一種磨削狀態(tài)實時監(jiān)控的圖形化檢測顯示方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磨削狀態(tài)實時監(jiān)控的圖形化檢測顯示方法，其包括聲納測量系統(tǒng)、PLC控制器和數(shù)控系統(tǒng)，特征在于所述聲納測量系統(tǒng)包括聲納傳感器、接收器、發(fā)射器和信號處理單元，聲納傳感器安裝在砂輪主軸內(nèi)，發(fā)射器和接收器對稱安裝在附件支架上，聲納傳感器采集磨削過程中發(fā)生的聲波信號并將該聲波信號無線傳輸給接收器，發(fā)射器將接收器傳輸?shù)穆暡ㄐ盘柹蟼髦列盘柼幚韱卧?，信號處理單元根?jù)聲波狀態(tài)的不同而處理成四路開關量接口信號，四路開關量接口信號通過信號傳輸電纜與PLC控制器相連接，數(shù)控系統(tǒng)讀取PLC控制器上傳的四路開關量信號并以矩形形式代表整個磨削長度，保證了磨削的精度可靠性，大大提高了磨削完成檢查的效率。
【專利說明】一種磨削狀態(tài)實時監(jiān)控的圖形化檢測顯示方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控磨床【技術領域】，具體地說是一種磨削狀態(tài)實時監(jiān)控的圖形化檢測
顯示方法。
【背景技術】
[0002]數(shù)控機床領域的發(fā)展日新月異，機床的精度已經(jīng)發(fā)展到納米級，這類機床主要用于航空、航天、核能、軍工、電子、醫(yī)療器械等行業(yè)的精密零件的高效加工。數(shù)控磨床在這類機床中占有極其重要的角色，如何提高磨削的檢察效率，開發(fā)一項可見即可得的磨削狀態(tài)監(jiān)控技術顯得十分必要。
[0003]經(jīng)檢索，CN102275131公開了一種檢測磨床加工狀態(tài)的監(jiān)控方法及監(jiān)控系統(tǒng)，其采用聲納傳感器接收數(shù)控磨床對于工件加工時所發(fā)出的聲納信號，并將其聲納信號轉(zhuǎn)換成電信號，采用聲發(fā)檢測系統(tǒng)將檢測到的聲納傳感器輸出的電信號分別轉(zhuǎn)換成RS232通訊協(xié)議信號和RP0FIBUS通訊協(xié)議信號，將RS232通訊協(xié)議信號傳到磨床上的數(shù)控系統(tǒng)中，數(shù)控系統(tǒng)將接收到的RS232協(xié)議信號以動態(tài)波形的方式顯示在屏幕上，其實質(zhì)性不足是:這種方法使之在數(shù)控系統(tǒng)的屏幕上顯示的聲納波形，必須由專業(yè)的工藝工程師才能看懂，由工藝工程師根據(jù)聲納波形的平滑程度來分析工藝的合理性，來對工件的工藝過程和錯誤信息進行分析，指導生產(chǎn)和修改加工工藝，而不能讓操作者直觀地看出工件加工的合格與否，導致工作效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種結(jié)構(gòu)新穎、方法簡單、工作效率高、可通過顏色條很直觀的了解磨削狀態(tài)，并直觀判斷工件是否合格的磨削狀態(tài)實時監(jiān)控的圖形化檢測顯示方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種磨削狀態(tài)實時監(jiān)控的圖形化檢測顯示方法，包括聲納測量系統(tǒng)、PLC控制器和數(shù)控系統(tǒng)，其特征在于所述聲納測量系統(tǒng)包括聲納傳感器、接收器、發(fā)射器和信號處理單元，所述聲納傳感器安裝在砂輪主軸內(nèi)，所述發(fā)射器和接收器對稱安裝在主軸砂輪兩側(cè)的附件支架上，且與主軸的間隔距離為0.5^1mm,以使發(fā)射器和接收器檢測到的超聲波是在砂輪往復遠動的頻率為250-350ΚΗΖ范圍內(nèi)，產(chǎn)生一個足夠的噪聲頻譜空間來區(qū)別噪聲是來自砂輪和工件的旋轉(zhuǎn)接觸還是來自其他外部因素，所述聲納傳感器采集磨削過程中發(fā)生的聲波信號并將該聲波信號無線傳輸給接收器，發(fā)射器將接收器傳輸?shù)穆暡ㄐ盘柹蟼髦列盘柼幚韱卧?