专利名称：磨片机高精度在线检测系统的制作方法
技术领域：
磨片机高精度在线检测系统技术领域[0001]本实用新型涉及一种金属工件厚度检测技术，具体涉及一种用于检测金属工件 厚度的磨片机高精度在线检测系统。
背景技术：
[0002]用现代技术改造和提升传统产业，设备是关键。但是，许多企业往往过多地注 意了更新设备，并因此投入了大量的资金。据不完全统计，我国每年用于购置机械加工 设备的投入高达几百亿美元。可事实上，那些淘汰下来的设备并非只有报废一条路可以 走。通过数字化改造，旧机器完全可以成为各类企业的新宠。采用先进的检测和控制技 术，可以使老设备旧貌换新颜，不仅提高了加工效率，提升了加工精度，还节约了设备 改造成本。[0003]金属工件加工的目标是追求加工精度、成本和效率的最佳组合，为了实现该目 标，急需研究开发的关键技术之一就是加工精度在线测量技术，特别是在批量生产条件 下，在线测量技术尤其重要，因为在线测量是加工测量一体化技术的重要组成部分，是 保证金属工件质量和提高生产率的重要手段。[0004]传统金属工件加工的检测主要是采用离线测量方法，而离线测量的费用在很多 情况下等于甚至超过零件的加工费用。发明内容[0005]本实用新型的目的是解决现有技术中存在的缺陷，提供一种精度高、测量准 确、显示直观的磨片机高精度在线检测系统。[0006]本实用新型是这样实现的一种磨片机高精度在线检测系统，其特征在于包 括传感器模块、处理与控制模块、LCD模块、电机模块、键盘模块；键盘模块设置该检 测系统的初始状态并由LCD模块显示，传感器模块将测量数据通过串口输出给处理与控 制模块，处理与控制模块处理数据以及控制电机模块完成相应操作，最后将控制和数据 信息传输给LCD模块。处理与控制模块采用MCU+CPLD结构，MCU为主控单元，选 用具有加密性强、超强抗干扰、在线编程的STC89C516单片机，CPLD作为逻辑和时序 控制兼有I/O扩展功能。传感器模块采用内嵌DSP的LAP高精度激光位移传感器，通过 RS232串行口连接处理与控制模块。LCD模块采用SHARP LQ104V1DG52液晶显示器。[0007]本实用新型的有益效果是本实用新型产生的成果主要应用于改造传统的机械 加工设备。对于各类企业来说，旧设备的改造使之继续发挥作用，将大幅度节约设备开 支，降低生产成本。同时，产品升级换代是机械加工设备生产厂家大力投入的方向，本 实用新型将有效降低这些厂家的科研投入成本。[0008]本实用新型磨片机高精度在线检测系统能够在对金属工件研磨的同时，在线测 量金属工件的厚度，实时显示厚度的测量值，因此具有在线测量准确、使用方便、直 观。由于测量的数据按类正弦波变化，且类正弦波周期与磨片机转动周期相一致，故取3磨片机转动周期为基准周期，以N倍基准周期的采集数据量，并取其均值的方法计算出 磨片机研磨金属工件的厚度，同时可以消除由于电机转动不稳定带来的测量误差，因此 系统具有较高的测量精度，是一种有很大实用价值的磨片机高精度在线检测系统。


[0009]图1是本实用新型磨片机高精度在线检测系统的结构框图。
具体实施方式
[0010]
以下结合附图和实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。[0011]根据附图，本实用新型磨片机高精度在线检测系统的结构框图。磨片机高精度 在线检测系统，包括传感器模块、处理与控制模块、LCD模块、电机模块、键盘模块。[0012]传感器模块采用内嵌DSP的LAP高精度激光位移传感器，通过1^232串行口连 接处理与控制模块。这部分安装在磨片机支架臂上，根据双面磨片机在工作过程中其底 盘是固定的，而压盘紧压着工件，所以工件被磨削的量可以通过压盘的位移反映出来。 该传感器模块将采集到的帧信号通过串口输出至处理与控制模块的输入端，从而使得处 理与控制模块对工件厚度测量值做进一步处理。[0013]处理与控制模块将传感器模块传输的帧信号转换成数字量，并对数字量进行分 析处理，得到厚度数据，通过并口传输给LCD模块显示出来。处理与控制模块采用 MCU+CPLD结构，MCU作为主控单元，选用具有加密性强、超强抗干扰、在线编程的 STC89C516单片机，CPLD作为逻辑和时序控制兼有I/O扩展功能，与LCD模块、电机 模块、键盘模块连接。[0014]键盘模块作为系统的输入模块，键盘模块为薄膜键盘，包括参数设置区和操作 区两部分。电机模块则包括转动电机、提升电机和搅拌电机三部分。键盘模块用来设定 磨片机的初始状态、控制电机模块的工作状态。开机状态下，通过键盘模块“搅拌/停 止”按键，来控制搅拌电机是否搅拌研磨液；通过键盘模块“上升”按键和“下降”按 键来控制提升电机对磨盘上升或下降的操作；通过键盘模块“启动”按键，旋转转速调 节旋钮，来控制转动电机驱动磨盘开始旋转工作，即磨片机对金属工件进行研磨，按下“停止”按键，磨盘停止研磨工作。LCD模块实时的显示出磨片机的工作状态。
权利要求1.一种磨片机高精度在线检测系统，其特征在于包括传感器模块、处理与控制模 块、LCD模块、电机模块、键盘模块；键盘模块设置该检测系统的初始状态并由LCD模 块显示，传感器模块将测量数据通过串口输出给处理与控制模块，处理与控制模块处理 数据以及控制电机模块完成相应操作，最后将控制和数据信息传输给LCD模块；所述的 处理与控制模块采用MCU+CPLD结构，MCU为主控单元，选用具有加密性强、超强抗 干扰、在线编程的STC89C516，CPLD作为逻辑和时序控制兼有I/O扩展功能。
2.根据权利要求1所述的磨片机高精度在线检测系统，其特征在于所述的传感器 模块和处理与控制模块通过RS232串行口连接。
3.根据权利要求1所述的磨片机高精度在线检测系统，其特征在于所述的传感器 模块是内嵌DSP的LAP高精度激光位移传感器。
4.根据权利要求1所述的磨片机高精度在线检测系统，其特征在于所述的LCD显 示模块采用SHARP LQ104V1DG52液晶显示器。
5.根据权利要求1所述的磨片机高精度在线检测系统，其特征在于所述的键盘模 块为薄膜键盘，包括参数设置区和操作区。
6.根据权利要求1所述的磨片机高精度在线检测系统，其特征在于所述的电机模 块包括转动电机、提升电机和搅拌电机。
专利摘要本实用新型为一种磨片机高精度在线检测系统，其特征在于包括传感器模块、处理与控制模块、LCD模块、电机模块、键盘模块。键盘模块设置该检测系统的初始状态并由LCD模块显示，传感器模块将测量数据通过串口输出给处理与控制模块，处理与控制模块处理数据以及控制电机模块完成相应操作，最后将控制和数据信息传输给LCD模块。本实用新型具有在线测量准确、使用方便、直观的优点，主要应用于改造传统的机械加工设备，有效降低更新成本。
文档编号G01B11/06GK201811719SQ20102050255
公开日2011年4月27日 申请日期2010年8月24日 优先权日2010年8月24日
发明者吴维华, 李铁柱, 王俊, 王志疆, 陈汉静 申请人:上海仪器仪表研究所