環模專用控制器無線集散控制系統的製作方法

2023-10-17 04:32:34 2

專利名稱：環模專用控制器無線集散控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及數控鑽床的監測與控制技術，具體涉及到對環模數控鑽床的鑽頭變頓狀況的監測、控制及報警技術。
背景技術：
環模數控鑽床使原來每人操作一臺鑽床變為每人能夠操作八臺十臺鑽床，其功效大為提高，似乎不要人操作了，勞動強度按道理講應該要下降很多。但是隨著多臺鑽床的運轉，鑽頭在快速地磨損變頓，只要它們變頓，進鑽將變得困難、鑽孔質量也將無法保證，甚至會發生事故；這是作業中不願意看到的事情。為了避免這種現象發生，只要鑽頭變頓、發出沉悶的噪聲時，操作工就必須立即趕到鑽床前制動機器另換鑽頭，以保證鑽床和工件的安全及加工鑽孔的質量；而鑽頭變頓是隨機出現的，這樣就使得操作工在作業時精神始終處在一種高度的緊張狀態中，人很容易疲勞，對安全生產極為不利。因此，急需一種能夠對該類鑽床的鑽頭是否變頓的狀況可以進行監測、並在發生變頓時立即進行制動的、同時還可以將監測到的情況及時告知操作工(以便立即去調換鑽頭)的技術與系統。

發明內容
本發明的目的是向公眾公開一種由能夠對環模數控鑽床的鑽頭是否變頓的狀況進行自動監測的、當變頓狀況出現時能夠自動制動的、並同時報警的環模專用控制器無線集散控制系統。該環模專用控制器無限集散控制系統，它由I-N個主監測控制裝置和一個配套的無線集散監視報警裝置組成。其主監測控制裝置由拾音器、信號處理器、高速模擬數字轉換器A/D、能進行快速傅立葉變換和語音分析的DSP微控器及數控鑽床控制器組成，它們依次相互聯接，拾音器接受採集鑽頭打孔的聲音信號，信號處理器則將採集到的信號進行相應的放大或衰減，使之電壓電流適合高速模擬數字轉換器(A/D)，A/D將聲音的模擬信號轉換成數位訊號，聲音的數位訊號再送到DSP微控器裡作快速傅立葉變換(FFT)，其語音處理電路則時刻不斷地將它與原來採集存儲在DSP微控器中的鑽頭正常工作時的頻譜相比較， 當發現兩者的頻譜差別很大時，微控器即時輸出控制信號到鑽床原來配有的數控鑽床控制器，數控鑽床控制器在控制信號的指令觸發下對鑽床上的控制鑽頭進退的伺服電機進行緊急剎車退鑽。其配套的無線集散監視報警裝置，由一對無線收發模塊、中央控制模塊及中央顯示模板組成，其一收發模塊與其主監測控制裝置的DSP微控器相連接，當數控鑽床控制器進行緊急剎車停鑽時，它輸出報警信號經過DSP微控器到無線發射模塊，由它將報警信號以無線微波形式發送出去；其另一無線收發模塊與中央控制模塊及中央顯示模板組成接受顯示單元，無線收發模塊接受來自連接在主監測控制系統上的無線收發模塊的發射信號，再將它送到中央控制模塊，中央控制模塊進行信號處理(主要是鑽床識別)，並將處理結果顯示在中央顯示模板上。本發明具有以下優越的效能1、其主監測控制裝置將對車床鑽頭變頓的監測從人工監測、人工停鑽變為電子自動監測和自動停鑽，解除了操作工高度緊張的精神負擔、降低了勞動強度，有利安全與生產；
2、由於電子自動監測比人工監測發現鑽頭變頓及時，且電子自動停鑽也快的多，這樣因鑽頭變頓而產生的鑽孔質量問題基本可以杜絕，從而提高產品的加工質量；
3、其監視報警裝置具有無線集散特性，它的無線收發模塊可以接受I-N個主監測控制裝置連接的無線收發模塊發送來的監控報警信號並在其中央顯示模板上顯示出來，這樣操作工只要監視中央顯示模板，就能夠掌握全部鑽床鑽頭的工作狀況，無需到每臺鑽床前巡視就能知道哪臺機子的鑽頭有問題，可以立即到有鑽頭問題的機子處進行處理。


