CN105353720A - 一种数控加工电极管理信息采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控加工电极管理信息采集装置，包括微处理器及分别与微处理器双向通信连接的无线传感单元、无线电收发器传动单元、光电传感单元、异常诊断单元及存储器单元；无线传感单元的输入端与无线电收发器传动单元的输出端通信连接，无线传感单元通过电磁波与电极信息载体双向通信连接。本发明所述无线传感单元包括调制解调电路和无线电收发器。本发明所述采集装置还设置一工业以太网单元，微处理器通过工业以太网单元与工业以太网双向通信连接，工业以太网与数据机床及电极管理后台数据库连接。本装置实现互联，系统可实时更新电极信息、加工参数数据库，实现电极的透明化、自动化、协同化管理，可以有效地提高生产效率、降低生产成本。

Description

一种数控加工电极管理信息采集装置

技术领域

本发明涉及数据加工电极技术，特别是涉及一种数控加工电极管理信息采集装置。

背景技术

模具是工业生产的基础工艺装备，涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。电极是模具加工中非常重要材料。模具行业中，很多企业是一种面向订单的单件生产型企业，几乎每一套模具订单的生产，都是一种新产品的开发。模具企业可能同时存在成百上千副的模具，即需要加工成百成上千种电极。面对数量巨大、种类繁多的电极，没有合适的载体来标识电极的规格、加工程序、生命周期；没有一种合适的电极信息采集手段，只能依靠人工来识别、录入信息。随着模具加工效率和自动化程度的提高，这种方式已难以满足模具加工对电极管理的需求。

但现有技术中，电极采集存在如下技术问题：

第一、电极信息的载体问题，目前并未有合适的载体，既能够适应恶劣环境（油污、高温、潮湿），又能够承载大量的信息；

第二、电极信息的识别问题，目前采用人工识别，通常只有识别电极型号等少量信息，识别效率低；

第三、电极信息的录入问题，目前采用手动录入到电极管理系统，速度慢，易出错；

第四、电极信息的共享问题，目前采用的信息采集方法，无法实时更新数据库。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种数控加工电极管理信息采集装置，有效提高生产效率，降低生产成本。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种数控加工电极管理信息采集装置，包括微处理器及分别与微处理器双向通信连接的无线传感单元、无线电收发器传动单元、光电传感单元、异常诊断单元及存储器单元；无线传感单元的输入端与无线电收发器传动单元的输出端通信连接，无线传感单元通过电磁波与电极信息载体双向通信连接。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述无线传感单元包括调制解调电路和无线电收发器，调制解调电路一端与微处理器双向通信连接，另一端与无线电收发器的一端双向通信连接，无线电收发器的另一端与电极信息载体双向通信连接。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述无线电收发器通过电磁波与电极信息载体双向通信连接。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述无线电收发器的输入端与无线电收发器传动单元的输出端通信连接，无线电收发器传动单元为无线电收发器提供传动力。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述采集装置还设置一电源单元，电源单元的输出端分别与微处理器、无线传感单元、无线电收发器传动单元、精密光电传感单元及异常诊断单元的输入端电连接。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述采集装置还设置一工业以太网单元，微处理器通过工业以太网单元与工业以太网双向通信连接，工业以太网与数据机床及电极管理后台数据库连接。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述异常诊断单元设置判断模块，用于实时监控采集装置是否工作正常及用于监控采集数据、传递参数的正确性，出现异常时通过工业以太网反馈至数控机床及电极管理后台数据库。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述采集装置还设置一报警单元，采集装置出现异常时发出警报。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述电极信息载体为非接触式信息载体，非接触式信息载体上存储电极信息。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述光电传感单元为精密光电传感单元，采用光电传感探测头，感知传动路径上的阻碍物，当探测到阻碍物距离无线电收发器低于预设距离阈值时，精密光电传感单元及时反馈至微处理器，由微处理器及时控制无线电收发器传动单元的动作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

第一、改进电极信息的载体，环境适应能力更强，能够记载的信息更多的信息，且方便进行修改、增删；

第二、改进电极信息的识别方式，采用非接触式无线识别，识别距离远、速度快、可靠性高；

第三、改进电极信息的录入方式，可通过总线与数控系统无缝对接，对采集到的信息可自动录入，实时处理；

第四、允许电极信息的共享，通过工业以太网，数控系统、后台电极数据库，本装置可实现互联，系统可实时更新电极信息、加工参数数据库，实现电极的透明化、自动化、协同化管理，可以有效地提高生产效率、降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的采集系统框图。

