Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование возможностей применения компьютерной юстировки для оптико-электронных приборов Иванов Кирилл Анатольевич

Исследование возможностей применения компьютерной юстировки для оптико-электронных приборов
<
Исследование возможностей применения компьютерной юстировки для оптико-электронных приборов Исследование возможностей применения компьютерной юстировки для оптико-электронных приборов Исследование возможностей применения компьютерной юстировки для оптико-электронных приборов Исследование возможностей применения компьютерной юстировки для оптико-электронных приборов Исследование возможностей применения компьютерной юстировки для оптико-электронных приборов Исследование возможностей применения компьютерной юстировки для оптико-электронных приборов Исследование возможностей применения компьютерной юстировки для оптико-электронных приборов Исследование возможностей применения компьютерной юстировки для оптико-электронных приборов Исследование возможностей применения компьютерной юстировки для оптико-электронных приборов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Иванов Кирилл Анатольевич. Исследование возможностей применения компьютерной юстировки для оптико-электронных приборов : Дис. ... канд. техн. наук : 05.11.14 : Санкт-Петербург, 2004 139 c. РГБ ОД, 61:04-5/2282

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Проблема сохранения точности приборов при нарушении их геометрической схемы 9

Глава II. Компьютерное исключение операций юстировки оптических приборов в целом 28

Глава III. Экспериментальная часть. Автоматизация отдельных операций юстировки 42

Глава IV. Экспериментальная часть. Автоматизация операций юстировки прибора в целом 57

Глава V. Экспериментальная часть. Автоматизация средств контроля 116

Заключение по работе 130

Библиографический список использованной литературы 132

Приложение 139

Введение к работе

Данная работа посвящена исследованию возможности оптимизации юстировки высокоточных приборов.

К настоящему времени из общего объема затрат времени и средств на производство оптических приборов /ОП/ на сборку и юстировку приходится более 50% [3], причем на юстировку приходится большая часть затрат.

Причиной преобладания затрат на юстировку является сложность и преобладание эвристических приемов юстировки, сравнительно малая распространенность юстировки. Если сборка широко распространена в машиностроении и благодаря этому совершенствуется, то юстировка используется только в оптическом приборостроении и сравнительно мало совершенствуется. Поэтому в технологии юстировки преобладают ручные трудоемкие операции. Сложность юстировки требует более высокой квалификации рабочих.

С другой стороны компьютерные технологии позволяют значительно усовершенствовать процесс юстировки ОП. Если использовать методы, описанные в данной работе, то с помощью компьютера можно рассчитать и оптимизировать допуски на все элементы конструкции ОП, достигнуть полной взаимозаменяемости и значительно сократить или даже исключить юстировку.

Рассмотрим основные положения данной работы, выносящиеся на защиту:

1. Большие затраты на юстировку оптических приборов оправдывают поиски средств сокращения затрат на юстировку.

  1. Одним из таких средств может быть полная или частичная автоматизация на основе использования компьютерных технологий.

  2. Компьютерные технологии позволяют оптимизировать допуски на изготовление элементов конструкции с учетом производственных затрат.

  3. Для оптимизации допусков на все элементы конструкции может быть использован метод многофакторной оптимизации точностного расчета (МОТР), предложенный профессором Сухопаровым С.А. и дополненный автором диссертации. Применение компьютеров в этом методе позволяет осуществить итерационный процесс для оптимизации допусков на все элементы конструкции и исключить дополнительную механическую обработку, регулировку и наладку при окончательной сборке и юстировке.

  4. Границей применения автоматической компьютерной юстировки является оптимальное сочетание экономической выгоды от сокращения или исключения операций юстировки из технологического процесса и возможных дополнительных экономических затрат, связанных с повышением точности изготовления элементов и применением специальных более точных средств производства, компьютеров и более высокой квалификации рабочих и инженерно-технического персонала.

