[實用新型]磨片機高精度在線檢測系統

有效

• 申請號: 201020502551.5
• 申請日: 2010-08-24
• 公開（公告）號: CN201811719U
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 李鐵柱;王俊;王志疆;陳漢靜;吳維華
• 申請（專利權）人: 上海儀器儀表研究所
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司 31113
• 代理人: 陳志良

技術領域

本實用新型涉及一種金屬工件厚度檢測技術，具體涉及一種用于檢測金屬工件厚度的磨片機高精度在線檢測系統。

背景技術

用現代技術改造和提升傳統產業，設備是關鍵。但是，許多企業往往過多地注意了更新設備，并因此投入了大量的資金。據不完全統計，我國每年用于購置機械加工設備的投入高達幾百億美元。可事實上，那些淘汰下來的設備并非只有報廢一條路可以走。通過數字化改造，舊機器完全可以成為各類企業的新寵。采用先進的檢測和控制技術，可以使老設備舊貌換新顏，不僅提高了加工效率，提升了加工精度，還節約了設備改造成本。

金屬工件加工的目標是追求加工精度、成本和效率的最佳組合，為了實現該目標，急需研究開發的關鍵技術之一就是加工精度在線測量技術，特別是在批量生產條件下，在線測量技術尤其重要，因為在線測量是加工測量一體化技術的重要組成部分，是保證金屬工件質量和提高生產率的重要手段。

傳統金屬工件加工的檢測主要是采用離線測量方法，而離線測量的費用在很多情況下等于甚至超過零件的加工費用。

發明內容

本實用新型的目的是解決現有技術中存在的缺陷，提供一種精度高、測量準確、顯示直觀的磨片機高精度在線檢測系統。

本實用新型是這樣實現的：一種磨片機高精度在線檢測系統，其特征在于：包括傳感器模塊、處理與控制模塊、LCD模塊、電機模塊、鍵盤模塊；鍵盤模塊設置該檢測系統的初始狀態并由LCD模塊顯示，傳感器模塊將測量數據通過串口輸出給處理與控制模塊，處理與控制模塊處理數據以及控制電機模塊完成相應操作，最后將控制和數據信息傳輸給LCD模塊。處理與控制模塊采用MCU+CPLD結構，MCU為主控單元，選用具有加密性強、超強抗干擾、在線編程的STC89C516單片機，CPLD作為邏輯和時序控制兼有I/O擴展功能。傳感器模塊采用內嵌DSP的LAP高精度激光位移傳感器，通過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。

本實用新型的有益效果是：本實用新型產生的成果主要應用于改造傳統的機械加工設備。對于各類企業來說，舊設備的改造使之繼續發揮作用，將大幅度節約設備開支，降低生產成本。同時，產品升級換代是機械加工設備生產廠家大力投入的方向，本實用新型將有效降低這些廠家的科研投入成本。

本實用新型磨片機高精度在線檢測系統能夠在對金屬工件研磨的同時，在線測量金屬工件的厚度，實時顯示厚度的測量值，因此具有在線測量準確、使用方便、直觀。由于測量的數據按類正弦波變化，且類正弦波周期與磨片機轉動周期相一致，故取磨片機轉動周期為基準周期，以N倍基準周期的采集數據量，并取其均值的方法計算出磨片機研磨金屬工件的厚度，同時可以消除由于電機轉動不穩定帶來的測量誤差，因此系統具有較高的測量精度，是一種有很大實用價值的磨片機高精度在線檢測系統。

附圖說明

圖1??是本實用新型磨片機高精度在線檢測系統的結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施方式對本實用新型做進一步詳細的說明。

根據附圖，本實用新型磨片機高精度在線檢測系統的結構框圖。磨片機高精度在線檢測系統，包括傳感器模塊、處理與控制模塊、LCD模塊、電機模塊、鍵盤模塊。

傳感器模塊采用內嵌DSP的LAP高精度激光位移傳感器，通過RS232串行口連接處理與控制模塊。這部分安裝在磨片機支架臂上，根據雙面磨片機在工作過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壓盤的位移反映出來。該傳感器模塊將采集到的幀信號通過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工件厚度測量值做進一步處理。

處理與控制模塊將傳感器模塊傳輸的幀信號轉換成數字量，并對數字量進行分析處理，得到厚度數據，通過并口傳輸給LCD模塊顯示出來。處理與控制模塊采用MCU+CPLD結構，MCU作為主控單元，選用具有加密性強、超強抗干擾、在線編程的STC89C516單片機，CPLD作為邏輯和時序控制兼有I/O擴展功能，與LCD模塊、電機模塊、鍵盤模塊連接。

鍵盤模塊作為系統的輸入模塊，鍵盤模塊為薄膜鍵盤，包括參數設置區和操作區兩部分。電機模塊則包括轉動電機、提升電機和攪拌電機三部分。鍵盤模塊用來設定磨片機的初始狀態、控制電機模塊的工作狀態。開機狀態下，通過鍵盤模塊“攪拌/停止”按鍵，來控制攪拌電機是否攪拌研磨液；通過鍵盤模塊“上升”按鍵和“下降”按鍵來控制提升電機對磨盤上升或下降的操作；通過鍵盤模塊“啟動”按鍵，旋轉轉速調節旋鈕，來控制轉動電機驅動磨盤開始旋轉工作，即磨片機對金屬工件進行研磨，按下“停止”按鍵，磨盤停止研磨工作。LCD模塊實時的顯示出磨片機的工作狀態。