專利名稱：磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種金屬工件厚度檢測(cè)技術(shù)，具體涉及一種用于檢測(cè)金屬工件 厚度的磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]用現(xiàn)代技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，設(shè)備是關(guān)鍵。但是，許多企業(yè)往往過(guò)多地注 意了更新設(shè)備，并因此投入了大量的資金。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年用于購(gòu)置機(jī)械加工 設(shè)備的投入高達(dá)幾百億美元。可事實(shí)上，那些淘汰下來(lái)的設(shè)備并非只有報(bào)廢一條路可以 走。通過(guò)數(shù)字化改造，舊機(jī)器完全可以成為各類企業(yè)的新寵。采用先進(jìn)的檢測(cè)和控制技 術(shù)，可以使老設(shè)備舊貌換新顏，不僅提高了加工效率，提升了加工精度，還節(jié)約了設(shè)備 改造成本。[0003]金屬工件加工的目標(biāo)是追求加工精度、成本和效率的最佳組合，為了實(shí)現(xiàn)該目 標(biāo)，急需研究開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一就是加工精度在線測(cè)量技術(shù)，特別是在批量生產(chǎn)條件 下，在線測(cè)量技術(shù)尤其重要，因?yàn)樵诰€測(cè)量是加工測(cè)量一體化技術(shù)的重要組成部分，是 保證金屬工件質(zhì)量和提高生產(chǎn)率的重要手段。[0004]傳統(tǒng)金屬工件加工的檢測(cè)主要是采用離線測(cè)量方法，而離線測(cè)量的費(fèi)用在很多 情況下等于甚至超過(guò)零件的加工費(fèi)用。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種精度高、測(cè)量準(zhǔn) 確、顯示直觀的磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)。[0006]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包 括傳感器模塊、處理與控制模塊、LCD模塊、電機(jī)模塊、鍵盤模塊；鍵盤模塊設(shè)置該檢 測(cè)系統(tǒng)的初始狀態(tài)并由LCD模塊顯示，傳感器模塊將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)串口輸出給處理與控 制模塊，處理與控制模塊處理數(shù)據(jù)以及控制電機(jī)模塊完成相應(yīng)操作，最后將控制和數(shù)據(jù) 信息傳輸給LCD模塊。處理與控制模塊采用MCU+CPLD結(jié)構(gòu)，MCU為主控單元，選 用具有加密性強(qiáng)、超強(qiáng)抗干擾、在線編程的STC89C516單片機(jī)，CPLD作為邏輯和時(shí)序 控制兼有I/O擴(kuò)展功能。傳感器模塊采用內(nèi)嵌DSP的LAP高精度激光位移傳感器，通過(guò) RS232串行口連接處理與控制模塊。LCD模塊采用SHARP LQ104V1DG52液晶顯示器。[0007]本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型產(chǎn)生的成果主要應(yīng)用于改造傳統(tǒng)的機(jī)械 加工設(shè)備。對(duì)于各類企業(yè)來(lái)說(shuō)，舊設(shè)備的改造使之繼續(xù)發(fā)揮作用，將大幅度節(jié)約設(shè)備開 支，降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，產(chǎn)品升級(jí)換代是機(jī)械加工設(shè)備生產(chǎn)廠家大力投入的方向，本 實(shí)用新型將有效降低這些廠家的科研投入成本。[0008]本實(shí)用新型磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)能夠在對(duì)金屬工件研磨的同時(shí)，在線測(cè) 量金屬工件的厚度，實(shí)時(shí)顯示厚度的測(cè)量值，因此具有在線測(cè)量準(zhǔn)確、使用方便、直 觀。由于測(cè)量的數(shù)據(jù)按類正弦波變化，且類正弦波周期與磨片機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)周期相一致，故取3磨片機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)周期為基準(zhǔn)周期，以N倍基準(zhǔn)周期的采集數(shù)據(jù)量，并取其均值的方法計(jì)算出 磨片機(jī)研磨金屬工件的厚度，同時(shí)可以消除由于電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)不穩(wěn)定帶來(lái)的測(cè)量誤差，因此 系統(tǒng)具有較高的測(cè)量精度，是一種有很大實(shí)用價(jià)值的磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)。


[0009]圖1是本實(shí)用新型磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
