[發明專利]多路實時在線光纖位移測控儀

無效

• 申請號: 200810050445.5
• 申請日: 2008-06-12
• 公開（公告）號: CN101602175A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 劉長良;徐學貴;李延濯
• 申請（專利權）人: 四平市變速機械廠
• 主分類號: B23Q17/20
• 分類號: B23Q17/20;G01B11/00;G01D5/26
• 代理公司: 吉林省長春市新時代專利商標代理有限公司
• 代理人: 欒淑華

技術領域：

本發明涉及一種智能化位移監測控制儀器，具體說是涉及一種應用光纖導光對大型精密復雜機械部件在使用多軸多刀數控機床同時進行多工序加工作業時，實現對直徑、內孔、平行度、同心度、垂直度等多種位移變化進行實時在線測量及監控的監測控制儀器。

背景技術：

隨著我國數控技術的迅速發展，數控機床在機械加工的應用越來越普遍，對于大型精密復雜的機械部件，使用數控機床進行生產加工也越來越成為首選。而對大型精密復雜機械部件的加工往往要對直徑、內孔、平面、平行度、垂直度、平面度、同心度、精糙度等尺寸、形位質量精度有明確的嚴格要求。就現有的數控機床來看，特別是多軸多刀數控機床的加工能力和技術水平，同時進行多工序加工，并滿足上述各項尺寸、形位的質量精度要求已有較大的把握。但按照質量管理制度規定，無論選擇怎樣精密的加工設備，都不能憑加工設備的工作結果來認定產品質量標準，而必須要通過適當的檢測儀器作出判斷。目前國外已相繼開發出適用于數控機床的自動檢測儀器，但由于儀器系統復雜，價格昂貴，對檢測環境要求較高，不適應我國國情。而國內尚有該檢測儀器對以上所述大型精密復雜機械部件的加工進行實時在線檢測監控。為此，生產加工企業都是在機械部件加工后，用專項或通用量檢具分別進行單項檢查或比對換算，然后再對機械部件的加工質量作出獨立判斷。這種現狀既費時費力，還易造成質量誤差，對于出現的質量問題只能聽之任之，毫無辦法。因此，該檢測方法根本不能適應大規模自動化生產流水線及現代化生產現場在線控制系統的需求。固而成為該領域長期渴望解決而尚未解決的難題。

發明內容：

本發明主要是解決目前國外儀器系統復雜，價格昂貴，對檢測環境要求較高，國內尚有適當的檢測儀器對大型精密復雜機械部件的加工進行實時在線檢測監控，不能適應大規模自動化生產流水線及現代化生產現場在線控制系統的需求的問題

本發明的多路實時在線光纖位移測控儀，包括：

用于將模擬信號調節器輸出的連續變化的模擬電信號，經過采樣、量化、編碼、轉換運算處理后，轉化成階躍變化的數字信號。并實時傳輸給先入先出緩存器和環形緩存器的模/數轉換器；

用于同時接收由模/數轉換器實時傳入的數字信號，以同步速度接收儲存數字信號，并陸續通過單片機及內部系統總線實時送入計算機處理，同時保持隨時啟動高速密集記錄某傳感通道設定事件觸發前后瞬態變化，將其實時送入計算機優先處理，并對事件觸發過程進行記錄存儲備查的先入先出緩存器和環形緩存器；

用于連接溝通系統內各種數控模塊之間及外接計算機之間的所有聯系與控制，并與被測對象的生產加工設備、生產現場在線調控系統進行聯網通信的單片機及內部系統總線。

用于由編程軟件指令進行開關，將階躍變化的數字信號轉換成連續變化的模擬電信號的數/模轉換器，

還包括：

用于拾取由光源光纖照射被測對象后，傳輸光纖接收的連續變化的敏感光信號，并實時傳輸給光信號讀出器的光纖測感器；

用于將光纖測感器傳入的連續變化的敏感光信號轉換成可讀出的連續變化的電信號的光信號讀出器；

用于將光信號讀出器輸出的連續變化的電信號經增益放大、低通濾波調節成系統內可采用的電量量程的模擬信號調節器；

用于模擬信號調節器與模/數轉換器之間進行連接與切換的轉換開關；

將所述各光纖測感器、光信號讀出器、模擬信號調節器、模/數轉換器及轉換開關連接于單片機及內部系統總線，而將所述數/模轉換器輸入由編程軟件控制，且輸出的模擬電信號并行接入所述轉換開關及各模擬信號調節器、光信號讀出器、光纖測感器。

本發明具有的優點和積極效果：

1、本發明解決了大型精密復雜機械部件在使用多軸多刀數控機床同時進行多工序加工作業時，對加工的尺寸、形位等質量精度進行實時在線檢測監控的該領域技術難題，滿足了新型現代化生產現場在線控制系統的特殊需要。可靠實現了發明目的。

2、本發明采取了光纖測感器、光信號讀出器、模擬信號調節器和轉換開關四項創新技術，綜合應用了光纖傳導、光電反應、電子集成、自動控制、計算機處理等當代先進技術，融匯了信息采集、信號調節、模/數轉換、數據處理等多項功能的優化組合，實現以非接觸方式實時在線多路同時測量與調控數控機床生產加工質量，具有發明設計理念先進、產品構思新穎獨特、結構布局緊湊合理、工作性能穩定可靠、價格低廉經濟實用等特點，與現有技術相比具有突出的實質性特點與顯著的進步。并能夠為新型自動化儀表行業的新產品開發研制，提供啟發和借鑒經驗。