用于精密加工的多通道数据处理与监控装置制造方法及图纸

用于精密加工的多通道数据处理与监控装置，涉及一种数据处理与现场性能量监控装置，提供一种用于精密加工的多通道数据处理与监控装置。设有信号采集电路、传输接口电路和控制电路；信号采集电路设有数字温度传感器、位移信号采集电路和振动信号采集电路；传输接口电路设有多通道接口电路、ＲＳ－２３２串口通信电路和无线收发设备；控制电路设有微处理器控制电路和计算机；微处理器控制电路分别接数字温度传感器、位移信号采集电路和振动信号采集电路，ＲＳ－２３２串口通信电路输入端接多通道接口电路输出端，无线收发设备与ＲＳ－２３２串口通信电路连接，ＲＳ－２３２串口通信电路与计算机连接。

Multi channel data processing and monitoring device for precision machining

The utility model relates to a multi-channel data processing and monitoring device for precision machining, relating to a data processing and on-site energy monitoring device, providing a multi-channel data processing and monitoring device for precise machining. A signal acquisition circuit, interface circuit and control circuit; the signal acquisition circuit and a signal collecting circuit and vibration displacement signal acquisition circuit, digital temperature sensor; transmission interface circuit with multichannel interface circuit, RS-232 serial communication circuit and wireless transceiver; the control circuit is provided with a microprocessor control circuit and a computer; the microprocessor control circuit is respectively connected with the digital temperature displacement sensor, signal acquisition circuit and signal acquisition circuit, RS 232 serial communication circuit input end is connected with the output end of the multichannel interface circuit, wireless transceiver equipment connected with RS-232 serial communication circuit, RS-232 serial communication circuit connected with computer.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数据处理与现场性能量监控装置，尤其是涉及一种用于精密加工环境的 多通道数据处理及监控装置。
技术介绍
目前，精密、超精密技术在我国的应用已不再局限于国防尖端和航空航天等少数领域， 它已扩展到国民经济的许多领域，应用规模也有较大增长。计算机、现代通信、影视传播等 行业都需要精密、超精密加工设备作为其迅速发展的支撑条件。计算机磁盘、录像机磁头、 激光打印机的多面棱镜、复印机的感光筒等零部件的精密、超精密加工，采用的都是高效的 大批量自动化生产方式。美国、英国、日本、德国、荷兰等发达国家的精密、超精密加工技术居世界前列。这方 面的技术不仅用于军事部门，也大量用于民用产品的生产。通常，按加工精度划分，机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。 由于生产技术的不断发展，划分的界限将逐渐向前推移，过去的精密加工对今天来说已是普 通加工，因此，其划分的界限是相对的，且在具体数值上至今没有固定。目前工业发达国家的一般企业己能稳定掌握3 Hm的加工精度，通常称低于此值的加工为 普通精度加工，而高于此值的加工则称之为高精度加工。在高精度加工的范畴内，根据精度 水平的不同，分为3个档次精度为3 0.3 pm，粗糙度为0.3 0.03pm的叫精密加工；精度为0.3 0.03 nm，粗糙度为0.03 0.005 ^irn的叫超精密加工，或亚微米加工； 精度为0.03 ^m30nm，粗糙度优于0.005 pm以上的则称为纳米加工。 精密加工所要解决的问题， 一是加工精度，包括形位公差、尺寸精度及表面状况，有时有无表面缺陷也是这一问题的核心；二是加工效率，有些加工可以取得较好的加工精度，却难以取得高的加工效率。随着现代制造业的不断发展，精密加工技术在今天显得越来越重要，精密加工技术已成为目前高科技