具体实施方式

本发明的主旨在于克服现有技术的不足，提供一种数控加工电极管理信息采集装置，使用本装置进行数控加工电极管理信息采集，实现电极的透明化、自动化、协同化管理，可以有效地提高生产效率、降低生产成本。下面结合实施例参照附图进行详细说明，以便对本发明的技术特征及优点进行更深入的诠释。

本发明的整体结构示意图如图1所示，一种数控加工电极管理信息采集装置，包括微处理器及分别与微处理器双向通信连接的无线传感单元、无线电收发器传动单元、光电传感单元、异常诊断单元及存储器单元；无线传感单元的输入端与无线电收发器传动单元的输出端通信连接，无线传感单元通过电磁波与电极信息载体双向通信连接。本发明中，微处理器由单片机组成，实现数据的采集、传输及控制，无线传感单元由无线传感器组成。

本发明中，所述电极信息载体为非接触式信息载体，非接触式信息载体上存储电极信息。与现有技术不同时的是，由于电极信息载体采用非接触式识别技术，从而具有识别（写入）速度快、存储空间大、非接触、工作距离远、工作环境适应能力强等特点。电极信息载体可存储电极规格、生命周期以及加工参数等信息。另外由于电极信息载体体积小、重量轻的优点，可嵌入安装到电极中，解决了现有技术中电极信息的结构由于过大无法安装的问题，且环境适应能力强，可伴随整个电极的生命周期。

如图1所示，为了使采集到的电极信息载体的电极信息信号正常，本发明所述无线传感单元包括调制解调电路和无线电收发器，调制解调电路一端与微处理器双向通信连接，另一端与无线电收发器的一端双向通信连接，无线电收发器的另一端与电极信息载体双向通信连接。本发明所述无线电收发器通过电磁波与电极信息载体双向通信连接。本发明所述无线电收发器的输入端与无线电收发器传动单元的输出端通信连接，无线电收发器传动单元为无线电收发器提供传动力。无线传感单元采用非接触式识别技术，采集数据速度快、信息流量大，可靠性好。无线电收发器可通过射频电缆延伸安装到电极数控机床内。由无线电收发器传动单元来控制其伸缩，需要采集电极信息或传递加工参数时，将无线电收发器伸出，不需要采集数据时，将无线电收发器缩回。避免收发器与高速运转的机床传动部件发生碰撞，保证数控机床、无线电收发器的安全。

如图1所示，为了提高整个采集装置的安全性能，确保供电正常及采集数据正常，本发明所述采集装置还设置一电源单元，电源单元的输出端分别与微处理器、无线传感单元、无线电收发器传动单元、精密光电传感单元及异常诊断单元的输入端电连接。

如图1、2所示，为了使得电极信息与电极管理数据库及数控加工系统实现无缝对接，本发明所述采集装置还设置一工业以太网单元，微处理器通过工业以太网单元与工业以太网双向通信连接，工业以太网与数据机床及电极管理后台数据库连接。工业以太网单元，是电极管理信息采集装置与数控加工系统互联互通的桥梁，采用工业数据领域中的受欢迎通信方式，即工业以太网。这种通信方式具有可靠性、实时性、灵活性高等特点。由于很多数控加工机床均支持工业以太网，本装置很方便集成到数控系统中，实现无缝融合。此外，电极数据库也可以通过以太网与本装置、数控系统互联，从而实现设备互联、信息共享、实时控制。