，信號處理單元根?jù)聲波狀態(tài)的不同而處理成四路噪聲頻率界限，四路頻率界限分別對應獲取的不同的噪聲頻率范圍，以利于根據(jù)工藝需要設定這四路的噪聲頻率界限參數(shù)，設定多大的參數(shù)值我們可以根據(jù)工藝不同而做不同的處理，以此用來反映磨削過程中的磨削狀態(tài)，例如磨削抗力、工件應力及磨削結(jié)果等，所述四路噪聲頻率界限對應四路開關量接口信號，所述四路開關量接口信號通過信號傳輸電纜與PLC控制器相連接，當四路開關量接口信號由高電平轉(zhuǎn)為低電平時，即下降沿，PLC控制器即獲取信號，所述數(shù)控系統(tǒng)讀取PLC控制器上傳的四路開關量信號并對其進行運算、存儲和顯示，并在數(shù)控系統(tǒng)的程序界面上以矩形的形式代表整個磨削長度，同時，用四種不同的填充顏色代表不同的磨削狀況，當工件磨削完成后，使操作者根據(jù)矩形顏色條直觀看出該工件在整個加工范圍的抗力情況，為判斷該工件是否合格提供很直觀的依據(jù)。
[0006]本發(fā)明由于采用聲納裝置保證了磨削的精度可靠性，采用顏色條讓操作者很直觀的了解磨削狀態(tài)，磨削完成后可直觀判斷工件是否合格，大大提高磨削操作加工的效率，具有結(jié)構(gòu)新穎、方法簡單、工作效率高等優(yōu)點。
[0007]【專利附圖】

【附圖說明】
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明的程序界面監(jiān)控狀態(tài)示意圖。
[0009]附圖標記:砂輪1、聲納傳感器2、接收器3、發(fā)射器4、PLC控制器5、數(shù)控系統(tǒng)6、綠色色條7、黃色色條8、紅色色條9、白色色條10、顏色百分比11、信號處理單元12、四路開關量接口信 號 13、14、15、16。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明:
如附圖所示，一種磨削狀態(tài)實時監(jiān)控的圖形化檢測顯示方法，包括聲納測量系統(tǒng)、PLC控制器5和數(shù)控系統(tǒng)6，其特征在于所述聲納測量系統(tǒng)包括聲納傳感器2、接收器3、發(fā)射器4和信號處理單元12，所述聲納傳感器2優(yōu)選安裝在砂輪I主軸內(nèi)，所述發(fā)射器4和接收器3對稱安裝在砂輪I主軸兩側(cè)的附件支架上，且與主軸的間隔距離為0.5^1mm,以使發(fā)射器4和接收器3檢測到的超聲波是在砂輪I往復遠動的頻率為250-350ΚΗΖ范圍內(nèi)，產(chǎn)生一個足夠的噪聲頻譜空間來區(qū)別噪聲是來自砂輪I和工件的旋轉(zhuǎn)接觸還是來自其他外部因素，所述聲納傳感器2采集磨削過程中發(fā)生的聲波信號并將該聲波信號無線傳輸給接收器3，發(fā)射器4將接收器3傳輸?shù)穆暡ㄐ盘柹蟼髦列盘柼幚韱呜?2,信號處理單兀12根據(jù)聲波狀態(tài)的不同而處理成四路噪聲頻率界限，四路頻率界限分別對應獲取的不同的噪聲頻率范圍，以利于根據(jù)工藝需要設定這四路的噪聲頻率界限參數(shù)，設定多大的參數(shù)值我們可以根據(jù)工藝不同而做不同的處理，以此用來反映磨削過程中的磨削狀態(tài)，例如磨削抗力、工件應力及磨削結(jié)果等，所述四路噪聲頻率界限對應四路開關量接口信號，所述四路開關量接口信號13、14、15、16通過信號傳輸電纜與PLC控制器5相連接，當四路開關量接口信號13、14、15、16由高電平轉(zhuǎn)為低電平時，即下降沿，PLC控制器5即獲取信號，所述數(shù)控系統(tǒng)6讀取PLC控制器5上傳的四路開關量信號13、14、15、16并對其進行運算、存儲和顯示，并在數(shù)控系統(tǒng)6的程序界面上以矩形的形式代表整個磨削長度，同時，用四種不同的填充顏色代表不同的磨削狀況，當工件磨削完成后，使操作者根據(jù)矩形顏色條直觀看出該工件在整個加工范圍的抗力情況，為判斷該工件是否合格提供很直觀的依據(jù)。
