數控工具機在線測量系統控制器的製作方法

2023-07-18 06:34:21

專利名稱：數控工具機在線測量系統控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種工具機在線測量裝置，具體涉及一種數控工具機在線測量系統控 制器。
技術背景數控工具機的應用使得機械加工效率大大提高，高速，高精度，自動加工，高的成品 率直接導致產品成本的降低，提高了產品競爭力。隨著數控工具機的發展，自動測量技術在數 控加工中的重要性也凸現出來。這套系統也正是適應工具機的發展開發出來的自動測量系 統。如果在產品加工中，用原來的手動方式測量，必須把正在運行中的工具機中斷。很明顯， 這樣會佔去大量的加工時間。缺點是費時費力，測量的結果也是受到人為因素的影響。
發明內容本實用新型的目的是提供一種數控工具機在線測量裝置，測量過程不需要將工件從 工具機上卸下，加工過程中隨時可以測量，省時省力，測量結果準確，精度高。上述的目的通過以下的技術方案實現數控工具機在線測量系統控制器，其組成包括測頭部分和信號接收器部分，包括以 單片機89C2051為核心的測頭部分電路，其中包括撥碼開關和旋轉開關，所述的單片機連 接雙單穩態觸發器，所述的單片機還連接觸發電路和紅外發射管。所述的數控工具機在線測量系統控制器，所述的測頭部分包括殼體，所述的殼體內 安裝所述的單片機板，所述的單片機板連接電池和燈板，所述的燈板連接紅外發射管、指示 燈及觸發開關，所述的信號接收器部分包括接收器外殼，所述的接收器外殼內安裝接收器 單片機板，所述的接收器單片機板連接紅外線接收管和指示燈。本實用新型的有益效果1.本實用新型擴展數控工具機的功能，使切削加工設備獲得對被加工零件的基準位 置和加工尺寸的測量功能，因此，可以大大提高數控工具機在大批量生產過程中的工作效率， 同時，還能改善對加工質量的控制。2.採用單片機作控制晶片，保證了系統的穩定，和靈活的設計.用紅外線作為信 號的傳輸，既保證了測頭的獨立，能像刀具一樣靈活的從刀庫中調出使用，又能保證系統的
可靠穩定.