  5. Можно ожидать, что всегда найдется граница, при которой для определенного класса приборов будет экономически оправданным применение автоматической компьютерной юстировки.

С другой стороны очевидна граница, при которой применение автоматической компьютерной юстировки окажется

5 нецелесообразным. Очевидно и то, что эта граница будет расширяться. 7, Следует признать целесообразным для расширения границ автоматической компьютерной юстировки применение единичных замыкающих котировочных операций. Расширение границ автоматической юстировки может быть достигнуто применением высокоточных средств технического и технологического контроля (под технологическим понимают контроль, совмещенный с технологической операцией), позволяющих повысить точность изготовления отдельных элементов и достигнуть более полной взаимозаменяемости элементов.

По методу МОТР (многофакторной оптимизации точностного расчета) можно определить допуски на все элементы конструкции, при выполнении которых:

  1. при сборке не потребуется дополнительная обработка деталей;

  2. в собранном из таких деталей приборе будет минимизирован или сведен к нулю объем котировочных работ.

  3. Реализация предлагаемого метода может быть осуществлена для класса приборов, в которых дополнительные затраты на обеспечение полной взаимозаменяемости экономически окупятся.

Юстировка и поверка всего прибора в целом состоит из юстировки отдельных его узлов и взаимном согласовании (юстировке) этих узлов между собой, поэтому автоматизация юстировки всех отдельных операций позволяет автоматизировать юстировку прибора в целом (за исключением завершающей операции).

Процесс оптимизации допусков не вызывает дополнительных затрат, но позволяет сократить затраты времени на юстировку, а также позволяет исключить из конструкции ОП технологические регулировочные устройства (под которыми понимают устройства, необходимые для осуществления операции юстировки). Для автоматизации отдельных операций юстировки характерным является ведущая роль инженеров-исследователей, расчетчиков и программистов, так как автоматизация заключается в разработке и создании:

математической модели прибора, ее анализе;

технологического процесса и методики юстировки;

соответствующего программного обеспечения.

Для приборов высокой точности и большой сложности более приемлемым может оказаться применение частичной автоматизации. Процесс автоматизации юстировки для таких приборов является творческим процессом, требующим, как правило, оригинального подхода в каждом конкретном случае.

Благодаря автоматизации процессов юстировки становится возможным настраивать и контролировать такие параметры прибора, которые при ручной юстировке занимают много времени или не могут быть осуществлены вручную.

Автоматизация средств контроля позволяет избавиться от субъективной оценки параметров прибора человеком и получить их объективную оценку, что дает возможность паспортизовать контролируемые параметры приборов.

Автоматизация контроля также дает возможность оценить пригодность узла до момента его установки и использования в приборе, что позволяет исключить ситуацию несоответствия прибора предъявляемым требованиям, обнаруживаемую после сборки. Таким образом исключается такая трудоемкая процедура, как замена узла в

7 собранном приборе (что может потребовать разборки значительной части прибора).

Применение автоматического контроля дает возможность проверять параметры, которые для ручного контроля слишком трудоемки и утомительны, например, контролировать равномерность освещенности видимого поля, сбои в периодических структурах (регулярность укладки волокна в жгутах).

Автоматизация средств контроля и обратная связь его с технологической операцией юстировки позволяет автоматизировать и саму операцию юстировки.

Рассмотрим краткое содержание глав данной работы.

Цель первой главы — показать некоторые подходы в создании оптических систем, при помощи которых обеспечивается сохранение точности прибора при нарушении его геометрии. При этом отпадает необходимость поверки и настройки прибора перед эксплуатацией. Основой данной главы является математическое моделирование нарушения геометрической схемы прибора, использование которого позволяет проанализировать оптические системы и выявить в них свойство адаптации (самоприспособления) к нарушению их геометрии. Приведенные материалы основываются на трудах Сухопарова С.А., Колосова М.П. и др.

