CN103862372B - 一种基于工控主板的磨加工主动测量控制仪 - Google Patents

一种基于工控主板的磨加工主动测量控制仪 Download PDF

Info

Publication number
CN103862372B
CN103862372B CN201210550488.6A CN201210550488A CN103862372B CN 103862372 B CN103862372 B CN 103862372B CN 201210550488 A CN201210550488 A CN 201210550488A CN 103862372 B CN103862372 B CN 103862372B
Authority
CN
China
Prior art keywords
industrial control
control mainboard
controller
heat
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210550488.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103862372A (zh
Inventor
王鸿伟
郑鹏
刘武发
张琳娜
陶金伟
李国祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SANMENXIA ZHONGYUAN PRECISION CO Ltd
Original Assignee
SANMENXIA ZHONGYUAN PRECISION CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SANMENXIA ZHONGYUAN PRECISION CO Ltd filed Critical SANMENXIA ZHONGYUAN PRECISION CO Ltd
Priority to CN201210550488.6A priority Critical patent/CN103862372B/zh
Publication of CN103862372A publication Critical patent/CN103862372A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103862372B publication Critical patent/CN103862372B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/02—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
    • B24B49/04—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent involving measurement of the workpiece at the place of grinding during grinding operation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于工控主板的磨加工主动测量控制仪，本发明的磨加工主动测量控制仪由检测装置、驱动装置和控制器组成，控制器由内外箱体、工控主板和与工控主板插接的电路板及外围电路和散热装置组成。本发明将控制器箱体内设两个空间，一个是用于放置主板和与主板插接的电路板及外围电路的空间，另一个为用于放置开关电源的散热空间，通过内部气流循环，把内部热量传递给散热器对电源和电路产生的热量进行散热，而主板和与主板插接的电路板及外围电路与外部气流不接触，很好的避免了粉尘、油气等对电子元器件的污染，提高了控制器的使用寿命，采用工控主板的磨加工主动测量控制器，其硬件性能好、功能齐全、模块化结构、可靠性高。

