專利名稱：數控機床在線測量系統控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機床在線測量裝置，具體涉及一種數控機床在線測量系統控 制器。
技術背景數控機床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。隨著數控機床的發展，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機床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機床中斷。很明顯， 這樣會占去大量的加工時間。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機床在線測量裝置，測量過程不需要將工件從 機床上卸下，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機床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。所述的數控機床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機床的功能，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，可以大大提高數控機床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.采用單片機作控制芯片，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:數控機床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:數控機床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 纜連接機床。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， 之后單片機輸出低電平，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。當測頭工作完成后，單片機89C2051檢測由撥碼開關El設置的休 眠時間，并計時，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 調制成紅外編碼，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腳后，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,到定時時間后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，這里Tw2 > Twl，保證Twl到定時時間后，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提供的觸發信號后，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。測頭采用電池供電方式，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，由電壓基準芯片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于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，用來接收測頭發出的紅外信號，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。這里圖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后， 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信號輸出到機床。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。
權利要求一種數控機床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，其特征是包括以單片機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所述的數控機床在線測量系統控制器，其特征是所述的測頭部分 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。
專利摘要數控機床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，其特征是包括以單片機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。本產品用于數控機床在線測量。
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