CN108871175A - 一种基于忆阻器的工件内径检验系统 - Google Patents

一种基于忆阻器的工件内径检验系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于忆阻器的工件内径检验系统，包括信号处理模块1、命令输入模块2、电磁阀驱动模块3、电磁阀4、气压推动机构5、工件6、电感式传感器7、信号放大模块8、电压传感器9、A/D模块10、显示报警模块11、继电器模块12和忆阻器RM。本发明基于忆阻器实现了工件内径的检验，解决了人工检验引起的人为误差、效率低下的问题，相比于常规自动化内径检验系统，降低了对硬件和算法的过高要求，具有更好的实时性能。

Description

一种基于忆阻器的工件内径检验系统
技术领域
本发明属于检验技术领域，尤其是涉及一种基于忆阻器的工件内径检验系统。
背景技术
现代精密零器件加工核心技术之一是内径磨削，不论粗加工还是精加工，每个工序完成后或者生产出一批新的零器件产品后，都需要进行批量检验与合格率评估。传统人工检验方法技术含量少，效率低下，过分依赖经验，如何降低人为误差带来的影响是考虑的重点；随着科学技术的发展，自动化内径检验系统得到了极大的推广，但是一般方法需要对工件内径曲线做精确描绘，然后进行定量和定性分析，因此对硬件和算法有很高的要求，实时性较差；如何解决上述问题成为了工件内径检验的关注焦点。
发明内容
本发明目的在于公开了一种基于忆阻器的工件内径检验系统，用以解决背景技术中存在的问题，技术方案如下：一种基于忆阻器的工件内径检验系统，包括信号处理模块1、命令输入模块2、电磁阀驱动模块3、电磁阀4、气压推动机构5、工件6、电感式传感器7、信号放大模块8、电压传感器9、A/D模块10、显示报警模块11、继电器模块12和忆阻器RM。
所述命令输入模块2的输出端与所述信号处理模块1的j1端相连；所述信号处理模块1的j3端与所述电磁阀驱动模块3的输入端相连；所述电磁阀驱动模块3的输出端与所述电磁阀4的输入端相连；所述电磁阀4的输出端与所述气压推动机构5的输入端相连，所述气压推动机构5推动所述工件6进行往返运动。
所述电感式传感器7将所述工件6的内径信息转换成电压信号送入所述信号放大模块8的输入端；所述信号放大模块8的输出端与所述忆阻器RM的a端相连；所述忆阻器RM的b端接地。
所述忆阻器RM的s端与所述电压传感器9的输入端相连；所述电压传感器9的输出端与所述A/D模块10的输入端相连；所述A/D模块10的输出端与所述信号处理模块1的j2端相连。
所述信号处理模块1的j4端与所述显示报警模块11的输入端相连。
所述信号处理模块1的j5端与所述继电器模块12的g1端相连；所述忆阻器RM的s端与所述继电器模块12的g2端相连；所述继电器模块12的g3端接地。
本发明有益效果在于：本发明公开了一种基于忆阻器的工件内径检验系统，不仅解决了人工检验引起的人为误差、效率低下的问题，而且相比于常规自动化内径检验系统，无需精确绘制工件内径曲线，降低了对硬件和算法的过高要求，具有更好的实时性能。
附图说明
图1. 为一种基于忆阻器的工件内径检验系统的结构框图；
其中，1-信号处理模块、2-命令输入模块、3-电磁阀驱动模块、4-电磁阀、5-气压推动机构、6-工件、7-电感式传感器、8-信号放大模块、9-电压传感器、10-A/D模块、11-显示模块、12-继电器模块。
图2. 一种电感式传感器的工件内径检验原理示意图；
其中，701-衔铁、702-线圈模块、703-工件。
图3. 信号处理模块的工作流程图。
具体实施方式
为详细说明本发明的优势，下面结合附图1，进一步说明一种基于忆阻器的工件内径检验系统的实施方式，并非对本发明保护范围的限制。