Description

一种基于工控主板的磨加工主动测量控制仪
技术领域
本发明涉及一种基于工控主板的磨加工主动测量控制仪，属于磨加工技术领域。
背景技术
主动测量为加工过程中的一种自动测量，也称在线测量。主动测量分为加工中主动测量和加工后主动测量两种。前者是指在加工的同时测量工件的尺寸等，并立即按测量所得信息调整加工条件，以保证不断加工出合格工件；加工后主动测量是指紧接在加工工序完毕后，在(或不在)加工设备上全部或抽样测量有关几何参数，并立即按测量所得信息调整加工条件，以不断加工出合格工件。主动测量把测量和加工过程结合在一起，能保证工件的精度和提高生产效率，预防废品，是一种积极的测量方法。基于工控主板的磨加工主动测量控制仪包括测量装置、控制器和驱动装置，其中控制器包括控制电路和控制箱体，控制电路设置在控制箱体内。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于工控主板的磨加工主动测量控制仪，以解决目前主动测量控制仪中控制器的硬件配置低、功能少、非模块化、可靠性低等技术问题。
本发明为解决上述技术问题而提供一种基于工控主板的磨加工主动测量控制仪，包括测量装置、驱动装置和控制器，所述的控制器包括控制器箱体、电源部分、工控主板和与该工控主板插接的电路板及外围电路，控制器箱体内设有两个空间，一个是用于放置工控主板和与工控主板插接的电路板及外围电路的空间，另一个为用于放置开关电源的散热空间，该散热空间内设置有内循环轴流风机，控制器箱体的箱壁上设置有与所述散热空间相连通的开口，该开口中封堵设置有用于将散热空间内的热量向外界释放的连体散热器，连体散热器包括设置在散热空间内的吸热部分和设置在控制器箱体外的放热部分。
所述的与工控主板插接的电路板包括PCI总线光电隔离输入输出板卡、PC104总线光电隔离输入输出板卡和模拟量数字量转换板卡。
所述的外围电路包括4路LVDT信号处理电路和面板电路，4路LVDT信号处理电路的输入端与测量装置的输出端相连，用于将测量装置检测到的各种信号转化为规整可调的直流电压信号，面板电路通过模拟量数字量转换板卡与工控主板连接。
所述的模拟量数字量转换板卡包括单端16通道14位A/D电路和12位4通道D/A电路。
所述的工控主板上设置有PCI总线接口和PC104总线接口，PCI总线光电隔离输入输出卡插接在PCI总线接口上，PC104总线接口采用堆栈结构，安装有PC104总线光电隔离输入输出板卡和模拟量数字量转换板卡。
所述的工控主板上还置有CF卡接口、VGA接口、USB接口、RS232C接口、PS2接口和RJ-45以太网接口。
本发明的有益效果是:本发明将控制器箱体设置为两个空间，一个空间用于放置主板和与主板插接的电路板及外围电路，另一空间用于放置电源部分，通过在放置电源部分的空间内设置风机和散热片，形成内部气流循环，通过散热器对电源和电路进行散热，使外部气流不和主板和与主板插接的电路板及外围电路接触，很好的避免了粉尘、油气等对电子元器件的污染，提高了控制器的使用寿命。根据工业现场控制的要求，采用工控主板的磨加工主动测量控制器，其硬件性能好、功能齐全、模块化结构、可靠性高。
附图说明
图1是本发明基于工控主板的磨加工主动测量控制仪中控制器箱体结构图；
图2是本发明基于工控主板的磨加工主动测量控制仪的结构框图；
图3是测控器硬件总线结构图；
图4是测量控制器硬件结构框图；
图5是PCI总线光电隔离输入输出卡原理框图；
图6是PC104总线光电隔离输入输出卡原理框图；
图7是PC104总线16路A/D4路D/A卡原理框图；
图8是测量控制器软件系统结构框架图；
图9是基于工控主板的磨加工主动测量控制仪总体功能框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
本发明的基于工控主板的磨加工主动测量控制仪如图2所示，包括测量装置、驱动装置和磨加工主动测量控制器，测量装置通过传感器接口与测量控制器进行信息交换和能量传递，通过机械接口与驱动装置连接；驱动装置通过驱动装置接口之机械接口安装于磨床上，通过驱动装置接口之动力接口与数控磨床上动力源接口，根据数控磨床控制命令驱动测量装置前进测量及回退；测量控制器通过机床接口与数控磨床传递控制命令、交换系统状态以及传递动力。测量装置(测头)采用精密位移传感器设计制造。目前常用的主要是电感式位移传感器、光栅位移传感器，并且采用接触测量，根据需要其结构可以是单臂式或双臂式。驱动装置用于驱动测头进入或退出测量工位，通过对前后微调机构的调整，可以使触头测量触点对准工件中心或合适位置，常用驱动装置有气动、液动和电动三类。测量控制器用于接收测头传感器的测量信号(电感位移传感器为模拟信号，光栅位移传感器为数字信号)，根据测量信号的性质进行信号处理，最终获得对应被测量所对应的数字量。然后根据测控项目要求进行一系列运算和变换，获得磨削尺寸目前状况，从而判断工件尺寸状态或控制磨削设备的磨削工序，并将加工或尺寸测量结果以合适方式显示，以便人机交互。
本发明中的测量控制器如图1所示，包括控制器外箱体、内箱体8、电源部分1、工控主板4和与主板插接的电路板及外围电路11，控制器外箱体包括后外箱9和前外箱10，控制器内箱体8内设有两个空间，一个是用于放置工控主板主板和与该工控主板插接的电路板及外围电路的空间，另一个为用于放置开关电源的散热空间，该散热空间内设置有内循环轴流风机2，控制器箱体的箱壁上设置有与所述散热空间相连通的开口，该开口中封堵设置有用于将散热空间内的热量向外界释放的连体散热器3，连体散热器包括设置在散热空间内的吸热部分和设置在控制器箱体外的放热部分,为了达到更好的散热效果，内循环轴流风机2与连体散热器3相对设置。控制器工作时，其主要的发热部分为电源部分，这里的电源包括两块电池，分别用于为工控主板和外围电路提供电源，通过在电源的空间内设置轴流风机和散热片对电源部分进行散热，使电源的热量在内循环轴流风机的作用下被设置在散热空间内的连体散热器吸热部分吸收，通过热传递，该吸热部分将吸收到的热量传递给设置在箱体外的放热部分，该箱体外的散热部分将吸收到的热量发散的外界环境中，实现与外接环境进行热交换，当周围环境温度为35℃时，箱体内部温度能够控制在40℃以下，且控制器中的工控主板和与工控主板插接的电路板及外围电路设置在封闭空间中，不与外界环境接触，避免了粉尘、油气等对电子元器件的污染。控制器箱体可以是钣金实体箱体、塑料前箱体钣金后箱体实体箱体或者全塑料实体箱体。
工控主板4的功能如PC机中的主板一样，与该工控主板4插接的电路板包括PCI总线光电隔离输入输出板卡5、PC104总线光电隔离输入输出板卡6和模拟量数字量转换板卡7，外围电路11包括4路LVDT信号处理电路和面板电路，4路LVDT信号处理电路的输入端与测量装置的输出端相连，用于将测量装置检测到的各种信号转化为规整可调的直流电压信号，面板电路通过模拟量数字量转换板卡与工控主板连接。该工控主板上设置有PCI总线接口和PC104总线接口，PCI总线接口上插接有PCI总线光电隔离输入输出卡，PC104总线接口采用堆栈结构，能够叠加多块PC104总线板卡，PC104总线接口插接有PC104总线光电隔离输入输出卡和PC104总线模拟量数字量转换卡，该模拟量数字量转换卡与信号处理电路相连，信号处理电路与磨加工主动测量装置(测头)的输出端，用于对测量装置的测量信号进行处理，工控主板通过PCI总线光电隔离输入输出卡、PC104总线光电隔离输入输出卡和模拟量数字量转换卡控制连接数控磨床，PCI总线光电隔离输入输出卡如图5所示，PC104总线光电隔离输入输出卡如图6所示，工控主板上还置有CF卡接口、VGA接口、USB接口、RS232C接口、PS2接口和RJ-45以太网接口，其中CF卡接口体积小，存储量大，速度快，用于存放操作系统和应用程序；VGA接口用于扩展磨加工主动测量控制器显示器；USB接口用于接即插即用外部设备，本发明中用于连接触摸屏控制信号、外部USB存储器、USB鼠标以及其它USB接口设备；RS232C接口用于与外部进行串行通信；PS2接口用于连接PS2键盘。
测控器采用工控主板为硬件开发平台，在WindowsXPE操作系统下采用可视化的、面向对象的高级程序设计语言VisualBasic和组态软件Kingview为开发软件。根据前述对该测控器的开发目标及功能要求，并参考世界范围内主要相关产品的功能，该测控器总体具有三大主功能，即测量、设置和调整，软件系统结构框架如图8所示。系统主功能下的分功能，如图9所示。测量功能主要用于实现外径、内径、中心距等的测量。测量过程中包括七种显示功能窗口；设置功能主要用于对测控系统中各个部分、测控系统与机床交互接口进行定义和设置等，设置功能包括相关定义(工件、测头、I/O、系统)，时序设置、项目设置；当系统设定后，测量时根据实际情况，当某一设置或定义需要变更或调整，可以通过参数调整功能完成，参数调整功能包括零位调整/倍率校对、测头调整、补偿值设定、信号点设定、I/O测试、倍率确认、触摸屏校准等。

