基于工控机控制的轮对数控车床检测装置

发布于:2007/6/28 9:00:07 | 1607 次阅读

     轮对数控车床检测装置是用于车辆轮对外形几何尺寸在镟修前后的检测。该装置在车辆轮对镟修前检测出轮对相关外形几何尺寸,并将检测的数据经工控机融合处理后传递给数控系统,以指导数控车床对车辆轮对的镟修,并保证车辆轮对的加工;车辆轮对镟修完成后,再用此装置检测出车辆轮对的外形几何尺寸,以用于车辆轮对的装配。


    目前,车辆轮对在镟修前后的检测主要是靠传统的手工尺进行检测,然后将检测的数据手动输入数控车床系统进行车辆轮对镟修,且数控车床的对刀需靠操作工手动进行,不能实现自动对刀。由于传统方式检测方法落后,测量低,操作不够便捷,不适应现代化车辆轮对的加工及信息的管理与维护。为此,我们研制了一套与轮对数控车床配套的非接触式检测装置。该装置是集光学、精密机械、电控技术、数据处理、计算机技术于一体的高技术精密检测装置。采用完全非接触测量方式,实现数控车床在镟修前后对车辆轮对的在线检测,并将检测数据经工控机融合处理后传递给数控车床,以指导数控车床自动对刀,自动对车辆轮对的镟修,保证车辆轮对机械加工的外形几何尺寸及加工。

    1、各需测参数分布

    需要检测的车辆轮对几何尺寸参数及其分布如图 1所示。轮缘高度Sh,轮饼直径D,轮缘厚度Sd,轮辋宽W,轮辋内侧面到数控车床参考零点的距离Ri。重复测量的平均值误差小于±0.1mm。

图1 车辆轮对几何参数示意图

    由于各车辆轮对的轮饼直径尺寸大小不一,故确定测量方法尤为重要。根据对轮对的分析及轮对数控车床镟修的特点,以选择数控车床高顶紧轮对轴中心孔时作为检测轮对的定位基准,通过此基准可以确定如图1所示的理论中心轴线从而得到基于此理论中心轴线及数控车床参考零点的标定值然后经过将标定值与各测量值进行融合处理换算得到所需的车辆轮对几何参数值。得到车辆轮对的几何尺寸参数后,工控机与数控车床的PLC之间进行串口通信,将数控车床镟修轮对时所需的所有参数传送给数控系统,数控系统便可根据接收到的参数实现自动镟修轮对。

    2、系统的基本组成及测量控制方式

    该检测装置主要包括测量与控制系统、数据采集系统、计算机处理系统等。基本结构如图2所示。

图2 系统的基本结构示意图

   2.1 测量与控制系统

    测量与控制系统是检测装置的部分,主要包括测位传感器、测量操作控制面板。

    测位传感器包括激光传感器、涡流传感器及编码器。激光传感器采用检测范围为60~140mm,分辨率为0.01mm的PSD型位移传感器;涡流传感器采用工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快的电压型位移传感器;编码器采用11位式编码器,提高对现场环境的抗干扰能力。另外,在安装激光传感器时为避免复杂的轮对外表面对测量的不良影响,让激光传感器倾斜一定角度,使其轮对反射面的反射角变小,尽量让漫反射光进入到接收器中,基本满足接收传感器对光通量的要求,这样可以大大提高测量和可靠性。

    控制系统主要由测量操作控制面板与 PLC 控制系统组成,采用两者相结合的方式控制数控车床二维滑台运动,带动各传感器进行数据扫描,并将扫描的数据传输给数据采集系统。测量操作控制面板采用 AT89C51 单片机作为处理器,将各种操作信息通过 PCI 型 I/O 数据采集卡传入工控机。工控机采用研华IPC-610机箱,PCA-600LV 主板。工控机的测量软件对传入的数据及控制信号进行处理,并将处理结果传递给数控车床 PLC,由 PLC 控制数控车床二维滑台运动,实现车辆轮对的检测与自动镟修。

    2.2 数据采集系统

    数据采集系统是检测装置的部分,主要包括模拟量的采集、数字量的采集、以及数字量控制信号的输入输出等。模拟量的采集采用 PCI 型250KS/s16位 A/D 转换的数据采集卡,用于对激光传感器、涡流传感器输出信号的采集。激光传感器、涡流传感器输出的模拟信号经各自的放大器放大后直接输入 A/D 数据采集卡的模拟输入端口上,经数据采集卡 A/D 转换后从 PCI 总线输入工控机。数字量的采集采用 PCI 型96路TTL数字量 I/O 数据采集卡,用于对编码器输出信号的采集,同时也用于控制信号的输出。为了减轻工控机的工作负担,每个编码器的输出都由一个 AT89C51 单片机数据处理板对其输出信号进行预处理,输出数控车床的实时位置,再由工控机通过I/O 数据采集卡从 PCI 总线读入。

参与讨论
后参与讨论

//评论区

推荐阅读

智能网联汽车国际标准法规协调专家组(HEAG)召开工作会议

近年来智能网联汽车快速发展,新技术不断涌现,与相关产业融合度持续提升,正在推动全球汽车产业发生深刻变革。为应对此种形势,欧、美、日等汽车工业发达国家和地区都加大了智能网联汽车的国际标准法规协调的参与力度,在联合国世界车辆法规论坛(UN/WP.29)和国际标准化组织(ISO)层面,智能网联汽车相关国际标准法规协调活动正快速推进。 为更有效地支撑上述组织的国际标准法规协调活动,2017年全国汽车标准