Во второй главе будут рассмотрены различные методы расчетов и оптимизации допусков на все элементы ОП, позволяющие достигнуть полной взаимозаменяемости и исключить юстировку. Глава включает в себя пример практической реализации автоматической юстировки в производстве.

8 Третья глава содержит примеры практической реализации автоматизации отдельных операций юстировки, таких как фокусировка, центрировка и пр.

В четвертой главе рассматривается автоматизация юстировки и поверки прибора в целом, после его сборки. Автоматизация проиллюстрирована на примере сканирующего прибора, предназначенного для получения отпечатков пальцев, и применялась в производстве. Такой выбор обусловлен переходом большинства государств на регистрацию и контроль граждан с использованием биометрических средств и, в частности, отпечатков пальцев, что приводит к широкому распространению данного класса приборов. В связи с этим автоматизация юстировки сканирующих дактилоскопических систем становится актуальной проблемой.

Пятая глава посвящена автоматизации контроля и применению ее на практике. Здесь рассматривается автоматизация контроля качества объективов, предназначенных для использования в оптико-электронных приборах и волоконных оптических жгутов. Рассмотренная автоматизация средств контроля позволяет избавиться от субъективной оценки параметров прибора человеком и получить их объективную оценку, что дает возможность паспортизовать контролируемые параметры приборов. Все приведенные методики апробированы и используются в работе.

Проблема сохранения точности приборов при нарушении их геометрической схемы

Погрешности производства, вызванные несоблюдением допусков, а также условия эксплуатации и транспортирования зачастую вызывают нарушения в геометрической схеме прибора, что приводит к снижению точности, а то и работоспособности всего прибора в целом. Поэтому остановимся на этой проблеме и рассмотрим ее подробнее.

Необходимым условием практической реализации оптики адаптивных приборов является обеспечение неизменности формы оптических элементов. В этой главе проанализировано влияние основных источников нарушения геометрии на форму оптических элементов и показано, что для определенных условий указанные элементы можно рассматривать как твердые недеформируемые тела. Большинство самокалибрующихся систем включает в себя нерасстраиваю щиеся оптические элементы или отдельные технические решения, используемые в нерасстраивающихся приборах. Как правило, самокалибрующиеся приборы содержат зеркально-призменные моноблоки, снабженные специальными отражателями, датчики угла поворота, один или несколько фотоэлектрических коллиматоров.

Самокалибрующимся системам тоже свойственны определенные недостатки, устранение которых возможно через реализацию комбинированных адаптивных приборов, т.е. таких приборов, в которых рационально сочетаются методы самокалибрующихся и нерасстраивающихся систем. Условия проведения ряда современных высокоточных измерений таковы, что в предельном случае возникает необходимость проведения этих измерений по быстро движущейся цели системой, установленной на подвижном основании. При этом координаты цели относительно некоторой заданной системы координат должны выдаваться в реальном масштабе времени, а на основание и соответственно на саму систему могут воздействовать самые разнообразные факторы нарушения ее геометрии. Вся совокупность проблем, связанная с нарушением геометрии приборов, которая будет рассмотрена ниже, представлена схематично на рис. 1.1.

Если в процессе воздействия на прибор механических, термических, временных (старение) и других источников нарушения геометрической схемы ошибки его геометрии изменяются настолько, что появляющаяся при этом дополнительная погрешность становится соизмеримой с погрешностью измерений прибора, то геометрическая схема считается нестабильной. И наоборот, если указанная величина несоизмеримо мала по сравнению с погрешностью измерений, то геометрия прибора стабильна. Здесь и далее не будем конкретизировать ту пороговую величину, при которой количественные измерения геометрии устройства приводят к изменению его качества - заметному ухудшению точности. В дальнейшем понятие стабильности геометрии будет рассматриваться для двух временных интервалов: на период эксплуатации (на время между регламентными поверками) и на время (момент) проведения измерений.

