一種磨削狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控的圖形化檢測(cè)顯示方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種磨削狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控的圖形化檢測(cè)顯示方法，其包括聲納測(cè)量系統(tǒng)、PLC控制器和數(shù)控系統(tǒng)，特征在于所述聲納測(cè)量系統(tǒng)包括聲納傳感器、接收器、發(fā)射器和信號(hào)處理單元，聲納傳感器安裝在砂輪主軸內(nèi)，發(fā)射器和接收器對(duì)稱安裝在附件支架上，聲納傳感器采集磨削過(guò)程中發(fā)生的聲波信號(hào)并將該聲波信號(hào)無(wú)線傳輸給接收器，發(fā)射器將接收器傳輸?shù)穆暡ㄐ盘?hào)上傳至信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元根據(jù)聲波狀態(tài)的不同而處理成四路開(kāi)關(guān)量接口信號(hào)，四路開(kāi)關(guān)量接口信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸電纜與PLC控制器相連接，數(shù)控系統(tǒng)讀取PLC控制器上傳的四路開(kāi)關(guān)量信號(hào)并以矩形形式代表整個(gè)磨削長(zhǎng)度，保證了磨削的精度可靠性，大大提高了磨削完成檢查的效率。
【專利說(shuō)明】一種磨削狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控的圖形化檢測(cè)顯示方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控磨床【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種磨削狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控的圖形化檢測(cè)
顯示方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的發(fā)展日新月異，機(jī)床的精度已經(jīng)發(fā)展到納米級(jí)，這類機(jī)床主要用于航空、航天、核能、軍工、電子、醫(yī)療器械等行業(yè)的精密零件的高效加工。數(shù)控磨床在這類機(jī)床中占有極其重要的角色，如何提高磨削的檢察效率，開(kāi)發(fā)一項(xiàng)可見(jiàn)即可得的磨削狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)顯得十分必要。
[0003]經(jīng)檢索，CN102275131公開(kāi)了一種檢測(cè)磨床加工狀態(tài)的監(jiān)控方法及監(jiān)控系統(tǒng)，其采用聲納傳感器接收數(shù)控磨床對(duì)于工件加工時(shí)所發(fā)出的聲納信號(hào)，并將其聲納信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，采用聲發(fā)檢測(cè)系統(tǒng)將檢測(cè)到的聲納傳感器輸出的電信號(hào)分別轉(zhuǎn)換成RS232通訊協(xié)議信號(hào)和RP0FIBUS通訊協(xié)議信號(hào)，將RS232通訊協(xié)議信號(hào)傳到磨床上的數(shù)控系統(tǒng)中，數(shù)控系統(tǒng)將接收到的RS232協(xié)議信號(hào)以動(dòng)態(tài)波形的方式顯示在屏幕上，其實(shí)質(zhì)性不足是:這種方法使之在數(shù)控系統(tǒng)的屏幕上顯示的聲納波形，必須由專業(yè)的工藝工程師才能看懂，由工藝工程師根據(jù)聲納波形的平滑程度來(lái)分析工藝的合理性，來(lái)對(duì)工件的工藝過(guò)程和錯(cuò)誤信息進(jìn)行分析，指導(dǎo)生產(chǎn)和修改加工工藝，而不能讓操作者直觀地看出工件加工的合格與否，導(dǎo)致工作效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)新穎、方法簡(jiǎn)單、工作效率高、可通過(guò)顏色條很直觀的了解磨削狀態(tài)，并直觀判斷工件是否合格的磨削狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控的圖形化檢測(cè)顯示方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種磨削狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控的圖形化檢測(cè)顯示方法，包括聲納測(cè)量系統(tǒng)、PLC控制器和數(shù)控系統(tǒng)，其特征在于所述聲納測(cè)量系統(tǒng)包括聲納傳感器、接收器、發(fā)射器和信號(hào)處理單元，所述聲納傳感器安裝在砂輪主軸內(nèi)，所述發(fā)射器和接收器對(duì)稱安裝在主軸砂輪兩側(cè)的附件支架上，且與主軸的間隔距離為0.5^1mm,以使發(fā)射器和接收器檢測(cè)到的超聲波是在砂輪往復(fù)遠(yuǎn)動(dòng)的頻率為250-350ΚΗΖ范圍內(nèi)，產(chǎn)生一個(gè)足夠的噪聲頻