0215jiejie | 发布于:2022-12-01 0评论 0赞

苹果推出搭载M2芯片的新款iPad Pro 799美元起售

据苹果官网,苹果推出搭载M2芯片的新款iPadPro。 11英寸wifi版起售价为799美元,wifi+蜂窝网络版起售价为999美元;12.9英寸wifi版起售价为1099美元,wifi+蜂窝网络版起售价为1299美元。

0215jiejie | 发布于:2022-10-19 0评论 0赞

新能源汽车领衔 “中国智造”加速登陆欧洲市场

全球五大车展之一巴黎车展时隔四年再度启幕。在这场被视为“全球汽车行业风向标”的盛会上,国内外汽车品牌云集,长城汽车、比亚迪等再次领衔中国汽车出海。 长城汽车欧洲区域总裁孟祥军表示:“欧洲是长城汽车最重要的海外市场之一,巴黎车展是长城汽车向欧洲市场展示GWM品牌和产品的最佳机会。长城汽车正在研究汽车行业碳排放的整个生命周期,到2025年,将推出50多款新能源产品,全力支持可再生能源使用,为全球用户

0215jiejie | 发布于:2022-10-19 0评论 0赞

严监管时代来临,电子烟“通配”大战走向何方?

针对通配烟弹厂商的一系列诉讼的结果,将对生产通配烟弹的品牌未来在电子烟行业的发展产生深远影响。 10月1日,《电子烟强制性国家标准》正式实施,中国电子烟监管全面生效。而在电子烟行业进入规范化、法治化阶段前夕,一场围绕着通配烟弹的争论在行业里发酵。 “通配”是电子烟从业者约定俗成的概念。换弹式电子烟由烟杆和烟弹组成,“通配”烟弹指的是非品牌商生产、可与品牌烟杆匹配使用的烟弹。多位业内人士表示,被

0215jiejie | 发布于:2022-10-19 0评论 0赞

Bourns 全新大功率分流电阻器

采用金属感应引脚,专用于大电流应用中进行精确测量 全新分流电阻器专为电池管理系统、大电流工业控制和电动汽车充电站 提供高可靠性、高成本效益的解决方案 美国柏恩Bourns全球知名电子组件领导制造供货商,宣布新增12款CSM2F系列功率分流电阻器,扩展其产品组合。全新系列采用铆接通孔金属传感引脚,可满足大电流应用中对电压测试点精确定位日益增长的需求。最新型Bourns?CSM2F系列分流电阻器

0215jiejie | 发布于:2022-10-18 0评论 0赞

请尊重元宇宙“这个筐”

元宇宙是个筐,啥都往里装,但区别在于有的像聚宝盆,有的像垃圾桶。国庆假期刚结束,中青宝“90后”董事长李逸伦便亲自上阵,玩起了元宇宙婚礼。靠着老板首秀和代言,中青宝顺势推出“MetaLove元囍”App,正式进军元宇宙婚礼赛道。 就产品而言,如同其他元宇宙产品,李逸伦的元宇宙婚礼“新奇与吐槽齐飞”:有人说是有趣的尝试,有人则认为像QQ炫舞结婚系统。要知道,QQ炫舞是一款推出了十余年的老游戏。

0215jiejie | 发布于:2022-10-13 0评论 0赞

边缘计算:突围商业模式痛点

截至8月末,中国5G基站总数达210.2万个,中国5G发展已经进入下半场。随着5G加速融入千行百业,互动直播、vCDN、安防监控等场景率先大规模落地,车联网、云游戏、工业互联网、智慧园区、智慧物流等场景也快速走向成熟,这些更大流量、更低时延、更高性能的场景涌现,对边缘计算的刚性需求势必爆发。 GrandViewResearch预测,即使在新型冠状病毒肺炎疫情肆虐全球的背景下,边缘计算和5G网络市

0215jiejie | 发布于:2022-10-13 0评论 0赞

商务部回应美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”

商务部新闻发言人10日就美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”应询答记者问。 有记者问:近日,美国商务部在半导体制造和先进计算等领域对华升级出口管制措施。同时,在将9家中国实体移出“未经验证清单”过程中,又将31家中国实体列入,请问中方对此有何回应? 对此,商务部新闻发言人回应称,中方注意到相关情况。首先,通过中美双方前一阶段共同努力,9家中国实体zui终

0215jiejie | 发布于:2022-10-13 0评论 0赞

TCL华星官宣与奔驰合作:推出全球首款横贯A柱的车载显示屏

今年1月,奔驰带来了VISIONEQSS概念车,其中控台采用了一块完全无缝的47.5英寸曲面显示屏,横贯整个A柱,令人印象深刻。今天,TCL华星正式官宣与奔驰达成合作,并认领了VISIONEQSS上这块全球首款横贯整个A柱曲面的车载显示屏。 根据TCL介绍,这款显示屏采用了完全无缝的超薄一体化设计,将仪表盘、中控与副驾娱乐显示融为一体,并能够与3D实时导航系统相辅相成。 同时,这块显示屏还采用

0215jiejie | 发布于:2022-10-12 0评论 0赞

半导体板块暴跌 谁最受伤

国庆假期后首日开盘,上证综指时隔5个月再次失守3000点,与此同时,半导体板块也再度走低,其中,北方华创、雅克科技等个股跌停。10月11日早盘期间,半导体板块持续下挫,北方华创、雅克科技再度跌停。截至下午收盘,北方华创、雅克科技维持跌停状态,华海清科、拓荆科技-U、盛美上海、清溢光电、海光信息的跌幅则超10%。同日,半导体板块中的119只个股中超五成呈现下跌趋势。 在半导体板块遭遇下挫的同时,北

0215jiejie | 发布于:2022-10-12 0评论 0赞