的基础，提高精密加工的精度已成为目前迫在眉睫的问题，同时对加工环境的要求也越来越严苛。但在精密加工过程中，不可避免地存在发热、形变、机械工作3不稳定等问题，不仅会导致机械传递误差增大，工件表面加工质量低劣、加工精度降低，也 会带来刀具磨损加剧、维修费用增大等一系列问题。因此，为了确保精密加工装置的加工精 度，提高加工装置的工作稳定性和工件的加工质量，降低废品、次品率，开发高精度的测试 系统，对加工过程中的动部件、静部件中易影响工件精度的各种环境因素进行实时监控，成 了促进精密加工技术的发展，应深入研究和探讨的其中一个问题。公开号为CN1084796的中国专利技术专利申请提供一种无触点表面定位测量监控装置，由机 械部分、光学部分、控制电路部分及微处理器组成，机械部分以磨床为主体，以光束为探测 手段，由发光管、经透镜照射到加工件上，然后通过物镜照射到光电器件上成像，由光信号 变成电信号，而后输入到微处理器，其优点是采用光电控制系统，提高了加工精度，提高了 工效，可用于各种机械精密加工。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对精密加工的要求和目前的检测系统只对精密加工过程中单一性能 量进行监控的不足，提供一种用于精密加工的多通道数据处理与监控装置。本专利技术设有信号采集电路、传输接口电路和控制电路；信号采集电路设有数字温度传感 器、位移信号采集电路和振动信号采集电路；传输接口电路设有多通道接口电路、RS-232串 口通信电路和无线收发设备；控制电路设有微处理器控制电路和计算机；微处理器控制电路 分别接数字温度传感器、位移信号采集电路和振动信号采集电路，RS-232串口通信电路输入 端接多通道接口电路输出端，无线收发设备与RS-232串口通信电路连接，RS-232串口通信 电路与计算机连接。位移信号采集电路设有位移传感器、位移信号滤波电路、位移信号放大电路和位移信号 A/D转换电路，位移信号滤波电路输入端接位移传感器输出端，位移信号放大电路输入端接 位移信号滤波电路输出端，位移信号A/D转换电路输入端接位移信号放大电路输出端。振动信号采集电路设有振动传感器、振动信号滤波电路、振动信号放大电路和振动信号 A/D转换电路，振动信号滤波电路输入端接振动传感器输出端，振动信号放大电路输入端接 振动信号滤波电路输出端，振动信号A/D转换电路输入端接振动信号放大电路输出端。数字温度传感器输出端、位移信号A/D转换电路输出端和振动信号A/D转换电路输出端 分别接微处理器控制电路输入端。本专利技术采用先进的智能数字温度传感器，将其分别置于精密加工装置的各个温度测量点， 该传感器能对所采集的温度信号进行滤波、放大和A/D转换处理，处理后的数字温度信号暂 存于器件中的高速数据暂存器中，并由该温度传感器向控制总线发送检测完成的信号通知主机提取该信号。每个数字温度传感器都有唯一的编号，当主机需要对其中一个传感器进行操 作时，就以"点名"的方式告知。因此，可以将多个温度传感器的数据线连接到一起而不会 产生数据冲突与混乱。将若干个负责对位移即加工动部件和静部件的形变量进行采集的激光式位移传感器分别 置于精密加工装置的各个位移测量点，该位移传感器将采集的位移信号经滤波、放大处理后 可以以数字信号或者模拟信号两种形态输出。能检测工件的翘度、倾斜度、曲度等量。每个 位移传感器数据线占用单片机不同的I/O 口， I/O的编号即为传感器的编号，计算机据此来 控制和区分各路传感器。将若干个对振动信号进行采集的电荷输出的压电式加速度计分别置于精密加工装置的各 个振动测量点，然后将所采集的振动信号转换成电荷信号输出，经由放大器放大后传至A/D 转换电路进行A/D转换，处理后的振动数字信号同暂存于数据暂存器，同时向控制总线发送 检测完成的信号通知主机提取该信号。同样地，每个振动传感器数据线占用单片机不同的I/O 口， 1/0的编号即为传感器的编号，计算机据此来控制和区分各路传感器。传输接口电路中负责有线通信的是RS-232串口通信电路，主要功能是将数据暂存器中的 数字信号TTL电平转换成计算机串口的RS-232通信电平，并将其传至计算机。如需无线传输， 则在RS-232串口通信电路后接无线通信的收发设备，在计算机处也接上该设备即可。在计算机控制电路中，微处理器控制电路经由传输接口电路与信号采集电路中的数据暂 存器相连，获取信号采集电路处理后的信号，根据一阶差分法剔除采样数据中的奇异点即有 明显错误的个别数据，并将其以数据或图形显示。控制系统根据精密加工装置预设的加工精 度和数学模型给出反馈控制信号，实现对加工精度的监控。在本专利技术的软件界面中可以选择多个通道所要测量的性能值类别，能根据用户的选择来 调用不同的信号处理程序，结构简单，使用方便的特点和极强的抗干扰纠错能力，适用于有 着高精度要求的精密加工装置、加工环境，具有广阔的应用前景和市场潜力。附图说明图1为本专利技术实施例的结构组成框图。图2为本专利技术实施例的工作流程图。图3为本专利技术实施例的A/D转换电路组成原理图。图4为本专利技术实施例的微处理器控制电路、计算机和数字温度传感器电路组成原理图。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步阐述。如图1所示，本专利技术设有信号采集电路、传输接口电路和控制电路。信号采集电路设有 数字温度传感器3、位移信号采集电路和振动信号采集电路。位移信号采集电路设有位移传感器1、位本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于精密加工的多通道数据处理与监控装置，其特征在于设有信号采集电路、传输接口电路和控制电路；信号采集电路设有数字温度传感器、位移信号采集电路和振动信号采集电路；传输接口电路设有多通道接口电路、ＲＳ－２３２串口通信电路和无线收发设备；控制电路设有微处理器控制电路和计算机；微处理器控制电路分别接数字温度传感器、位移信号采集电路和振动信号采集电路，ＲＳ－２３２串口通信电路输入端接多通道接口电路输出端，无线收发设备与ＲＳ－２３２串口通信电路连接，ＲＳ－２３２串口通信电路与计算机连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭隐彪，李芊芊，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]