譜空間來(lái)區(qū)別噪聲是來(lái)自砂輪和工件的旋轉(zhuǎn)接觸還是來(lái)自其他外部因素，所述聲納傳感器采集磨削過(guò)程中發(fā)生的聲波信號(hào)并將該聲波信號(hào)無(wú)線傳輸給接收器，發(fā)射器將接收器傳輸?shù)穆暡ㄐ盘?hào)上傳至信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元根據(jù)聲波狀態(tài)的不同而處理成四路噪聲頻率界限，四路頻率界限分別對(duì)應(yīng)獲取的不同的噪聲頻率范圍，以利于根據(jù)工藝需要設(shè)定這四路的噪聲頻率界限參數(shù)，設(shè)定多大的參數(shù)值我們可以根據(jù)工藝不同而做不同的處理，以此用來(lái)反映磨削過(guò)程中的磨削狀態(tài)，例如磨削抗力、工件應(yīng)力及磨削結(jié)果等，所述四路噪聲頻率界限對(duì)應(yīng)四路開(kāi)關(guān)量接口信號(hào)，所述四路開(kāi)關(guān)量接口信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸電纜與PLC控制器相連接，當(dāng)四路開(kāi)關(guān)量接口信號(hào)由高電平轉(zhuǎn)為低電平時(shí)，即下降沿，PLC控制器即獲取信號(hào)，所述數(shù)控系統(tǒng)讀取PLC控制器上傳的四路開(kāi)關(guān)量信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行運(yùn)算、存儲(chǔ)和顯示，并在數(shù)控系統(tǒng)的程序界面上以矩形的形式代表整個(gè)磨削長(zhǎng)度，同時(shí)，用四種不同的填充顏色代表不同的磨削狀況，當(dāng)工件磨削完成后，使操作者根據(jù)矩形顏色條直觀看出該工件在整個(gè)加工范圍的抗力情況，為判斷該工件是否合格提供很直觀的依據(jù)。
[0006]本發(fā)明由于采用聲納裝置保證了磨削的精度可靠性，采用顏色條讓操作者很直觀的了解磨削狀態(tài)，磨削完成后可直觀判斷工件是否合格，大大提高磨削操作加工的效率，具有結(jié)構(gòu)新穎、方法簡(jiǎn)單、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)。
[0007]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明的程序界面監(jiān)控狀態(tài)示意圖。
[0009]附圖標(biāo)記:砂輪1、聲納傳感器2、接收器3、發(fā)射器4、PLC控制器5、數(shù)控系統(tǒng)6、綠色色條7、黃色色條8、紅色色條9、白色色條10、顏色百分比11、信號(hào)處理單元12、四路開(kāi)關(guān)量接口信 號(hào) 13、14、15、16。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明:
如附圖所示，一種磨削狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控的圖形化檢測(cè)顯示方法，包括聲納測(cè)量系統(tǒng)、PLC控制器5和數(shù)控系統(tǒng)6，其特征在于所述聲納測(cè)量系統(tǒng)包括聲納傳感器2、接收器3、發(fā)射器4和信號(hào)處理單元12，所述聲納傳感器2優(yōu)選安裝在砂輪I主軸內(nèi)，所述發(fā)射器4和接收器3對(duì)稱安裝在砂輪I主軸兩側(cè)的附件支架上，且與主軸的間隔距離為0.5^1mm,以使發(fā)射器4和接收器3檢測(cè)到的超聲波是在砂輪I往復(fù)遠(yuǎn)動(dòng)的頻率為250-350ΚΗΖ范圍內(nèi)，產(chǎn)生一個(gè)足夠的噪聲頻譜空間來(lái)區(qū)別噪聲是來(lái)自砂輪I和工件的旋轉(zhuǎn)接觸還是來(lái)自其他外部因素，所述聲納傳感器2采集磨削過(guò)程中發(fā)生的聲波信號(hào)并將該聲波信號(hào)無(wú)線傳輸給接收器3，發(fā)射器4將接收器3傳輸?shù)穆暡ㄐ盘?hào)上傳至信號(hào)處理單兀12,信號(hào)處理單兀12根據(jù)聲波狀態(tài)的不同而處理成四路噪聲頻率界限，四路頻率界限分別對(duì)應(yīng)獲取的不同的噪聲頻率范圍，以利于根據(jù)工藝需要設(shè)定這四路的噪聲頻率界限參數(shù)，設(shè)定多大的參數(shù)值我們可以根據(jù)工藝不同而做不同的處理，以此用來(lái)反映磨削過(guò)程中的磨削狀態(tài)，例如磨削抗力、工件應(yīng)力及磨削結(jié)果等，所述四路噪聲頻率界限對(duì)應(yīng)四路開(kāi)關(guān)量接口信號(hào)，所述四路開(kāi)關(guān)量接口信號(hào)13、14、15、16通過(guò)信號(hào)傳輸電纜與PLC控制器5相連接，當(dāng)四路開(kāi)關(guān)量接口信號(hào)13、14、15、16由高電平轉(zhuǎn)為低電平時(shí)，即下降沿，PLC控制器5即獲取信號(hào)，所述數(shù)控系統(tǒng)6讀取PLC控制器5上傳的四路開(kāi)關(guān)量信號(hào)13、14、15、16并對(duì)其進(jìn)行運(yùn)算、存儲(chǔ)和顯示，并在數(shù)控系統(tǒng)6的程序界面上以矩形的形式代表整個(gè)磨削長(zhǎng)度，同時(shí)，用四種不同的填充顏色代表不同的磨削狀況，當(dāng)工件磨削完成后，使操作者根據(jù)矩形顏色條直觀看出該工件在整個(gè)加工范圍的抗力情況，為判斷該工件是否合格提供很直觀的依據(jù)。