本发明所述异常诊断单元设置判断模块，用于实时监控采集装置是否工作正常及用于监控采集数据、传递参数的正确性，出现异常时通过工业以太网反馈至数控机床及电极管理后台数据库。为了使得异常情况及早发现，本发明所述采集装置还设置一报警单元，采集装置出现异常时发出警报。报警单元可设置一蜂鸣器或者扬声器，通过蜂鸣声或者喇叭声提醒用户。异常诊断单元可设置为逻辑电路，通过逻辑判断实现异常诊断。实际工作中，实时监控本装置是否工作正常，也用于监控采集数据、传递参数的正确性。出现异常时将会通过工业现场单元反馈给数控系统，同时报警单元也会提醒工人有异常。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述光电传感单元为精密光电传感单元，采用光电传感探测头，感知传动路径上的阻碍物，当探测到阻碍物距离无线电收发器低于预设距离阈值时，精密光电传感单元及时反馈至微处理器，由微处理器及时控制无线电收发器传动单元的动作。精密光电传感单元，配合无线电收发器传动单元，用于感知传动路径上的阻碍物，如有阻碍物距离无线电收发器过近，精密光电传感单元，及时反馈给微控制器，由微控制器及时控制传动单元的动作，起精准定位、安全保护作用。

本发明的工作原理如图1、2所示，过程如下：首先，电极信息载体存储电极规格、生命周期以及加工参数等信息，嵌入安装到电极中；其次，无线电收发器通过电磁波采集电极信息载体上的信息，在此过程中，精密光电传感单元，配合无线电收发器传动单元，用于感知传动路径上的阻碍物，如有阻碍物距离无线电收发器过近，精密光电传感单元，及时反馈给微控制器，由微控制器及时控制传动单元的动作，起精准定位、安全保护作用。然后无线电收发器将采集到的信息发送至调制解调电路，经过调制解调电路对采集的信息进行处理传递给微处理器；异常诊断电路对信息进行诊断，判断是否异常，当发生异常时发出警报，若未发生异常一方面存储到村吃起单元，另一方面通过工业以太网传递给数控机床或电极管理后台数据库，实现互联，系统可实时更新电极信息、加工参数数据库，且通过总线与数控系统无缝对接，对采集到的信息可自动录入，实时处理。

通过以上实施例中的技术方案对本发明进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例为本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种数控加工电极管理信息采集装置，其特征在于：包括微处理器及分别与微处理器双向通信连接的无线传感单元、无线电收发器传动单元、光电传感单元、异常诊断单元及存储器单元；无线传感单元的输入端与无线电收发器传动单元的输出端通信连接，无线传感单元通过电磁波与电极信息载体双向通信连接。

2.根据权利要求1所述的数控加工电极管理信息采集装置，其特征在于：所述无线传感单元包括调制解调电路和无线电收发器，调制解调电路一端与微处理器双向通信连接，另一端与无线电收发器的一端双向通信连接，无线电收发器的另一端与电极信息载体双向通信连接。

3.根据权利要求2所述的数控加工电极管理信息采集装置，其特征在于：所述无线电收发器通过电磁波与电极信息载体双向通信连接。

4.根据权利要求2所述的数控加工电极管理信息采集装置，其特征在于：所述无线电收发器的输入端与无线电收发器传动单元的输出端通信连接，无线电收发器传动单元为无线电收发器提供传动力。

5.根据权利要求1所述的数控加工电极管理信息采集装置，其特征在于：所述采集装置还设置一电源单元，电源单元的输出端分别与微处理器、无线传感单元、无线电收发器传动单元、精密光电传感单元及异常诊断单元的输入端电连接。

6.根据权利要求5所述的数控加工电极管理信息采集装置，其特征在于：所述采集装置还设置一工业以太网单元，微处理器通过工业以太网单元与工业以太网双向通信连接，工业以太网与数据机床及电极管理后台数据库连接。

7.根据权利要求6所述的数控加工电极管理信息采集装置，其特征在于：所述异常诊断单元设置判断模块，用于实时监控采集装置是否工作正常及用于监控采集数据、传递参数的正确性，出现异常时通过工业以太网反馈至数控机床及电极管理后台数据库。

8.根据权利要求7所述的数控加工电极管理信息采集装置，其特征在于：所述采集装置还设置一报警单元，采集装置出现异常时发出警报。

9.根据权利要求1所述的数控加工电极管理信息采集装置，其特征在于：所述电极信息载体为非接触式信息载体，非接触式信息载体上存储电极信息。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的数控加工电极管理信息采集装置，其特征在于：所述光电传感单元为精密光电传感单元，采用光电传感探测头，感知传动路径上的阻碍物，当探测到阻碍物距离无线电收发器低于预设距离阈值时，精密光电传感单元及时反馈至微处理器，由微处理器及时控制无线电收发器传动单元的动作。