在汽车零部件生产流水线中，轴类零件的台阶位移尺寸直接影响装配精度与产品寿命。传统人工测量依赖千分表，存在效率低、误差大、数据无法实时追溯等问题，难以满足现代化批量生产的质量管控需求。基于 LabVIEW 开发的位移检测系统，可结合高精度传感器实现自动化、高精度测量，解决传统测量痛点，提升生产过程的质量控制水平。
系统设计
系统以 LabVIEW为软件开发平台，硬件核心包括激光位移传感器、NI cDAQ 数据采集卡、工业计算机、电动平移台及报警模块。整体架构分为硬件层、数据采集层、软件处理层和人机交互层：硬件层负责位移信号采集与执行机构驱动；数据采集层通过采集卡将传感器模拟信号转换为数字信号；软件处理层完成数据运算、分析与判断；人机交互层提供操作界面与数据展示。
硬件选型
- 激光位移传感器：选用 KEYENCE IL-600 系列，测量范围 0-50mm，分辨率 0.1μm，线性误差 ±0.03%，支持模拟量 4-20mA 输出，适应工业环境下的非接触式测量。
- 数据采集卡：采用 NI 9205，16 位采样精度，采样率最高 100kS/s，支持 8 路模拟输入通道，可稳定接收传感器信号并传输至计算机。
- 电动平移台：配备步进电机与驱动器，定位精度 ±0.01mm，由 LabVIEW 通过串口通信控制，实现零件的自动定位与多测点切换。
LabVIEW 功能
（一）数据采集模块
通过 LabVIEW 的 DAQmx 工具包配置采集卡参数，设置采样率为 10kS/s，采集通道为单端输入。采用循环采集模式，实时读取传感器输出的模拟信号，同时添加信号滤波子程序，通过中值滤波去除工业环境中的电磁干扰，确保数据稳定性。
（二）数据处理模块
将采集到的数字信号转换为实际位移值，基于传感器标定系数进行线性修正。软件内置多测点平均值计算、极值分析功能，自动提取零件各台阶的位移尺寸数据，并与预设公差范围进行比对，判断零件是否合格。
（三）人机交互界面
设计直观的操作界面，包含参数设置区（公差范围、采样次数、平移台速度）、实时监测区（位移曲线、当前数值）、结果显示区（合格 / 不合格标记、数据列表）及历史数据查询区。支持手动 / 自动测量模式切换，满足不同生产场景需求。
（四）数据存储与报警模块
自动存储测量数据至 Excel 表格，包含测量时间、零件编号、各测点位移值、判定结果等信息，便于质量追溯。当检测到不合格产品时，系统触发声光报警，同时发送信号控制流水线暂停，提示工作人员处理。
五、系统测试与应用效果
系统在某汽车零部件厂试运行期间，针对 φ20mm 轴类零件的台阶位移尺寸进行检测，测量范围 5-15mm，预设公差 ±0.02mm。测试结果显示，系统测量误差≤±0.005mm，单次测量时间仅需 2 秒，相比人工测量效率提升 80% 以上。通过实时数据监测与自动报警，不合格品率从原来的 3.2% 降至 0.8%，同时实现测量数据的全流程追溯，为生产工艺优化提供了可靠数据支持。
该案例验证了 LabVIEW 在位移检测领域的实用性，其图形化编程优势降低了开发难度，灵活的硬件兼容性可适配不同类型传感器，为工业生产中的位移测量提供了高效、高精度的解决方案
《LabVIEW工业零件尺寸测量》 是转载文章，点击查看原文。