[0011]本發(fā)明在加工工件時(shí)，可將聲納傳感器2設(shè)在砂輪I主軸內(nèi)或一側(cè)，本發(fā)明優(yōu)選設(shè)在砂輪I主軸內(nèi)，砂輪I與工件接觸時(shí)發(fā)出的聲音信號(hào)通過(guò)接收器和發(fā)射器傳遞給信號(hào)處理單元ΑΕ6000 12，信號(hào)處理單元ΑΕ6000 12根據(jù)聲波狀態(tài)的不同而處理成四路噪聲頻率界限，四路頻率界限分別對(duì)應(yīng)獲取的不同的噪聲頻率范圍，再根據(jù)工藝需要設(shè)定這四路的噪聲頻率界限參數(shù)，設(shè)定多大的參數(shù)值我們可以根據(jù)工藝不同而做不同的處理，以此用來(lái)反映磨削過(guò)程中的磨削狀態(tài)，例如磨削抗力、工件應(yīng)力及磨削結(jié)果等，當(dāng)接口信號(hào)由高電平轉(zhuǎn)為低電平時(shí)(下降沿)，該四路波形通過(guò)數(shù)字轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)量信號(hào)傳輸給PLC控制器5，數(shù)控系統(tǒng)6讀取PLC控制器5的四路開(kāi)關(guān)量信號(hào)來(lái)判斷磨削狀態(tài)，并在數(shù)控系統(tǒng)6的應(yīng)用程序界面上將四路開(kāi)關(guān)量以矩形的形式代表整個(gè)磨削長(zhǎng)度，同時(shí)，用四種不同的填充顏色代表不同的磨削狀況，如附圖2所示，綠色色條7表示磨削量合適，黃色色條8表示磨削量偏大，紅色色條9代表磨削量過(guò)大，白色色條10表示磨削量過(guò)小，用顏色百分比11代表磨削質(zhì)量，按設(shè)定的百分比來(lái)決定當(dāng)前的磨削量是否合適，工件磨削完成后，使操作者根據(jù)矩形顏色條直觀看出該工件在整個(gè)加工范圍的抗力情況，為判斷該工件是否合格提供很直觀的依據(jù)。
[0012]本發(fā)明以威海華東數(shù)控股份有限公司生產(chǎn)的龍門導(dǎo)軌磨床為基礎(chǔ)，采用DITTEL聲納測(cè)量系統(tǒng)，結(jié)合開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)華中8型以及高級(jí)語(yǔ)言編程工具VC實(shí)現(xiàn)了這一功能。
[0013]所述數(shù)控系統(tǒng)中的程序界面-人機(jī)界面采用高級(jí)編程語(yǔ)言VC工具M(jìn)FC開(kāi)發(fā)，直接調(diào)用華中8型提供的函數(shù)庫(kù)以及API接口，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和PLC控制器的實(shí)時(shí)通訊，完成需要的系統(tǒng)功能。
[0014]本發(fā)明由于采用聲納裝置保證了磨削的精度可靠性，采用顏色條讓操作者很直觀的了解工件的磨削狀態(tài)，磨削完成后可直觀判斷工件是否合格，大大提高磨削操作加工的效率，具有結(jié)構(gòu)新穎、方法簡(jiǎn)單、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種磨削狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控的圖形化檢測(cè)顯示方法，包括聲納測(cè)量系統(tǒng)、PLC控制器和數(shù)控系統(tǒng)，其特征在于所述聲納測(cè)量系統(tǒng)包括聲納傳感器、接收器、發(fā)射器和信號(hào)處理單元，所述聲納傳感器安裝在砂輪主軸內(nèi)，所述發(fā)射器和接收器對(duì)稱安裝在主軸砂輪兩側(cè)的附件支架上，且與主軸的間隔距離為0.5^1mm,所述聲納傳感器采集磨削過(guò)程中發(fā)生的聲波信號(hào)并將該聲波信號(hào)無(wú)線傳輸給接收器，發(fā)射器將接收器傳輸?shù)穆暡ㄐ盘?hào)上傳至信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元根據(jù)聲波狀態(tài)的不同而處理成四路噪聲頻率界限，四路頻率界限分別對(duì)應(yīng)獲取的不同的噪聲頻率范圍，所述四路噪聲頻率界限對(duì)應(yīng)四路開(kāi)關(guān)量接口信號(hào)，所述四路開(kāi)關(guān)量接口信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸電纜與PLC控制器相連接，所述數(shù)控系統(tǒng)讀取PLC控制器上傳的四路開(kāi)關(guān)量信號(hào)并 對(duì)其進(jìn)行運(yùn)算、存儲(chǔ)和顯示，并在數(shù)控系統(tǒng)的程序界面上以矩形的形式代表整個(gè)磨削長(zhǎng)度，同時(shí)，用四種不同的填充顏色代表不同的磨削狀況。
【文檔編號(hào)】B24B49/10GK103786093SQ201410078226
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】毛維順, 李文鑫, 鄭曙光, 王子成 申請(qǐng)人:威海華東數(shù)控股份有限公司