Claims (6)

1.一种基于工控主板的磨加工主动测量控制仪，包括测量装置、驱动装置和控制器，其特征在于：所述的控制器包括控制器箱体、电源部分、工控主板和与该工控主板插接的电路板及外围电路，控制器箱体内设有两个空间，一个是用于放置工控主板和与工控主板插接的电路板及外围电路的封闭空间，另一个为用于放置开关电源的散热空间，该散热空间内设置有内循环轴流风机，控制器箱体的箱壁上设置有与所述散热空间相连通的开口，该开口中封堵设置有用于将散热空间内的热量向外界释放的连体散热器，连体散热器包括设置在散热空间内的吸热部分和设置在控制器箱体外的放热部分。
2.根据权利要求1所述的基于工控主板的磨加工主动测量控制仪，其特征在于：所述的与工控主板插接的电路板包括PCI总线光电隔离输入输出板卡、PC104总线光电隔离输入输出板卡和模拟量数字量转换板卡。
3.根据权利要求2所述的基于工控主板的磨加工主动测量控制仪，其特征在于：所述的外围电路包括4路LVDT信号处理电路和面板电路，4路LVDT信号处理电路的输入端与测量装置的输出端相连，用于将测量装置检测到的各种信号转化为规整可调的直流电压信号，面板电路通过模拟量数字量转换板卡与工控主板连接。
4.根据权利要求3所述的基于工控主板的磨加工主动测量控制仪，其特征在于：所述的模拟量数字量转换板卡包括单端16通道14位A/D电路和12位4通道D/A电路。
5.根据权利要求3所述的基于工控主板的磨加工主动测量控制仪，其特征在于：所述的工控主板上设置有PCI总线接口和PC104总线接口，PCI总线光电隔离输入输出卡插接在PCI总线接口上，PC104总线接口采用堆栈结构，安装有PC104总线光电隔离输入输出板卡和模拟量数字量转换板卡。
6.根据权利要求3所述的基于工控主板的磨加工主动测量控制仪，其特征在于：所述的工控主板上还置有CF卡接口、VGA接口、USB接口、RS232C接口、PS2接口和RJ-45以太网接口。
CN201210550488.6A 2012-12-14 2012-12-14 一种基于工控主板的磨加工主动测量控制仪 Active CN103862372B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210550488.6A CN103862372B (zh) 2012-12-14 2012-12-14 一种基于工控主板的磨加工主动测量控制仪