圖1為本系統的電子原理方框圖。
具體實施例方式下面就附圖及實施例對本發明做進一步的說明
如附圖1所示，本發明的環模專用控制器無線集散控制系統由I-N個能夠對該類鑽床的鑽頭是否變頓的狀況進行自動監測的、當變頓狀況出現時能夠自動制動的主監測控制裝置和一個配套的無線集散監視報警裝置組成。其主監測控制裝置由拾音器(1)、信號處理器(2)、高速模擬數字轉換器A/D (3)、 能進行快速傅立葉變換和語音分析用的DSP微控器(4)及數控鑽床控制器(5)組成。拾音器(1) 一般安裝在接近鑽床(10)的鑽頭的近處，以便它能夠清楚地接受鑽頭打孔的聲音， 它採用特殊結構製作鑽床噪聲採集電路；拾音器(1)與信號處理器(2)、高速模擬數字轉換器A/D (3)、DSP微控器(4)及數控鑽床控制器(5)依次串接互聯；信號處理器(2)、高速模擬數字轉換器A/D (3)、DSP微控器(4)及數控鑽床控制器(5)既可以單獨裝配在一個獨立的小電器盒裡，也可以與鑽床(10)的數控鑽床控制器(5)合裝在一起。信號處理器(2) 將採集到的信號進行相應的放大或衰減，因為當鑽頭變頓時，有可能噪聲會變得非常大、刺耳，採集到的信號電流十分大，則需要進行衰減；有時則可能卡鑽、變成無聲狀態，這時採集到的信號電流十分低，則需要進行適當放大；總之，要使噪聲模擬信號的電壓電流適合高速模擬數字轉換器(A/D)工作要求。A/D將聲音的模擬信號轉換成數位訊號；聲音的數位訊號再送到DSP微控器(4)裡作快速傅立葉變換(FFT)，其語音處理電路則時刻不斷地將它與原來採集存儲在微控器中的鑽頭正常工作時的頻譜相比較，如果是鑽頭變頓時產生的沉悶的鑽頭噪音形成的頻譜將會與鑽頭正常工作時的頻譜差別很大，對於進來的差別很大的頻譜，語音處理電路則判定為鑽頭變頓，微控器⑷即時輸出控制信號到數控鑽床控制器(5)，(該數控鑽床控制器是環模自動鑽床原來就有的，它已經申請了中國專利，專利號為 200810137863. 8)數控鑽床控制器在控制信號的指令觸發下對鑽床(10)上的控制鑽頭進退的伺服電機進行緊急剎車退鑽。為了將監測到的鑽頭變頓狀況及緊急剎車停鑽情況告知操作工，本控制系統還設計有一個配套的無線集散監視報警裝置。該無線集散監視報警裝置由兩部分組成一部分是由無線收發模塊(6)與主監測控制裝置組成，該模塊與其DSP微控器(4)相連，當數控鑽床控制器(5)進行緊急剎車停鑽的同時，還輸出報警信號經DSP微控器到無線收發模塊(6)，由它將報警信號以無線微波形式發送出去；該無線集散監視報警裝置的另一部分則是由另一無線收發模塊(7 )、中央控制模塊(8 )及中央顯示模板(9 )組成，其無線收發模塊(7 ) 接受來自連接在主監測控制裝置上的無線收發模塊(6)的發射信號，將它送到中央控制模塊(8)，中央控制模塊進行相關處理(主要是鑽床識別)，並將處理結果顯示在中央顯示模板 (9)上。
權利要求
1.環模專用控制器無限集散控制系統，它由I-N個主監測控制裝置和一個配套的無線集散監視報警裝置組成，其特徵在於其主監測控制裝置由拾音器(1)、信號處理器(2)、 高速模擬數字轉換器A/D (3)、能進行快速傅立葉變換和語音分析的DSP微控器(4)及數控鑽床控制器(5)組成，它們依次相互聯接，拾音器(1)接受採集鑽頭打孔的聲音信號，信號處理器(2)則將採集到的信號進行相應的放大或衰減，使之電壓電流適合高速模擬數字轉換器(A/D) (3)，A/D將聲音的模擬信號轉換成數位訊號，聲音的數位訊號再送到DSP微控器 (4)裡作快速傅立葉變換(FFT)，其語音處理電路則時刻不斷地將它與原來採集存儲在DSP 微控器中的鑽頭正常工作時的頻譜相比較，當發現兩者的頻譜差別很大時，微控器(4)即時輸出控制信號到鑽床(10)原來配有的數控鑽床控制器(5)，數控鑽床控制器在控制信號的指令觸發下對鑽床(10)上的控制鑽頭進退的伺服電機進行緊急剎車退鑽；其配套的無線集散監視報警裝置，由兩無線收發模塊(6、7)、中央控制模塊(8)及中央顯示模板(9)組成，其一收發模塊(6)與其主監測控制裝置的DSP微控器(4)相連接，當數控鑽床控制器進行緊急剎車停鑽時，它輸出報警信號經過DSP微控器到無線發射模塊(6)，由它將報警信號以無線微波形式發送出去；其另一無線收發模塊(7)與中央控制模塊(8)及中央顯示模板 (9)組成接受顯示單元，無線收發模塊(7)接受來自連接在主監測控制系統上的無線收發模塊(6)的發射信號，再將它送到中央控制模塊(8)，中央控制模塊進行信號處理(主要是鑽床識別)，並將處理結果顯示在中央顯示模板(9)上。
全文摘要
環模專用控制器無線集散控制系統，它由1-N個主監測控制裝置和一個配套的無線集散監視報警裝置組成。其主監測控制裝置由拾音器、信號處理器、高速模擬數字轉換器、能進行快速傅立葉變換和語音分析的DSP微控器及數控鑽床控制器依次相互聯接，它們採集鑽頭聲音信號後轉換成數位訊號再作快速傅立葉變換獲得即時頻譜，其語音處理電路則時刻不斷地將它與原來採集存儲在微控器中的鑽頭正常工作時的頻譜相比較，配套的無線集散監視報警裝置有無線收發模塊、它發射報警信號，另有無線收發模塊、中央控制模塊和中央顯示模板組成的接受顯示單元，它們接收、處理報警信號並顯示報警。該系統發現鑽頭變頓及時、控制停鑽快速，能及時報警提示去更換鑽頭。
文檔編號G05B19/048GK102323778SQ20111018285
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月1日 優先權日2011年7月1日
發明者劉威, 徐翠鋒, 胡錦泉, 胡鴻志, 郭慶 申請人:桂林電子科技大學