Оптические элементы свое геометрическое подобие практически сохраняют. Например, изменение размеров угловой миры таково, что изменение углового положения ее штрихов существенно меньше погрешности их нанесения. Или призма сканирующей системы, через которую проходят параллельные пучки лучей от цели, меняет свои размеры так, что нарушение ее геометрического подобия столь незначительно, что вклад этого нарушения в изменение углового положения линии визирования пренебрежимо мал. Известно, например, что при изменении температуры происходит изменение размеров преломляющих элементов, а также изменение величины их показателей преломления. Будем считать, что при сохранении геометрического подобия оптических элементов не происходит появления в них существенного градиента величины показателя преломления, что, в свою очередь, обеспечивает неизменность их собственных оптических характеристик, влияющих на точность функционирования системы.

Оптические элементы свое геометрическое подобие не сохраняют, и, следовательно, меняются их вышеуказанные оптические характеристики. Необходимо отметить, что если в момент измерения оптические элементы прибора свое геометрическое подобие не сохраняют или геометрическая схема прибора нестабильна, то для этих условий в общем случае не существует универсальных методов (приемов) исключения влияния нарушения геометрии на точность измерений. В то же время для некоторых частных случаев имеет место исключение из этого положения. Например, если призма-ромб (БС-00), работающая в параллельном ходе лучей, изменяет свое геометрическое положение во время измерений, то это не влияет на точность прибора. Или предположим, что на прибор, имеющий анализатор в виде матрицы ПЗС, воздействует гармоническая вибрация и изображение цели колеблется по указанной матрице. Если период этих колебаний существенно меньше времени экспозиции ПЗС, то в этом случае положение энергетического центра изображения на матрице практически не меняется.

Рассмотрим методы (всего их четыре, см. рис. 1.1) исключения влияния нарушения геометрической схемы прибора на его точность. В традиционном представлении геометрическая схема приборов стабильна на период их эксплуатации. На этом допущении основан метод калибровки (I), суть которого кратко сводится к следующему. В практическом плане геометрическая схема любого прибора никогда не бывает идеальной (номинальной), а имеет те или иные нарушения (ошибки), т.е. в этом смысле геометрия прибора всегда неноминальна. При использовании метода I указанные параметры измеряются, их величины паспортизируются и в качестве поправок учитываются в алгоритме работы устройства. Таким образом и происходит исключение нарушения геометрической схемы из результатов измерений в данном методе. Отметим, что «исключение» влияния нарушения геометрии прибора на его точность строго реализуется только в рамках его математической модели.

Компьютерное исключение операций юстировки оптических приборов в целом

При выполнении точностных расчетов, имеющих целью приближенную, но быструю оценку требований к точности структурных элементов устройств, удобно пользоваться двумя видами частных критериев точности: расчетными допусками и приведенными допусками на элементы.

Расчетные допуски получают распределением расчетным путем суммарного допуска на все структурные элементы схемы или конструкции.

Расчетные допуски, однако, не могут быть вычислены и использованы на начальных стадиях эскизного проектирования; когда вид функциональных элементов еще не установлен (за исключением составления функциональных операционных структур (ФОС) и функциональных элементных структур (ФЭС)); при существенных различиях в степени сложности (составах первичных ошибок) элементов; при разработке отдельных элементов. В этих случаях удобно пользоваться другим критерием точности -«приведенным допуском». Этот критерий менее определенен, но значительно более универсален - для его применения практически отсутствуют ограничения. Но так как нас интересует оптимизация процесса юстировки (т.е. мы полагаем, что вид функциональных элементов уже определен), то мы не будем останавливаться на этом критерии точности.

Итак, перейдем к рассмотрению оптимизации расчетных допусков. При расчете допусков по методу МОТР (многофакторная оптимизация точностного расчета) [1, 3, 5, 6] производится такое перераспределение допусков, при котором наиболее жесткие допуски расширяются за счет более широких допусков, так чтобы все допуски оказались на заданном уровне точности. Под уровнем точности понимают достижимую точность при действии на точность всех факторов в данном производстве. Уровни точности принято делить на три ступени [2]: экономический /наиболее «широкий»/, производственный /более жесткий/, технический /предельно жесткий/ уровни.

