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自动化检测是仪器发展的一个重要方向,擒纵轮半自动视觉检测仪集视觉检测技术、自动控制技术和精密机械设计于一体,为高精度、自动化检测机械手表零件擒纵轮而研制的。本文主要对该仪器的控制系统进行研究和设计,主要内容有:1.设计控制系统的总体方案。分析检测仪控制系统的特点和要求,把控制系统分为二维运动控制和非运动控制两部分。通过比较不同的运动控制单元、运动执行元件、控制方式和运动方式,选择PLC作为控制器,交流伺服电机为执行元件,采用半闭环控制方法和点位控制方式,设计二维工作台运动控制部分;分析系统通信需求,选择PLC灵活方便的自由口通信方式;分析非运动控制需求,完成整个控制系统方案设计。2.完成控制系统的硬件设计。根据二维移动工作台的机械结构计算电机驱动工作台的驱动力特性,选择合适的电机;分析工作台的定位要求,选择交流伺服电机位置控制模式,设计驱动器与PLC的连接电路;通过视觉参考特征点的方法,设计二维工作台的零点校正方式;完成工作台的安装与标定,完成控制系统其它部分硬件设计和电气安装。3.完成控制系统的软件设计。根据检测仪的不同工作模式对运动控制的要求,设计PLC的运动控制程序;根据检测仪上下位机的通信方式,设计PLC的通信程序;分析检测仪的故障诊断需求,设计PLC的故障诊断程序和异常处理程序。4.设计二维定位系统的精度验证实验,利用激光干涉仪检验工作台的移动精度,通过图像处理、比较偏差的方式验证二维定位系统的综合定位精度和重复定位精度。实验证明,所设计的控制系统的运动控制精度和自动控制功能都符合检测仪自动化检测的要求。目前,检测仪已经应用在工业现场。