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210550488.6A CN103862372B (zh) 2012-12-14 2012-12-14 一种基于工控主板的磨加工主动测量控制仪

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103862372A CN103862372A (zh) 2014-06-18
CN103862372B true CN103862372B (zh) 2016-02-24

Family

ID=50901707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210550488.6A Active CN103862372B (zh) 2012-12-14 2012-12-14 一种基于工控主板的磨加工主动测量控制仪

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103862372B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104802087A (zh) * 2015-04-08 2015-07-29 河南科技大学 数字式磨加工主动测量仪

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2260507B (en) * 1991-10-02 1995-01-11 Nelson Bruce Ker Sanding/grinding arrangement
CN2237212Y (zh) * 1995-04-12 1996-10-09 哈尔滨工业大学 一种用于在线测量仪表上的散热控温装置
DE19846260A1 (de) * 1998-10-07 2000-04-13 Schneider Gmbh & Co Kg Vorrichtung zum Bearbeiten optischer Linsen durch Schleifen und Polieren
KR100283767B1 (ko) * 1998-12-31 2001-03-02 김효근 열구동기구를 이용한 능동형 방진구
CN101733704A (zh) * 2009-11-26 2010-06-16 上海大学 凸轮加工热应力在线测量系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103862372A (zh) 2014-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105911454A (zh) 一种模块化数字集成电路辐射效应在线测试系统及测试方法
CN201426109Y (zh) 一种pci总线型多轴脉冲式运动控制卡
CN201731895U (zh) 基于虚拟仪器的编码器测试装置
CN101763071A (zh) 一种独立式多轴运动控制器
CN102520689A (zh) 基于龙芯处理器和fpga技术的嵌入式控制器
CN102175280A (zh) 数字化车辆仪表模拟装置
CN108845563A (zh) 一种测试plc程序及plc监控软件的方法及系统
CN102662349A (zh) 跨平台数控系统
CN102830658A (zh) 一种用于多轴数控机床的嵌入式数控系统
CN102436184B (zh) 一种基于嵌入式处理器双目标机的控制实时仿真系统
CN204883407U (zh) 一种伺服压力控制系统
CN201075046Y (zh) 汽车制动真空助力器在线测试系统
CN103862372B (zh) 一种基于工控主板的磨加工主动测量控制仪
CN103544084A (zh) 一种实现触摸产品自动测试的方法与系统
CN102109835A (zh) 基于plc的运动控制系统
CN104899385A (zh) 异构多核的SoC设计评估系统
CN201654544U (zh) 一种基于以太网的一体化多轴运动控制器
CN207182084U (zh) 一种用于测试飞控计算机的装置
CN106501637A (zh) 确定防滑刹车控制装置高温薄弱环节的方法
CN201955650U (zh) 一种三坐标运动控制器
CN104182018A (zh) 一种利用大气压变化进行服务器散热的方法
CN207256280U (zh) 一种工业机器人用解码器检修仪
CN201508480U (zh) 一种通用微机工控端口
CN202849489U (zh) 一种淬火机床的数控系统
CN206057945U (zh) 一种机床热变形误差人工智能补偿器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant