .vrze<IP1JM3科號Pl JSPt.?1LEB-REDRL1iNTE-RtS-Z*圖4-10分選閥門控制電路圖4.7總體電路

43、設(shè)計CCD測出的信號經(jīng)過二值化電路等放大、整流處理，輸入到單片機中，通過單片機 程序處理，計算出被測滾珠的直徑，與既定的合格直徑范圍作比較，并對比較結(jié)果進行 統(tǒng)計顯示，同時根據(jù)比較結(jié)果給與相應(yīng)的I/O接口端以高電平，從而通過繼電器控制相 應(yīng)的分選管道閥門完成滾珠的自動分選。系統(tǒng)電路圖詳見附錄一。4.8系統(tǒng)程序設(shè)計根據(jù)上文中的系統(tǒng)電路設(shè)計，本系統(tǒng)的主程序流程圖詳見附錄二，主要包括系統(tǒng)初 化、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、LCD顯示、分選控制等功能。數(shù)據(jù)采集子程序流程圖見附錄三，將CCD俞出信號經(jīng)過二值化處理后接入單片機 To 口，對To進行判斷來完成數(shù)據(jù)的采集，當To為0時開始計數(shù)，否則等待

44、。當To為1時， 停止計數(shù)，關(guān)閉計數(shù)器，然后清理計數(shù)器，繼續(xù)下一次測量。數(shù)據(jù)處理子程序如圖4-11所示，開始接入數(shù)據(jù)采集信號，單片機用測得的脈沖數(shù) 乘上像元中心距14旳 從而計算出滾珠的直徑，再判斷器直徑所屬范圍，然后進行儲存 顯示和分選控制。圖4-11數(shù)據(jù)處理子程序5測量誤差分析及誤差消除方案該設(shè)備屬于精密測量儀器，測量的精確性是測量結(jié)果的保證。設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計是為了 滿足用戶使用功能要求，而誤差分析是對設(shè)備結(jié)構(gòu)是否能夠達到使用功能，滿足使用需 求的前提條件。該設(shè)備中，CCD光電傳感器是測量的工具，V型定位塊是滾子測量的定位裝置，其 偏移、定位不準確等問題會導(dǎo)致測量結(jié)果與真實結(jié)果的差異，因此，對

45、其進行誤差分析 不僅有利于測量設(shè)備的安裝調(diào)試，也能驗證設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。另外，測量環(huán)境對 測量結(jié)果的影響也需重點考慮，是誤差產(chǎn)生的另一個重要原因。本章將對上述可能情況 產(chǎn)生的誤差進行分析，對每種產(chǎn)生的誤差對測量結(jié)果的影響進行評價，同時對測量結(jié)果 產(chǎn)生重大影響的因素提出減小誤差產(chǎn)生的方案。5.1誤差分析的要素產(chǎn)生誤差的原因種類有多方面，分類方式也不同，不同的設(shè)備有不同的分析方式14 分類的根據(jù)是取決于設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式以及使用環(huán)境，本文將結(jié)合具體實際情況將測量過 程中產(chǎn)生的誤差進行分類，如圖 5-1所示：圖5-1產(chǎn)生誤差的因素分析誤差產(chǎn)生的原因有三種類型，分別是隨機誤差，系統(tǒng)測量誤差以及系統(tǒng)誤差

46、。 隨機誤差是指測量結(jié)果與同一待測量的大量重復(fù)測量的平均結(jié)果之差。其特點是： 誤差具有隨機性，符合統(tǒng)計規(guī)律，大小和方向都不固定，也無法測量或校正。但測量結(jié) 果隨著測定次數(shù)的增加，正負誤差可以互相抵償，誤差的平均值將逐漸趨向于零。雖然 單側(cè)測量的隨機誤差沒有規(guī)律，但多次測量的總體卻服從統(tǒng)計規(guī)律，通過對測量數(shù)據(jù)的 統(tǒng)計處理能在理論上估計對測量結(jié)果的影響。 該分析過程中隨機誤差是由多種原因引起 的，包括滾珠熱脹冷縮，滾珠表面粗糙度等因素引起的誤差。系統(tǒng)測量誤差是指在測量過程中由于外來因素引起的難以避免的誤差，但該誤差可以被量化，可以根據(jù)數(shù)學(xué)推理來判斷其對測量結(jié)果的影響大小，從而找到減小該誤差對 測量

