專利名稱：磨片機高精度在線檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
磨片機高精度在線檢測系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種金屬工件厚度檢測技術(shù)，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(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，我國每年用于購置機械加工 設(shè)備的投入高達幾百億美元?？墒聦嵣希切┨蕴聛淼脑O(shè)備并非只有報廢一條路可以 走。通過數(shù)字化改造，舊機器完全可以成為各類企業(yè)的新寵。采用先進的檢測和控制技 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是追求加工精度、成本和效率的最佳組合，為了實現(xiàn)該目 標，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量技術(shù)，特別是在批量生產(chǎn)條件 下，在線測量技術(shù)尤其重要，因為在線測量是加工測量一體化技術(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(fā)明內(nèi)容[0005]本實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、測量準 確、顯示直觀的磨片機高精度在線檢測系統(tǒng)。[0006]本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種磨片機高精度在線檢測系統(tǒng)，其特征在于包 括傳感器模塊、處理與控制模塊、LCD模塊、電機模塊、鍵盤模塊；鍵盤模塊設(shè)置該檢 測系統(tǒng)的初始狀態(tài)并由LCD模塊顯示，傳感器模塊將測量數(shù)據(jù)通過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、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(nèi)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。[0007]本實用新型的有益效果是本實用新型產(chǎn)生的成果主要應(yīng)用于改造傳統(tǒng)的機械 加工設(shè)備。對于各類企業(yè)來說，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，產(chǎn)品升級換代是機械加工設(shè)備生產(chǎn)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。[0008]本實用新型磨片機高精度在線檢測系統(tǒng)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(shù)據(jù)按類正弦波變化，且類正弦波周期與磨片機轉(zhuǎn)動周期相一致，故取3磨片機轉(zhuǎn)動周期為基準周期，以N倍基準周期的采集數(shù)據(jù)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(zhuǎn)動不穩(wěn)定帶來的測量誤差，因此 系統(tǒng)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(tǒng)。


[0009]圖1是本實用新型磨片機高精度在線檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
[0010]
以下結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型做進一步詳細的說明。[0011]根據(jù)附圖，本實用新型磨片機高精度在線檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。磨片機高精度 在線檢測系統(tǒng)，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。[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1^232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(jù)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。[0013]處理與控制模塊將傳感器模塊傳輸?shù)膸盘栟D(zhuǎn)換成數(shù)字量，并對數(shù)字量進行分 析處理，得到厚度數(shù)據(jù)，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(jié)構(gòu)，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。[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。電機模塊則包括轉(zhuǎn)動電機、提升電機和攪拌電機三部分。鍵盤模塊用來設(shè)定 磨片機的初始狀態(tài)、控制電機模塊的工作狀態(tài)。開機狀態(tài)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(zhuǎn)轉(zhuǎn)速調(diào) 節(jié)旋鈕，來控制轉(zhuǎn)動電機驅(qū)動磨盤開始旋轉(zhuǎn)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(tài)。
權(quán)利要求1.一種磨片機高精度在線檢測系統(tǒng)，其特征在于包括傳感器模塊、處理與控制模 塊、LCD模塊、電機模塊、鍵盤模塊；鍵盤模塊設(shè)置該檢測系統(tǒng)的初始狀態(tài)并由LCD模 塊顯示，傳感器模塊將測量數(shù)據(jù)通過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、超強抗 干擾、在線編程的STC89C516，CPLD作為邏輯和時序控制兼有I/O擴展功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨片機高精度在線檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器 模塊和處理與控制模塊通過RS232串行口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨片機高精度在線檢測系統(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所述的磨片機高精度在線檢測系統(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所述的磨片機高精度在線檢測系統(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所述的磨片機高精度在線檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的電機模 塊包括轉(zhuǎn)動電機、提升電機和攪拌電機。
專利摘要本實用新型為一種磨片機高精度在線檢測系統(tǒng)，其特征在于包括傳感器模塊、處理與控制模塊、LCD模塊、電機模塊、鍵盤模塊。鍵盤模塊設(shè)置該檢測系統(tǒng)的初始狀態(tài)并由LCD模塊顯示，傳感器模塊將測量數(shù)據(jù)通過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。本實用新型具有在線測量準確、使用方便、直觀的優(yōu)點，主要應(yīng)用于改造傳統(tǒng)的機械加工設(shè)備，有效降低更新成本。
文檔編號G01B11/06GK201811719SQ20102050255
公開日2011年4月27日 申請日期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 申請人:上海儀器儀表研究所