[实用新型]一种主动测量仪的控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械加工自动化设备，尤其涉及机床的主动测量仪。

背景技术

随着市场对各种精密零件精度要求越来越高，加工手段在不停的更新换代，检测手段也在不断地提升；为了降低成本提高效率，主动测量仪也随之到了广泛的应用；主动测量主要分为：磨加工在线测量系统、数控机床在线测量系统等。磨加工主动测量仪主要用于在线测量；磨加工主动测量仪是指在机械加工过程中，由测量装置始终测量着工件的尺寸，并将其尺寸变化量随时传递给控制仪，再由控制仪发出信号（如粗磨、精磨、光磨、到尺寸等信号）控制机床的动作。由于它能使操作人员无需停机就能测量工件，减少了劳动强度，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较高，特别适应于在大批量流水线作业中使用，如汽车零部件、轴承零件的加工等。主动测量仪主要由测量装置、驱动装置、控制装置三部分组成。

测量装置是：在砂轮磨削工件的过程中，装置的两个金刚石测子始终接触工件表面，将工件直径的变化量通过测子、杠杆，使得装置中的磁芯和电感线圈的位置产生相对位移，从而将尺寸的变化转换为电感量的变化。测量装置俗称测头，起着把被测参数的变化量转化为测量信号的作用，它是测量仪的主体。

驱动装置是：测量装置的进退由油压驱动装置来带动，工件安装好后，砂轮快速前进，同时驱动油缸也带动主动测量装置进入测量工位。磨削到尺寸后砂轮快速退回，驱动油缸带动主动测量装置退出测量工位，以便于操作者装卸工件。 油压驱动装置是主动测量装置与机床的连接部件，负责将装置进入或退出测量工位，通过对前后微调机构的调整，可以使装置的触头对准工件中心。

控制装置是：控制仪将装置输出的电感信号经过相敏整流、放大，发出粗磨、精磨、光磨、到尺寸等信号给磨床控制系统，磨床控制系统接收到信号后控制机床的进给机构，从而达到控制工件尺寸的目的。

目前主动测量仪普遍存在着测量精度差、精度不稳定、显示不够直观、测量范围及控制点调整不方便等缺点。在检测方面，在线接触检测比离线测量要复杂得多，很多问题（现场干扰，软件实时性等）未得到很好解决。尤其是主动测量仪的控制装置，目前产品基本上都是停留在以单片机为核心的微机化仪表的水平上，甚至有的还仍然在指针式仪表阶段。它们存在测量精度不高、显示不够直观、测量范围及控制点调整不方便和智能化程度低等缺点。因此，研究和开发高性能的智能主动测量控制仪器对于促进精密机械加工和自动化技术的发展，提高设备的性能和自动化水平有着重要的意义。

实用新型内容

因此，为了实现一种测量精度更高、测量更稳定，且显示直观而测量可控可调的主动测量仪，本实用新型对主动测量仪的控制装置提出改进方案。

本实用新型的具体技术方案是：

一种主动测量仪的控制装置，包括：电源转换模块、数字/模拟信号转换模块、模拟/数字信号转换模块、信号调理模块、显示模块、微处理器模块、可编程逻辑器件模块、继电器模块，其中电源转换模块输入端外接开关电源的输出端，电源转换模块输出供电至上述的显示模块、微处理器模块、可编程逻辑器件模块、数字/模拟信号转换模块和模拟/数字信号转换模块，信号调理模块的输入端外接至测量装置的传感器信号输出端，信号调理模块的输出端依次串联模拟/数字信号转换模和数字/模拟信号转换模块，模拟/数字信号转换模块输出端连接可编程逻辑器件模块的输入端口，可编程逻辑器件模块的输入端口还外接至测量装置的传感器信号输出端，可编程逻辑器件模块的端口还与微处理器模块的端口连接，微处理器模块的输出端口连接至显示模块的输入端口，可编程逻辑器件模块的输出端口连接至继电器模块，继电器模块的输出端口外接机床的控制信号输入端。

进一步的，所述的微处理器模块是ARM处理器芯片。

更进一步的，所述的ARM处理器芯片的型号是AT91SAM7S64。

进一步的，所述的可编程逻辑器件模块是CPLD芯片。

更进一步的，所述的CPLD芯片的型号是EPM570T144C5N。

进一步的，所述的电源转换模块分两路输出：一路是输出12V直流电压，另一路是输出3.3V直流电压。

进一步的，所述的显示模块是LED显示模块。

进一步的，还包括一通信模块，该通信模块的端口连接于微处理器模块的端口。

本实用新型采用如上技术方案，采用强大的数据处理能力和丰富的计算功能的ARM以及CPLD芯片模块，具有多任务处理能力，较高性价比，可以实现一种测量精度更高、显示更直观、测量范围及控制点更易于调整和智能化程度高的主动测量仪，以适应市场竞争的特点。