附圖1是本實用新型測頭部分的結構示意圖。附圖2是本實用新型信號接收器部分的結構示意圖。附圖3是本實用新型的系統簡圖。附圖4是本實用新型測頭部分單片機板的電路圖。附圖5是本實用新型測頭部分燈板的電路圖。[0015]附圖6是本實用新型信號接收器部分單片機及外圍電路的電路圖。附圖7是本實用新型信號接收器部分指示燈及接收管的電路圖。
具體實施方式
實施例1:數控工具機在線測量系統控制器，其組成包括測頭部分和信號接收器部分包括以單片機89C2051為核心的測頭部分電路，其中包括撥碼開關和旋轉開關，所述的單片機連 接雙單穩態觸發器，所述的單片機還連接觸發電路和紅外發射管。實施例2:數控工具機在線測量系統控制器，其組成包括測頭部分和信號接收器部分，所述的 測頭部分包括殼體1，所述的殼體內安裝單片機板2，所述的單片機板通過導線分別連接電 池3和旋轉開關5，撥碼開關4焊接固定在單片機板上面，單片機板通過排線與燈板6相連， 測頭紅外發射管7和指示燈8的引腳焊接到燈板上，燈板上通過兩條導線連接觸發開關9。 所述的信號接收器部分包括接收器外殼10，所述的接收器外殼內安裝接收器單片機板11， 紅外線接收管12和指示燈13通過焊接固定到接收器單片機板上，接收器單片機板通過電 纜連接工具機。工作中在圖4的4-1中，KG是旋轉開關，只有旋轉時才閉合，旋轉時KG對測頭電路上電， 之後單片機輸出低電平，D6(器件名)，D7(器件名)導通，維持電路供電，這時不再需要KG 導通，旋轉停止，KG斷開。當測頭工作完成後，單片機89C2051檢測由撥碼開關El設置的休 眠時間，並計時，達到設定的休眠時間時，單片機輸出一個高電平信號給D7，電源就會斷開。在圖4的4-2中，單片機89C2051通過Pl. 7控制電源，編碼信號經過P3. 1，P3. 4 調製成紅外編碼，以38. 4khz為載頻，從圖5的5-2中的L1-L6紅外發射管以紅外線的方式 發射出去。在圖5的5-1中，Ul為雙單穩態觸發器74HC123，W5 (器件名)接一觸發開關，當 觸發開關斷開時，由上拉電阻R13上拉Ul的2腳為高電平，這時2腳檢測到觸發信號，經過 Ul內部的觸發器1在13腳輸出一高電平信號給12腳後，經觸發器2在12腳輸出一低電 平信號給單片機。同時在4腳輸出低電平，控制D11，D13拉低2腳為低電平，這樣在2腳的 觸發電平就不會超過IV，使開關在未完全斷開時，就被拉回到低電平，保證開關的觸點電平 相等且為低電平。為了保證2腳能再次觸發，使用了(器件名)R16，Cl對觸發器1輸出定 時，定時時間Twl = 0. 37 * Rx * Cx,到定時時間後4腳會釋放對2腳的控制，如果2腳為 觸發狀態，則4腳會重新控制2腳為低電平直到W5開關閉合，2腳釋放觸發狀態。觸發器2 定時時間Tw2 = 0. 37 * Rx * Cx，這裡Tw2 > Twl，保證Twl到定時時間後，在檢測2腳觸 發狀態時，能維持12腳低電平不變，直到2腳釋放觸發狀態。圖5中的Sl是一個紅綠雙色LED指示燈，指示測頭的工作狀態。綠色閃爍指示測 頭正常工作，紅色只是測頭觸發狀態，黃色指示電池電量不足.當單片機檢測到74HC123提供的觸發信號後，單片機延時5毫秒發送紅外編碼信 號，以保證信號的可靠與實時性。測頭採用電池供電方式，電路需要檢測電池的電量以保證電路的正常工作，在圖4中的4-2中，由電壓基準晶片D4和單片機組成電池低壓檢測電路。由D4提供基準電壓，單 片機檢測經過電阻分壓的電壓信號，當單片機檢測到電池低於4. 5V時，以黃色閃爍來提示 更換電池。在圖7的7-1中，RA1-RA3是三個一體化紅外接收器，用來接收測頭髮出的紅外信號，信號經過一體化接收器的解調，傳送給圖6的6-2中的單片機2051。這裡圖6的6_2中 的(器件名)W2與圖7的7-2中的(器件名)W3是對應相連的。單片機接收到編碼信號後， 通過腳Pl. 3，Pl. 4，Pl. 5，Pl. 6，Pl. 7驅動圖7的7-2中的指示燈，指示系統的狀態。通過腳P3. 1，P3. 2，P3. 4，P3. 5測頭狀態信號輸出到圖6的6_3中的驅動電路，轉 換為SSR信號輸出到工具機。圖6中U2是非門，JP1-JP4是4個單刀雙擲開關，通過這4個 開關和非門U2可以對輸出信號取反。
權利要求一種數控工具機在線測量系統控制器，其組成包括測頭部分和信號接收器部分，其特徵是包括以單片機89C2051為核心的測頭部分電路，其中包括撥碼開關和旋轉開關，所述的單片機連接雙單穩態觸發器，所述的單片機還連接觸發電路和紅外發射管。
2.根據權利要求1所述的數控工具機在線測量系統控制器，其特徵是所述的測頭部分 包括殼體，所述的殼體內安裝所述的單片機板，所述的單片機板連接電池和燈板，所述的燈 板連接紅外發射管、指示燈及觸發開關，所述的信號接收器部分包括接收器外殼，所述的接 收器外殼內安裝接收器單片機板，所述的接收器單片機板連接紅外線接收管和指示燈。
專利摘要數控工具機在線測量系統控制器，原來的手動方式測量費時費力，測量的結果也受到人為因素的影響。本產品的組成包括測頭部分和信號接收器部分，其特徵是包括以單片機89C2051為核心的測頭部分電路，其中包括撥碼開關和旋轉開關，所述的單片機連接雙單穩態觸發器，所述的單片機還連接觸發電路和紅外發射管。本產品用於數控工具機在線測量。
文檔編號G05B19/401GK201556081SQ20092010041
公開日2010年8月18日 申請日期2009年7月21日 優先權日2009年7月21日
發明者徐信波, 許亞軍 申請人:哈爾濱先鋒機電技術開發有限公司