CN106885547B - 一种机床用主动测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明属于主动测量技术领域，主要涉及一种机床用主动测量仪。提出的一种机床用主动测量仪具有数据采集模块；所述的数据采集模块（5）包含有采样保持器（1）、位移传感器（2）、温度传感器（3）和振动传感器（4）；所述的采样保持器（1）、位移传感器（2）、温度传感器（3）和振动传感器（4）均与中央处理器（6）电连接；所述的采样保持器（1）用于获取开始信号，在开始信号到来时被触发，将稳定可靠的信号供给中央处理器（6）；所述的中央处理器（6）中具有数量统计模块（7）、运算与分析模块（8）、跳动分析模块（9）和趋势分析模块（10）；本发明实现了产量的统计、工件的跳动检测，避免了废品的产生。

Description

一种机床用主动测量仪

技术领域

本发明属于主动测量技术领域，主要涉及一种机床用主动测量仪。

背景技术

随着市场对零件精度的要求越来越高，加工手段在不断的升级，对检测手段的要求也越来越高；为了降低成本提高效率，主动测量仪的应用越来越广泛。主动测量仪在加工的过程中始终测量着工件的尺寸，并根据其尺寸变化发出适当的信号控制机床的动作，实现对零件的高精度加工。由于它能实现操作人员无需停机就完成对工件的测量，降低了劳动强度，提高了生产效率，降低了废品率，同时加工出的工件尺寸一致性好，特别适应于在大批量生产中使用。

主动测量仪是一种在线、实时、动态的高精度测量仪器，目前的主动测量仪主要是模拟式的，通过开关和旋钮进行参数设置，指示灯和指针仪表进行显示，这样的主动测量仪普遍存在功能单一，人机界面不友好，测量精度不高。测量范围及控制点调整不方便等问题。

发明内容

为了克服现有技术所存在的问题，本发明的目的是提出一种机床用主动测量仪。

本发明为完成上述目的采用如下技术方案：

一种机床用主动测量仪，所述的主动测量仪具有数据采集模块；所述的数据采集模块包含有采样保持器、位移传感器、温度传感器和振动传感器；所述的采样保持器、位移传感器、温度传感器和振动传感器均与中央处理器电连接；所述的采样保持器用于获取开始信号，在开始信号到来时被触发，将稳定可靠的信号供给中央处理器；所述的中央处理器中具有数量统计模块、运算与分析模块、跳动分析模块和趋势分析模块；

所述的数量统计模块通过所述的中央处理器记录已加工工件数量，并且在断电时数据不丢失；所述的数量统计模块还具有手动输入功能，能手动输入数量，方便在此数量的基础上累加产量，并在操作与显示界面显示加工数量。

所述的跳动分析模块通过中央处理器内设置的产品跳动值范围对工件的尺寸信息进行分析，得出实际的跳动值并输出给显示部分，同时与设定的跳动值范围进行对比，并根据对比结果输出相应的跳动值信号，跳动值信号输出显示在操作与显示界面上。

所述的趋势分析模块内设置有加工工件的加工趋势图，所述的趋势分析模块将通过数据采集模块中位移传感器送过来的工件尺寸信息与其内的加工趋势图进行对比分析，对不符合加工趋势图的加工工件进行异常报警。

所述的位移传感器用于检测工件尺寸。

所述的温度传感器用于检测现场温度。

所述的振动传感器用于检测机床的振动。

本发明提出的一种机床用主动测量仪，采用技术方案，具有如下有益效果：

1）、数量统计功模块在机床每次开始加工工件之前，会输出一个开始信号给主动测量仪，主动测量仪通过统计机床发出的开始信号的数量，得知已加工工件的数量，实现产量的统计。

2）、跳动检测模块利用工件在机床上可以旋转的特性（加工过程中自动旋转，加工完成后可以手动旋转），在加工过程中工件尺寸接近标准尺寸时，或者是加工完成后使工件旋转，对工件进行高速连续的数据采集，并使用特定的算法对测量数据进行分析处理，得出跳动值，然后据此跳动值来判断工件是否合格。这种方式可在加工过程中直接得出跳动值，或者在加工完成后检测出跳动值，判断加工工件是否合格，实现对工件的跳动检测。

3）、趋势分析模块，机械加工为外径尺寸由大变小（内径尺寸由小变大）的过程，尺寸变化应单向逐渐改变，不会出现数值突变或逆向改变的情况；如果工件装夹异常，或中心孔有异物时，工件的旋转会导致主动测量仪测得的数值出现突变或逆向改变。利用此原理，在加工过程中，当出现数值突变或逆向改变时（绝对值大于一定值，该值可设定），主动测量仪会产生异常报警，控制机床退出磨削过程，避免废品的产生。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

图中：1、采样保持器，2、位移传感器，3、温度传感器，4、振动传感器，5、数据采集模块，6、中央处理器，7、数量统计模块，8、运算与分析模块，9、跳动分析模块，10、趋势分析模块，11、操作与显示界面。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本发明加以说明：