[0011]本發(fā)明在加工工件時，可將聲納傳感器2設在砂輪I主軸內(nèi)或一側(cè)，本發(fā)明優(yōu)選設在砂輪I主軸內(nèi)，砂輪I與工件接觸時發(fā)出的聲音信號通過接收器和發(fā)射器傳遞給信號處理單元ΑΕ6000 12，信號處理單元ΑΕ6000 12根據(jù)聲波狀態(tài)的不同而處理成四路噪聲頻率界限，四路頻率界限分別對應獲取的不同的噪聲頻率范圍，再根據(jù)工藝需要設定這四路的噪聲頻率界限參數(shù)，設定多大的參數(shù)值我們可以根據(jù)工藝不同而做不同的處理，以此用來反映磨削過程中的磨削狀態(tài)，例如磨削抗力、工件應力及磨削結(jié)果等，當接口信號由高電平轉(zhuǎn)為低電平時(下降沿)，該四路波形通過數(shù)字轉(zhuǎn)換成開關量信號傳輸給PLC控制器5，數(shù)控系統(tǒng)6讀取PLC控制器5的四路開關量信號來判斷磨削狀態(tài)，并在數(shù)控系統(tǒng)6的應用程序界面上將四路開關量以矩形的形式代表整個磨削長度，同時，用四種不同的填充顏色代表不同的磨削狀況，如附圖2所示，綠色色條7表示磨削量合適，黃色色條8表示磨削量偏大，紅色色條9代表磨削量過大，白色色條10表示磨削量過小，用顏色百分比11代表磨削質(zhì)量，按設定的百分比來決定當前的磨削量是否合適，工件磨削完成后，使操作者根據(jù)矩形顏色條直觀看出該工件在整個加工范圍的抗力情況，為判斷該工件是否合格提供很直觀的依據(jù)。
[0012]本發(fā)明以威海華東數(shù)控股份有限公司生產(chǎn)的龍門導軌磨床為基礎，采用DITTEL聲納測量系統(tǒng)，結(jié)合開放式數(shù)控系統(tǒng)華中8型以及高級語言編程工具VC實現(xiàn)了這一功能。
[0013]所述數(shù)控系統(tǒng)中的程序界面-人機界面采用高級編程語言VC工具MFC開發(fā)，直接調(diào)用華中8型提供的函數(shù)庫以及API接口，通過網(wǎng)絡接口實現(xiàn)上位機和PLC控制器的實時通訊，完成需要的系統(tǒng)功能。
[0014]本發(fā)明由于采用聲納裝置保證了磨削的精度可靠性，采用顏色條讓操作者很直觀的了解工件的磨削狀態(tài)，磨削完成后可直觀判斷工件是否合格，大大提高磨削操作加工的效率，具有結(jié)構(gòu)新穎、方法簡單、工作效率高等優(yōu)點。
【權利要求】
1.一種磨削狀態(tài)實時監(jiān)控的圖形化檢測顯示方法，包括聲納測量系統(tǒng)、PLC控制器和數(shù)控系統(tǒng)，其特征在于所述聲納測量系統(tǒng)包括聲納傳感器、接收器、發(fā)射器和信號處理單元，所述聲納傳感器安裝在砂輪主軸內(nèi)，所述發(fā)射器和接收器對稱安裝在主軸砂輪兩側(cè)的附件支架上，且與主軸的間隔距離為0.5^1mm,所述聲納傳感器采集磨削過程中發(fā)生的聲波信號并將該聲波信號無線傳輸給接收器，發(fā)射器將接收器傳輸?shù)穆暡ㄐ盘柹蟼髦列盘柼幚韱卧?，信號處理單元根?jù)聲波狀態(tài)的不同而處理成四路噪聲頻率界限，四路頻率界限分別對應獲取的不同的噪聲頻率范圍，所述四路噪聲頻率界限對應四路開關量接口信號，所述四路開關量接口信號通過信號傳輸電纜與PLC控制器相連接，所述數(shù)控系統(tǒng)讀取PLC控制器上傳的四路開關量信號并 對其進行運算、存儲和顯示，并在數(shù)控系統(tǒng)的程序界面上以矩形的形式代表整個磨削長度，同時，用四種不同的填充顏色代表不同的磨削狀況。
【文檔編號】B24B49/10GK103786093SQ201410078226
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權日:2014年3月5日
【發(fā)明者】毛維順, 李文鑫, 鄭曙光, 王子成 申請人:威海華東數(shù)控股份有限公司