本实施例中，一种基于忆阻器的工件内径检验系统，包括所述信号处理模块1、命令输入模块2、电磁阀驱动模块3、电磁阀4、气压推动机构5、工件6、电感式传感器7、信号放大模块8、电压传感器9、A/D模块10、显示报警模块11、继电器模块12和忆阻器RM。
本实施例中，所述命令输入模块2的输出端与所述信号处理模块1的j1端相连；所述信号处理模块1的j3端与所述电磁阀驱动模块3的输入端相连；所述电磁阀驱动模块3的输出端与所述电磁阀4的输入端相连；所述电磁阀4的输出端与所述气压推动机构5的输入端相连，所述气压推动机构5推动所述工件6进行往返运动。
本实施例中，所述电感式传感器7将所述工件6的内径信息转换成电压信号送入所述信号放大模块8的输入端；所述信号放大模块8的输出端与所述忆阻器RM的a端相连；所述忆阻器RM的b端接地。
本实施例中，所述忆阻器RM的s端与所述电压传感器9的输入端相连；所述电压传感器9的输出端与所述A/D模块10的输入端相连；所述A/D模块10的输出端与所述信号处理模块1的j2端相连。
本实施例中，所述信号处理模块1的j4端与所述显示报警模块11的输入端相连。
本实施例中，所述信号处理模块1的j5端与所述继电器模块12的g1端相连；所述忆阻器RM的s端与所述继电器模块12的g2端相连；所述继电器模块12的g3端接地。
本实施例的工作原理如下。
进一步实施方式中，所述命令输入模块2由控制按键构成，考虑到实际操作情况，本发明的命令输入模块2由一个启动按键构成。
进一步实施方式中，所述命令输入模块2的启动按键被触发，所述信号处理模块1监测到该指令后，向所述电磁阀驱动模块3发出一个启动信号。
进一步实施方式中，所述电磁阀驱动模块3接收到启动信号后，打开所述电磁阀4的开关，驱动所述气压推动机构5进行往返运动；所述气压推动机构5的特征在于可以自动恢复到原始位置。
进一步实施方式中，所述工件6在所述气压推动机构5的推动下进行往返运动，此时所述电感式传感器7将会产生感应电压，下面结合附图2，对一种电感式传感器的工件内径检验原理进行说明。
进一步实施方式中，如图2所示，当所述气压推动机构5未推动所述工件6，工件内径与线圈的间隙恒定，磁通未发生变化，此时所述电感式传感器7无感应电压信号输出；当所述气压推动机构5推动所述工件6靠近或者离开所述电感式传感器7，工件内径与线圈的间隙发生变化，此时所述电感式传感器7有感应电压信号输出；进行一次往返运动回到初始状态，工件内径与线圈的间隙将不再发生变化，所述电感式传感器7没有感应电压信号输出，也就是说，经过一次测量后，总的电磁感应量将不再发生变化，所述电感式传感器7总的感应电压信号输出量即电压的积分，被定格在一个常值。
进一步实施方式中，如图2所示，当工件内径与线圈的间隙越大，运动时所述电感式传感器7产生的感应电压信号越小；反之，当工件内径与线圈的间隙越小，运动时所述电感式传感器7产生的感应电压信号就越大。
进一步实施方式中，所述电感式传感器7的感应电压信号经过所述信号放大模块8的放大，被送入所述忆阻器RM的a端。
进一步实施方式中，电压输入信号在所述忆阻器RM的积分累积作用下，在s端被送入所述电压传感器9。
进一步实施方式中，所述电压传感器9和A/D模块10将携带工件内径信息的电压积分信号转换成数字信号送入所述信号处理模块1，等待处理。
进一步实施方式中，所述显示报警模块11用于显示和指示检验结果。
进一步实施方式中，所述信号处理模块1的流程图如图3所示，具体步骤如下。
步骤101：程序开始。
步骤102：初始化信号处理模块1，设置j1-j5端口为高电平，避免端口受到电磁干扰造成程序出错。
步骤103：设置一个外部中断，等待操作员的按键指令。