如图1所示：一种机床用主动测量仪，所述的主动测量仪具有数据采集模块；所述的数据采集模块5包含有采样保持器1、位移传感器2、温度传感器3和振动传感器4；所述的采样保持器1、位移传感器2、温度传感器3和振动传感器4均与中央处理器6电连接；所述的采样保持器1用于获取开始信号，在开始信号到来时被触发，将稳定可靠的信号供给中央处理器6；所述的中央处理器6中具有数量统计模块7、运算与分析模块8、跳动分析模块9和趋势分析模块10。

所述的数量统计模块7与所述中央处理器6连接，由所述的中央处理器6记录已加工工件数量，并且在断电时数据不丢失；所述的数量统计模块7还具有手动输入功能，能手动输入数量，方便在此数量的基础上累加产量，并在操作与显示界面显示加工数量。

所述的跳动分析模块9与所述中央处理器6连接，所述的中央处理器6内设置有产品的跳动值范围，由所述的中央处理器对工件的尺寸信息进行分析，得出实际的跳动值并输出给显示部分，同时与设定的跳动值范围进行对比，并根据对比结果输出相应的跳动值信号，跳动值信号输出显示在操作与显示界面上。

所述的趋势分析模块10内设置有加工工件的加工趋势图，所述的趋势分析模块10将通过数据采集模块中位移传感器2送过来的工件尺寸信息与其内的加工趋势图进行对比分析，对不符合加工趋势图的加工工件进行异常报警。

所述的位移传感器2用于检测工件尺寸。

所述的温度传感器3用于检测现场温度。

所述的振动传感器4用于检测机床的振动。

本发明使用时，机床在对每个工件开始加工前，会发送一个开始信号给主动测量仪，主动测量仪的数量统计模块对机床所发出的开始信号进行计数，然后将计数值发送给输入输出单元的显示模块，做为已加工工件的数量显示。运算与分析模块对数据采集模块初步处理后的数据进行进一步的分析与处理，得出此工件的待加工量，然后将待加工量发送给输入输出单元的显示模块进行显示，同时将待加工量与信号点的预设值进行比对，在待加工量达到对应的预设值时，输出相应的粗加工，精加工，超精加工，到尺寸等信号给机床，以使机床调整相关参数，转入下一个加工阶段。所述的数据处理单元的跳动分析模块对数据采集模块所采集到的数据进行跳动分析，得出跳动值，然后将跳动值发送给输入输出单元的显示模块并显示，并根据预设的跳动允许范围，通过输入输出单元输出对应的跳动值合格或不合格信号。所述的数据处理单元的趋势分析模块对数据采集模块所采集到的数据进行趋势分析，在加工过程中，当出现数值突变或逆向改变，并且改变值大于预设值时，主动测量仪会通过输入输出模块输出异常报警信号，控制机床退出磨削过程，并提醒操作者检查与处理相关内容，避免废品的产生。

Claims (4)

1.一种机床用主动测量仪，其特征在于：所述的主动测量仪具有数据采集模块；所述的数据采集模块（5）包含有采样保持器（1）、位移传感器（2）、温度传感器（3）和振动传感器（4）；所述的采样保持器（1）、位移传感器（2）、温度传感器（3）和振动传感器（4）均与中央处理器（6）电连接；所述的采样保持器（1）用于获取开始信号，在开始信号到来时被触发，将稳定可靠的信号供给中央处理器（6）；所述的中央处理器（6）中具有数量统计模块（7）、运算与分析模块（8）、跳动分析模块（9）和趋势分析模块（10）；

所述的数量统计模块（7）通过所述的中央处理器（6）记录已加工工件数量，并且在断电时数据不丢失；所述的数量统计模块（7）还具有手动输入功能，能手动输入数量，方便在此数量的基础上累加产量，并在操作与显示界面显示加工数量；

所述的跳动分析模块通过中央处理器（6）内设置的产品跳动值范围对工件的尺寸信息进行分析，得出实际的跳动值并输出给显示部分，同时与设定的跳动值范围进行对比，并根据对比结果输出相应的跳动值信号，跳动值信号输出显示在操作与显示界面上；

所述的趋势分析模块（10）内设置有加工工件的加工趋势图，所述的趋势分析模块（10）将通过数据采集模块中的位移传感器（2）送过来的工件尺寸信息与其内的加工趋势图进行对比分析，对不符合加工趋势图的加工工件进行异常报警。

2.如权利要求1所述的一种机床用主动测量仪，其特征在于：所述的位移传感器（2）用于检测工件尺寸。

3.如权利要求1所述的一种机床用主动测量仪，其特征在于：所述的温度传感器（3）用于检测现场温度。

4.如权利要求1所述的一种机床用主动测量仪，其特征在于：所述的振动传感器（4）用于检测机床的振动。