Рассмотрим основные положения МОТР [1, 3]. При расчете допусков исходят из уровня точности. Исходными данными для расчета являются суммарные допуски 5г на ОП в целом и на его отдельные части. Последовательность расчета следующая:

Если оптимизация в соответствие с неравенством (2.5) невозможна, то переходят на более жесткий уровень точности. Если даже при переходе на самый высокий уровень точности /технический/ оптимизация по условию (2.4) невозможна, то необходимо ввести компенсатор накопленных погрешностей.

Затем каждая из выделенных частей ОП делится на более простые и вновь рассчитываются допуски по методу МОТР. За исходный /суммарный/ допуск при этом принимается допуск на эту часть или соединение, полученный на старшем иерархическом уровне.

Исходным допуском при этом является допуск на оптический элемент или систему Д0, с которым связано звено кинематической цепи с передаточным числом /. Допуск Д0 распределяется между элементами звена пропорционально коэффициентам оптимизации.

Рассмотренный процесс оптимизации не требует соответствия размерностей исходного допуска на ОП и рассчитанных допусков на элементы и соединения, так как ППК (пространственно-передаточные коэффициенты) и коэффициенты оптимизации безразмерны.

Рассмотрим другой метод оптимизации допусков (метод линейных уравнений), применимый для случая одноразмерных исходного и расчетных допусков. Новый метод представляет собой альтернативный метод расчета допусков, позволяющий осуществить перераспределение допусков с минимальным количеством математических операций. На рис. 2.1 приведен обобщенный вид предлагаемого алгоритма оптимизации допусков для одного иерархического уровня.

Экспериментальная часть. Автоматизация отдельных операций юстировки

Начнем обзор с автоматизации фокусировки. Система автофокусировки играет важную роль в системах оптического наблюдения. Объектив образует четкое изображение в сопряженной плоскости, если расстояние между объектом и объективом точно контролируется и отвечает условиям фокусировки. В современных приборах система автофокусировки должна позволять быстро и с высокой точностью сфокусироваться на выбранном объекте, поэтому в качестве примера рассмотрим систему автофокусировки в приводе оптических дисков. Для контролирующей системы всегда необходим сигнал обратной связи. В различных системах существует множество видов сигналов обратной связи. Например, для создания сигнала обратной связи в приводах компакт-дисков (CD), используется астигматичная полевая линза и квадратный детектор. Для сигнала, захваченного ПЗС камерой, сигнал обратной связи для автофокусировки может быть получен из самого изображения путем программного Фурье-преобразования. Действительно, острые и детализированный края в изображении ассоциируются с высокими пространственными частотами, так как привносят значительные вариации уровней серого на малых дистанциях. После Фурье-преобразования в хорошо сфокусированном изображении проявляются компоненты с более высокой частотой. Эти высокочастотные компоненты могут быть использованы как сигнал обратной связи. Однако имеются некоторые ограничения в методе Фурье-преобразования. Например, двумерное Фурье-преобразование использует матрицу пикселей, где пит- целые, но интересующее нас изображение не отвечает этим требованиям, таким образом, мы не можем использовать информацию от всех пикселей в изображении. В качестве сигнала обратной связи для автофокусировки можно использовать стандартное отклонение градаций серого от всех пикселей изображения [95], При использовании данного метода используются простые и быстрые вычисления. Также приведем схему динамической фокусировки, исключающую нестабильность окружающей среды и шумы источника излучения. Точность фокусировки при использовании данного метода может достигать нескольких нанометров.