步骤104：判断启动按键是否按下，若“是”则进入步骤105，若“否”则再次等待中断到来。
步骤105：进入外部中断程序入口，然后进入步骤106。
步骤106：所述信号处理模块1的j3端输出控制信号，驱动气动阀进行工件的内径检验，然后进入步骤107。
步骤107：所述信号处理模块1的j2端对携带内径信息的数字信号进行接收，然后转换成反映工件内径信息的检验值，进入步骤108。
步骤108：计算工件内径检验误差率，将所述工件6的内径检验值与内径检验标定值求差，其中内径检验标定值就是设定的标准工件内径检验值，然后将差的绝对值与内径检验标定值相除，得到内径检验误差率，进入步骤109。
步骤109：将步骤108得到的内径检验误差率与内径检验误差率容许范围标定值进行比较，若步骤108得到的内径检验误差率大于内径检验误差率容许范围标定值，进入步骤110，若步骤108得到的内径检验误差率小于或等于内径检验误差率容许范围标定值，进入步骤111。
步骤110：显示“不合格”字样，并发出报警信号提醒工作人员进行不合格标示，进入步骤112。
步骤111：显示“合格”字样，说明产品通过了检验，进入步骤112。
步骤112：所述信号处理模块1向所述继电器模块12输出“开关闭合”指令，所述继电器模块12的g2端与g3端被导通，此时所述忆阻器RM的s端将与大地相连，所述忆阻器RM累积的积分电压归零进入初始状态，为下一次内径检验做好准备。
步骤113：中断结束，返回步骤103，等待下一次内径检验。
综上所述，利用所述忆阻器RM的记忆功能，本发明公开的一种基于忆阻器的工件内径检验系统，解决了人工检验引起的人为误差、效率低下的问题，相比常规自动化内径检验系统，不再需要绘制精确的工件内径曲线，降低了对硬件和算法的过高要求，具有更好的实时性能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于忆阻器的工件内径检验系统，包括信号处理模块1、命令输入模块2、电磁阀驱动模块3、电磁阀4、气压推动机构5、工件6、电感式传感器7、信号放大模块8、电压传感器9、A/D模块10、显示报警模块11、继电器模块12和忆阻器RM。
2.根据权利要求1一种基于忆阻器的工件内径检验系统，其特征在于，所述命令输入模块2的输出端与所述信号处理模块1的j1端相连；所述信号处理模块1的j3端与所述电磁阀驱动模块3的输入端相连；所述电磁阀驱动模块3的输出端与所述电磁阀4的输入端相连；所述电磁阀4的输出端与所述气压推动机构5的输入端相连，所述气压推动机构5推动所述工件6进行往返运动。
3.根据权利要求1一种基于忆阻器的工件内径检验系统，其特征在于，所述电感式传感器7将所述工件6的内径信息转换成电压信号送入所述信号放大模块8的输入端；所述信号放大模块8的输出端与所述忆阻器RM的a端相连；所述忆阻器RM的b端接地。
4.根据权利要求1一种基于忆阻器的工件内径检验系统，其特征在于，所述忆阻器RM的s端与所述电压传感器9的输入端相连；所述电压传感器9的输出端与所述A/D模块10的输入端相连；所述A/D模块10的输出端与所述信号处理模块1的j2端相连。
5.根据权利要求1一种基于忆阻器的工件内径检验系统，其特征在于，所述信号处理模块1的j4端与所述显示报警模块11的输入端相连。
6.根据权利要求1一种基于忆阻器的工件内径检验系统，其特征在于，所述信号处理模块1的j5端与所述继电器模块12的g1端相连；所述忆阻器RM的s端与所述继电器模块12的g2端相连；所述继电器模块12的g3端接地。
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