[0010]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。[0011]根據(jù)附圖，本實(shí)用新型磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。磨片機(jī)高精度 在線檢測(cè)系統(tǒng)，包括傳感器模塊、處理與控制模塊、LCD模塊、電機(jī)模塊、鍵盤模塊。[0012]傳感器模塊采用內(nèi)嵌DSP的LAP高精度激光位移傳感器，通過(guò)1^232串行口連 接處理與控制模塊。這部分安裝在磨片機(jī)支架臂上，根據(jù)雙面磨片機(jī)在工作過(guò)程中其底 盤是固定的，而壓盤緊壓著工件，所以工件被磨削的量可以通過(guò)壓盤的位移反映出來(lái)。 該傳感器模塊將采集到的幀信號(hào)通過(guò)串口輸出至處理與控制模塊的輸入端，從而使得處 理與控制模塊對(duì)工件厚度測(cè)量值做進(jìn)一步處理。[0013]處理與控制模塊將傳感器模塊傳輸?shù)膸盘?hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并對(duì)數(shù)字量進(jìn)行分 析處理，得到厚度數(shù)據(jù)，通過(guò)并口傳輸給LCD模塊顯示出來(lái)。處理與控制模塊采用 MCU+CPLD結(jié)構(gòu)，MCU作為主控單元，選用具有加密性強(qiáng)、超強(qiáng)抗干擾、在線編程的 STC89C516單片機(jī)，CPLD作為邏輯和時(shí)序控制兼有I/O擴(kuò)展功能，與LCD模塊、電機(jī) 模塊、鍵盤模塊連接。[0014]鍵盤模塊作為系統(tǒng)的輸入模塊，鍵盤模塊為薄膜鍵盤，包括參數(shù)設(shè)置區(qū)和操作 區(qū)兩部分。電機(jī)模塊則包括轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、提升電機(jī)和攪拌電機(jī)三部分。鍵盤模塊用來(lái)設(shè)定 磨片機(jī)的初始狀態(tài)、控制電機(jī)模塊的工作狀態(tài)。開機(jī)狀態(tài)下，通過(guò)鍵盤模塊“攪拌/停 止”按鍵，來(lái)控制攪拌電機(jī)是否攪拌研磨液；通過(guò)鍵盤模塊“上升”按鍵和“下降”按 鍵來(lái)控制提升電機(jī)對(duì)磨盤上升或下降的操作；通過(guò)鍵盤模塊“啟動(dòng)”按鍵，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速調(diào) 節(jié)旋鈕，來(lái)控制轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)磨盤開始旋轉(zhuǎn)工作，即磨片機(jī)對(duì)金屬工件進(jìn)行研磨，按下“停止”按鍵，磨盤停止研磨工作。LCD模塊實(shí)時(shí)的顯示出磨片機(jī)的工作狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括傳感器模塊、處理與控制模 塊、LCD模塊、電機(jī)模塊、鍵盤模塊；鍵盤模塊設(shè)置該檢測(cè)系統(tǒng)的初始狀態(tài)并由LCD模 塊顯示，傳感器模塊將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)串口輸出給處理與控制模塊，處理與控制模塊處理 數(shù)據(jù)以及控制電機(jī)模塊完成相應(yīng)操作，最后將控制和數(shù)據(jù)信息傳輸給LCD模塊；所述的 處理與控制模塊采用MCU+CPLD結(jié)構(gòu)，MCU為主控單元，選用具有加密性強(qiáng)、超強(qiáng)抗 干擾、在線編程的STC89C516，CPLD作為邏輯和時(shí)序控制兼有I/O擴(kuò)展功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器 模塊和處理與控制模塊通過(guò)RS232串行口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器 模塊是內(nèi)嵌DSP的LAP高精度激光位移傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的LCD顯 示模塊采用SHARP LQ104V1DG52液晶顯示器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的鍵盤模 塊為薄膜鍵盤，包括參數(shù)設(shè)置區(qū)和操作區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的電機(jī)模 塊包括轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、提升電機(jī)和攪拌電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型為一種磨片機(jī)高精度在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括傳感器模塊、處理與控制模塊、LCD模塊、電機(jī)模塊、鍵盤模塊。鍵盤模塊設(shè)置該檢測(cè)系統(tǒng)的初始狀態(tài)并由LCD模塊顯示，傳感器模塊將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)串口輸出給處理與控制模塊，處理與控制模塊處理數(shù)據(jù)以及控制電機(jī)模塊完成相應(yīng)操作，最后將控制和數(shù)據(jù)信息傳輸給LCD模塊。本實(shí)用新型具有在線測(cè)量準(zhǔn)確、使用方便、直觀的優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于改造傳統(tǒng)的機(jī)械加工設(shè)備，有效降低更新成本。
文檔編號(hào)G01B11/06GK201811719SQ20102050255
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者吳維華, 李鐵柱, 王俊, 王志疆, 陳漢靜 申請(qǐng)人:上海儀器儀表研究所