47、結(jié)果影響的解決方案。本設(shè)備中產(chǎn)生系統(tǒng)測量誤差的有兩種，一種是由于測量過程 中雜質(zhì)產(chǎn)生的影響，另一種是由于 CCD光電傳感器在定位、安裝過程中發(fā)生偏斜、移動 等產(chǎn)生的測量誤差。系統(tǒng)誤差是指大小和方向為確定數(shù)值或是具有確定性變化規(guī)律的誤差。其特點是具 有重復(fù)性、單向性。該誤差可以根據(jù)實驗條件，系統(tǒng)誤差的特點，找出產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的 主要原因，采取適當?shù)拇胧┙档退挠绊?，但不能完全避免其對測量結(jié)果的影響。5.2隨機誤差521滾珠熱脹冷縮引起的隨機誤差由于該設(shè)備所使用的是CCD光電傳感器，測量精度較高，如果測量環(huán)境不是恒溫環(huán) 境，被測滾珠會發(fā)生熱脹冷縮的現(xiàn)象，從而對測量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。下面，以滾珠 的

48、熱膨脹為例分析其變形情況。被測對象為滾珠，材料為鋼，鋼的線膨脹系數(shù)為 11.7 X 10-6 °C，即被測對象溫度變 化1C產(chǎn)生的變形量為11.7 X 10-6，傳感器的溫度測量精度為0.01 C，可得傳感器由于 溫度變化產(chǎn)生的誤差為：E1=11.7 X 10-6 X 0.01=0.12 X 10-6與測量精度的允許總誤差的值進行比較，表明其產(chǎn)生的誤差不會影響測量誤差，屬 于次要誤差。但在生產(chǎn)過程中，仍要求測量工作臺和待測滾珠同時在相同環(huán)境中存放一 段時間，保持其與周圍環(huán)境溫度基本一致，以減少溫度波動帶來的隨機誤差。5.2.2被測滾珠尺寸產(chǎn)生的測量誤差滾珠測量前是經(jīng)過多步加工完成的，

49、加工后的滾珠不僅尺寸不相同，而且滾珠的外 形的不同，也會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計）如圖5-2所示，如果滾珠圓度不滿足加工要求，就會導(dǎo)致測量后的值產(chǎn)生偏差，對 測量結(jié)果不利。若滿足測量要求，貝| di 一 d | < 2 m I d2 一 d | < 2(6-1 )式中，di、d2分別為圓度不同的滾珠的截面測量尺寸，d為滾珠理想尺寸。因此，為了避免由于滾珠圓度不同而產(chǎn)生對滾珠分組的影響，應(yīng)使?jié)L珠的圓度控制 在I pm之內(nèi)。針對此類問題，采取的解決方法主要有：一方面，在加工過程中進行控制，保證滾 珠加工精度；另一方面，在測量過程時，對滾珠測量過程中進行多次測量，取

50、測量結(jié)果 平均值，使測量結(jié)果接近真實值，避免由于測量方式不合理而對滾珠分選而產(chǎn)生影響。圖5-2圓度產(chǎn)生測量誤差示意圖523被測滾珠表面粗糙度引起的誤差被測對象表面的粗糙度對傳感器測量結(jié)果也有一定影響， 被測對象光澤主要由折射 率和表面粗糙度決定。當表面過于光滑，粗糙度值過小，一方面，使漫反射成份減少， CCD圖像傳感器輸出減弱；另一方面，當正反射成份的增大，CCD圖像傳感器可能接收到正反射光，正反射光是一種干擾信號。當表面過于粗糙，粗糙度值過大，容易造成照 明光點的局部丟光現(xiàn)象，破壞了原光點的均勻性，從而使輸出值不穩(wěn)定。被測面粗糙度 較大時，光澤較暗淡，有利于激光傳感器的正常工作。測量時的滾珠