Принципиальная схема системы автофокусировки, представленная на рис. 3.1, состоит из оптического микроскопа, ПЗС-камеры, привода на пьезоэлектрическом преобразователе (ПЗП) и микроплощадки для двумерного (х, в) перемещения. Персональный компьютер используется для управления приводом (фокусировки), перемещения площадки (для разглядывания различных участков объекта), получения видеосигнала с ПЗС и вывода его на экран. Микроскоп в качестве источника излучения использует ртутную лампу с интерференционным фильтром на 546 нм. Объектив (ЮОХ с апертурой 0,8) может регулироваться как вручную, так и с помощью привода на пьезоэлектрическом преобразователе.

Рассмотрим упрощенную геометрическую модель данной системы. Изображение на пустом компакт-диске однократной записи (CD-R) или перезаписываемом компакт-диске (CD-RW) состоит из канавок (темных) и плоских (светлых) областей. В идеале формы этих областей должны иметь абсолютно четкие границы. В действительности, из-за дифракционных ограничений, изображение в сопряженной плоскости будет размытым, что означает существование переходной области bXd между темной областью и прилегающей яркой областью в изображении. Из теории дифракции мы можем оценить ее размеры: где Я - длина волны источника излучения, А - числовая апертура объектива. В случае расфокусировки объектив перемещается на расстояние AZ вдоль направления Z из положения, в котором система точно сфокусирована. Это добавляет дополнительную размывание переходной области АХг.

При фокусировке микроскопа, в соответствии с алгоритмом работы, система пытается найти наибольшее значение SD, после нахождения которого микроскоп устанавливается в этой позиции. Однако, если система изначально была не отфокусирована, компьютеру необходимо знать в каком из направлений (вверх или вниз) привод должен двигать объектив в позицию наилучшей фокусировки. Было обнаружено, что среднее значение серого ц монотонно изменяется вокруг положения наилучшей фокусировки. Значение этого среднего используется для определения направления движения привода. Однако, оно нестабильно при изменении яркости источника излучения. Поэтому необходим переход к динамической системе фокусировки.

В динамической системе фокусировки программа позволяет объективу перемещаться на один небольшой шаг (0,2 мкм) вверх или вниз (произвольно), а затем сравнивает вычисленные значения SO, (до перемещения) и SD2 (после перемещения). Если SD2-SDl 0 (ситуация а), то объектив перемещается в том же направлении еще на шаг. Если же SD2 -SDX Q (ситуация b), то объектив перемещается на шаг в противоположном направлении. Система, будучи выведена из фокуса, сама находит необходимое направление перемещения и продолжает движение (ситуация а). Наконец, достигнув положение фокуса, система переходит в ситуацию Ь. Подобный алгоритм позволяет быть уверенным, что объектив перемещается около положения фокуса вверх и вниз в пределах одного шага. При движении оптического диска вдоль направления х или при его повороте, обычно возникает ситуация расфокусировки, и система возвращается в ситуацию а до момента нахождения положения наилучшей фокусировки.

Рассмотрим применение данного метода к приводу компакт-дисков. Предложенный метод показывает высокую точность фокусировки. В соответствии со спецификацией разрешение привода на пьезоэлектрическом преобразователе составляет величину порядка нанометров.

Экспериментальная часть. Автоматизация операций юстировки прибора в целом

Автоматизация юстировки высокоточных приборов может быть полной или частичной. При полной автоматизации саму юстировочную операцию выполняет автомат без участия человека и на выходе мы имеем уже настроенный узел или прибор. При частичной автоматизации непосредственно юстировочные операции (регулировки, подвижки) выполняет человек, а автоматика осуществляет контроль параметров настраиваемого узла и дает рекомендации по их улучшению.

Второй метод автоматизации (частичной) является более приемлемой для малых и средних предприятий а также при небольших объемах выпуска (порядка нескольких сотен изделий), так как не увеличивает затраты на производство дорогостоящей юстировочной автоматики и позволяет при необходимости быстро сменить номенклатуру и модельный ряд выпускаемых приборов. Для этого метода автоматизации характерным является ведущая роль инженеров-исследователей, расчетчиков и программистов, так как автоматизация заключается в разработке и создании математической модели прибора, ее анализе и написании соответствующего программного обеспечения. Еще раз следует подчеркнуть, что в сегодняшних условиях это наиболее приемлемый и дешевый метод автоматизации юстировки.

