[實用新型]雙圓錐形圓弧光柵刻劃刀具的振動在線測控系統

有效

• 申請號: 201520407921.X
• 申請日: 2015-06-13
• 公開（公告）號: CN204711817U
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 馬海濤;倪留強;吉日嘎蘭圖;李亞洲
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: B24B49/00
• 分類號: B24B49/00;B24B51/00
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

技術領域

本實用新型涉及一種雙圓錐形圓弧光柵刻劃刀具的振動在線測控系統。

背景技術

從現行的雙圓錐形圓弧光柵刻劃刀具機械刃磨機理可以看出，不合理的工藝參數可能導致刀具在刃磨過程中主要以微小裂紋的脆性斷裂方式去除材料，從而影響刀具刃磨質量。國內學者對這些工藝參數研究的普遍做法是采用人工經驗對金剛石刀具進行刃磨，然后離線檢測，以此分析工藝參數對刀具刃磨質量的影響，這種做法的缺點是對刀具刃磨過程不關心，一旦人為因素導致選擇的工藝參數不合適,刀具需要重新裝夾刃磨，其過程是不可控的?？紤]到雙圓錐形圓弧光柵刻劃刀具刃磨過程中，刃磨設備和刀具都會產生一些重要信號,如力、振動、聲音、溫度等,它們在一定程度上反映了刀具刃磨過程的特征,尤其是刃磨過程中刀具的振動，對刀具刃磨質量影響很大，監測刃磨過程中刀具的振動并將這種振動控制在一定范圍內，對提高刀具刃磨質量意義重大。

發明內容

本實用新型目的是提供一種雙圓錐形圓弧光柵刻劃刀具的振動在線測控系統。

本實用新型是由信號采集處理電路、控制器和執行機構組成，信號采集處理電路與控制器電連接，控制器與執行機構電連接；

所述的信號采集處理電路是由振動傳感器、第一信號放大器、自適應帶通濾波器、壓力傳感器、第二信號放大器、光電傳感器、信號調理電路、多功能采集卡構成；振動傳感器與第一信號放大器電連接，第一信號放大器與自適應帶通濾波器電連接，自適應帶通濾波器與多功能采集卡電連接；壓力傳感器與第二信號放大器電連接，第二信號放大器與多功能采集卡電連接；光電傳感器與信號調理電路電連接，信號調理電路與多功能采集卡電連接；多功能采集卡與控制器電連接；

所述的控制器是工控機；

所述的執行機構由兩部分構成：第一部分由多功能采集卡、步進電機驅動器和步進電機構成；第二部分由多功能采集卡、直線電機驅動器和直線電機構成；多功能采集卡與步進電機驅動器電連接，步進電機驅動器與步進電機電連接；多功能采集卡與直線電機驅動器電連接，直線電機驅動器與直線電機電連接。

本實用新型的工作原理和過程是：

振動傳感器采集刀具本身的振動信號，振動信號經第一信號放大器和自適應帶通濾波器放大和濾波后經多功能采集卡傳送至控制器；壓力傳感器可以監測到刀具和磨盤之間的相互作用力，并將力信號經第二信號放大器放大后通過多功能采集卡傳送至控制器；光電傳感器檢測砂輪轉速信號，經信號調理電路處理后經多功能采集卡傳送至控制器；控制器根據砂輪轉頻對刀具振動信號進行軟件濾波處理，然后對處理后的振動信號及監測到的刀具和磨盤之間的相互作用力進行綜合分析，發出控制命令給直線電機驅動器和步進電機驅動器，直線電機驅動器和步進電機驅動器分別驅動直線電機及步進電機工作，調整刀具的進給量，進而控制刀具本身的振動，從而提高刀具的磨削質量。

本實用新型的有益效果：

1、提高了雙圓錐形圓弧光柵刻劃刀具的磨削質量，批量一致性得到了保障；

2、在線調整刀具的進給量，保證了刀具振動在允許的范圍內，減少了停機次數，節約了時間，提高了生產效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構框圖。

具體實施方式

請參閱圖1所示，本實施例是由信號采集處理電路1、控制器2和執行機構3組成，信號采集處理電路1與控制器2電連接，控制器2與執行機構3電連接；

所述的信號采集處理電路1是由振動傳感器11、第一信號放大器12、自適應帶通濾波器13、壓力傳感器14、第二信號放大器15、光電傳感器16、信號調理電路17、多功能采集卡18構成；振動傳感器11與第一信號放大器12電連接，第一信號放大器12與自適應帶通濾波器13電連接，自適應帶通濾波器13與多功能采集卡18電連接；壓力傳感器14與第二信號放大器15電連接，第二信號放大器15與多功能采集卡18電連接；光電傳感器16與信號調理電路17電連接，信號調理電路17與多功能采集卡18電連接；多功能采集卡18與控制器2電連接；

所述的控制器2是工控機；

所述的執行機構3由兩部分構成：第一部分由多功能采集卡18、步進電機驅動器31和步進電機32構成；第二部分由多功能采集卡18、直線電機驅動器33和直線電機34構成；多功能采集卡18與步進電機驅動器31電連接，步進電機驅動器31與步進電機32電連接；多功能采集卡18與直線電機驅動器33電連接，直線電機驅動器33與直線電機34電連接。

本實施例的工作原理和過程是：

振動傳感器11采集刀具本身的振動信號，振動信號經第一信號放大器12和自適應帶通濾波器13放大和濾波后經多功能采集卡18傳送至控制器2；壓力傳感器14可以監測到刀具和磨盤之間的相互作用力，并將力信號經第二信號放大器15放大后通過多功能采集卡18傳送至控制器2；光電傳感器16檢測砂輪轉速信號，經信號調理電路17處理后經多功能采集卡18傳送至控制器2；控制器2根據砂輪轉頻對刀具振動信號進行軟件濾波處理，然后對處理后的振動信號及監測到的刀具和磨盤之間的相互作用力進行綜合分析，發出控制命令給直線電機驅動器33和步進電機驅動器31，直線電機驅動器33和步進電機驅動器31分別驅動直線電機34及步進電機32工作，調整刀具的進給量，進而控制刀具本身的振動，從而提高刀具的磨削質量。