51、是經(jīng)過精加工后才進行測量，因此滾珠的表面粗糙度值較低，表面較 光滑，會對滾子測量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，這是工件自身條件決定的，無法改變。但可 以通過改變激光器的發(fā)射功率，使用偏振片削光來減少光強變化對測量的影響。5.3系統(tǒng)測量誤差5.3.1測量環(huán)境中雜質(zhì)引起的誤差CCD光電傳感器的工作位置在測量工作臺上，雖然測量區(qū)域的外部有外形罩進行防 塵，但不能完全避免粉塵、雜質(zhì)的存在。在正常的工作環(huán)境下，對測量環(huán)境要求允許存 在的雜質(zhì)大小不超過0.05mm該標準是一般工廠能夠保證的，同時也是測量設(shè)備維持測 量精度的基本尺度。在測量的過程中，如果由于測量環(huán)境的清潔度不夠高或者待測滾珠在測量前沒有完 全清洗干凈

52、，會在滾珠的表面附著一些雜質(zhì)，這些雜質(zhì)體積微小，當滾珠之間發(fā)生滾動 摩擦的時候會產(chǎn)生靜電，雜質(zhì)會依附在滾珠的表面，如果不進行處理，在測量的過程中 會影響滾珠直徑偏離真實值。該問題的解決在測量儀器本身上可以得到解決，CCD光電傳感器內(nèi)裝有專用數(shù)字指令控制器的異常值除去過濾器，可以高精度的除去附著在工件上的水滴、灰塵、劃傷等異常數(shù)值。因此，此種雜質(zhì)將不會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。5.3.2傳感器定位引起的誤差傳感器與工作臺面的安裝采用螺釘連接，工作臺面在設(shè)計中對平面度有技術(shù)要求，但不能完全保證安裝后的傳感器相對于工作臺面保持水平，進而使激光束與工作臺面以及V型定位塊的軸線之間產(chǎn)生相對的傾角。圖5-3傳感

53、器偏轉(zhuǎn)引起誤差示意圖如圖5-3所示，假設(shè)傳感器的底面相對于工作臺的 X軸、丫軸發(fā)生偏轉(zhuǎn)，傳感器激 光發(fā)射端發(fā)射的激光同樣相對工作臺面形成傾斜。如果被測對象的截面為非圓形，則會 改變測量結(jié)果，但此處測量對象為滾珠，任意截面為圓形，而測量的原理是通過比較滾 珠遮擋像元的數(shù)值來計算而得。因此，傳感器的偏轉(zhuǎn)對測得的像元數(shù)值將不會帶來影響。5.4本章小結(jié)從本章上述對于誤差的分析過程中，可發(fā)現(xiàn)影響測量精度的因素有多種，分為隨機 誤差、系統(tǒng)測量誤差以及系統(tǒng)誤差三種。隨機誤差盡管有多種，但被測滾珠由于熱脹冷 縮和表面粗糙度而產(chǎn)生的隨機誤差之和都遠小于滾珠的測量精度，將不會對滾珠的測量結(jié)果產(chǎn)生影響；然而，滾珠由于自身尺寸問題，如滾珠圓度產(chǎn)生的誤差對測量結(jié)果的影 響較為明顯，是產(chǎn)生誤差的主要因素。在滾珠加工的過程中，應(yīng)采取適當?shù)墓に噧?yōu)化以 避免圓度不合格的滾珠。同時，通過對誤差的分析證明本設(shè)計的測量手段對滾珠的測量 而言是一種合理、有效、可以信賴的測量方式。28成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文(設(shè)計)6結(jié)論本設(shè)計在總