基于LabVIEW的圆锯片平面度检测系统

　　1 引言

　　圆锯片是木材石材加工行业中使用广泛的切割工具。圆锯片的平面度是指包含所有测量点的两个平行平面间的最小距离。平面度是反映锯片质量好坏的重要指标之一，平面度过大不仅影响到锯片的端跳值，而且还会直接影响锯片在切割板材时的稳定性，甚至会导致无法使用[1]。因此，锯片在出厂前必须经过平面度检测，合格者才允许出厂，否则作为次品处理。目前国内锯片生产企业通常使用检验尺以手工的方法来检测圆锯片的平面度，效率很低。也有少数企业进口国外的检测设备，但价格昂贵，维护困难。所以，如何以较低的成本实现锯片平面度的自动检测，具有重要的现实意义。

　　LabVIEW是NI(National Instruments)公司的虚拟仪器开发平台，它以G(Graph, 图形化)语言编程，十分灵活方便，而且具有强大的数据采集、数据处理、图形显示功能，是开发基于PC机平台的计算机测控系统的有力工具。本文基于LabVIEW平台设计开发的圆锯片平面度检测系统，在锯片质量控制中有很大的实用价值。

　　2 方案设计

　　2.1 检测原理

　　如图1所示，要检测圆锯片上A点，需要得到三个值：A点半径R，角度α，A点变形值δ，可以表示为[2]

。δ为正，则意味着锯片该点“凸出”，反之则表示“凹下”。在这里，将平面度简单定义为所有检测点中最大的“凸出”值减去最深的“凹下”值。如果“凸出”值、“凹下”值过大，或者“凸出”值与“凹下”值之差超过规定值，则视为不合格产品。

　　图1 锯片示意图

　　据此，设计检测系统如图2所示。在一支座上以一定的间隔固定安装多个电涡流传感器探头，探头端部平齐。为了防止铁质支座对电涡流传感器造成干扰，探头前端部应突出于支座一定的距离。锯片安装上以后，标记一条起始线，然后由步进电机带动其旋转，根据步进电机的运动来取得角度α值，R值由电涡流传感器探头的安装位置确定，锯片平面的变形 则由电涡流传感器探头测得该点距探头端部的距离与探头端部距基准平面的距离之差获得。锯片旋转一周，则完成单面的检测。

　　图2 系统示意图

　　2.2 系统构成

　　检测系统由电涡流传感器、前置器、数据采集卡、PC机、步进电机构成，见图3。电涡流传感器选用广州精信仪表电器有限公司的JX20系列电涡流位移传感器，数据采集卡使用NI公司的PCI-6024E采集卡，步进电机选用常州双杰电子有限公司的55BF003步进电机。PCI-6024E采集卡能够提供16路单端/8路差分模拟输入，2路模拟输出，8路数字I/O口;A/D转换精度12位，200Kb/s采样率，电压输入范围最高有单端20V或差分 V，并且可调。