Чтобы не быть голословными, рассмотрим пример автоматизации юстировки как частичной, так и полной. В качестве объекта юстировки будем рассматривать дактилоскопическую сканирующую систему (называемую в дальнейшем сканер). Задачей этого прибора является получение изображения предмета, расположенного в жестко заданной плоскости сканирования (см. оптическую схему рис. 4.1) - в нашем случае отпечатков пальцев. Он работает на принципе полного внутреннего отражения. В его состав входят: 1 - источник излучения (подсветка) в виде матрицы светодиодов; 2 - рабочая призма, к которой прикладывается сканируемый предмет; 3 - система зеркал, позволяющая сделать прибор более компактным; 4 - объектив; 5 — приемник излучения (ПЗС-линейка). Так как в качестве приемника излучения используется ПЗС-линейка, то для получения полноценного двухкоординатного изображения в приборе применена механическая развертка. Оптическая схема прибора разбивается на две части — подвижную и неподвижную, как показано на рисунке ниже. В результате движения подвижной части сканирующей системы на выходе прибора формируется полноценное двумерное изображение.

Теперь перейдем к вопросу юстировки рассматриваемого прибора. Для данного прибора была применена комбинация ручной и полуавтоматической юстировки. На первом этапе (ручная юстировка) с помощью автоколлиматоров и лазерных приспособлений выполнялась «грубая» настройка системы зеркал, обеспечивающая прохождение светового потока через оптический тракт и попадание его на ПЗС-приемник. Далее, для обеспечения соответствия прибора требованиям технического задания, сканер подключался к специально созданному компьютеризированному стенду, осуществлявшему моделирование работы прибора в штатном режиме .

Полученное с прибора изображение посредством электронной части юстировочного стенда «переносилось» в компьютер, где осуществлялся его анализ и по результатам проведенной обработки юстировщику давались рекомендации по настройке прибора.

Юстировочный стенд обеспечивает двусторонний обмен данными между сканером и управляющим устройством через плату сопряжения (плату интерфейса контрольно-проверочной аппаратуры [КПА]). Состав стенда контрольно-проверочной аппаратуры включает (рис.4.5): - компьютер, состоящий из системного блока с установленной платой фреймграббера (MV-1500 MuTech Corporation), дисплея, клавиатуры, манипулятора «мышь»; - платы интерфейса КПА (рис.4.6 и 4.7); - блока питания КПА; - блока питания сканера; - программного обеспечения КПА «ScanPlus»; - юстировочное приспособление (мира). Дисплей Параллельный порт Плата интерфейса Мотор Блок питания Сканер КПА Юстировочное приспособление (мира) Рис.4.5. Общий вид стенда контрольно-проверочной аппаратуры. it ф Р — Ч. 1Ь ir Рис. 4.6. Общий вид платы КПА. Рис. 4.7. Фотография платы КПА с обозначениями основных портов. Плата КПА имеет 4 порта: 1. порт получения данных/передачи команд SPI в сканер; 2. порт получения видеоданных со сканера; 3. порт передачи видеоданных в плату захвата изображения (в персональный компьютер); 4. порт получения/передачи команд и данных через параллельный порт персонального компьютера. Определения, используемые в дальнейшем: SPI (Serial Peripheral Interface) - последовательный периферийный интерфейс. Сканер - цифровое оптическое сканирующее устройство. Мастер - головное электронное управляющее устройство для работы со сканером. Используемый в сканере интерфейс SPI поддерживает протокол обмена между мастером и сканером по каналу SPI.

Похожие диссертации на Исследование возможностей применения компьютерной юстировки для оптико-электронных приборов