專利名稱：具有自動定位功能的加工托架用監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是涉及一種具有自動定位功能的加工托架用監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著機加工行業(yè)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的異型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，其中較多的一類加工件為弧形結(jié)構(gòu)件。實際加工過程中，例如對弧形加工件進行焊接、鉆孔、銑孔或鉚接時， 一般均需要在加工點的法線方向(即法向)上進行加工。比如進行鉆鉚加工時，必須保證鉚接點的法線與鉆軸或鉚軸的軸線相平行或重合，一般進行控制時是確保鉚接點的法線與水平面相垂直，并且鉚接點法線的垂直度直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，對產(chǎn)品的后期加工、成品質(zhì)量、加工工期等均會造成不同程度地不良影響。實際加工過程中，由于弧形結(jié)構(gòu)件等異型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較特殊，因而加工時很難找到一個加工基準(zhǔn)面，并且對上述異型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的夾持固定極為不便，加工過程中易出現(xiàn)移位、松動等現(xiàn)象，若不能及時發(fā)現(xiàn)移位、松動等現(xiàn)象或不進行及時調(diào)整的話，則對加工精度會產(chǎn)生較大影響，尤其對加工精度要求較高的加工件來說，可能造成被加工件報廢， 因而浪費了大量的人力物力，造成嚴重的資源浪費。為此，需要在數(shù)控機床上增設(shè)一個能輔助對弧形結(jié)構(gòu)件等異型加工件進行精確加工的加工托架，且將固定被加工件的加持機構(gòu)安裝在該加工托架上，但是對加工托架的精確控制又是一個急需解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種具有自動定位功能的加工托架用監(jiān)控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、安裝布設(shè)方便、使用操作簡便且智能化程度高、使用效果好，能有效解決異型結(jié)構(gòu)件加工時所存在的加工難度大、加工過程復(fù)雜、報廢產(chǎn)品較多、加工托架控制困難等實際問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種具有自動定位功能的加工托架用監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括狀態(tài)檢測單元、對安裝在所述加工托架上的行走機構(gòu)進行驅(qū)動控制的驅(qū)動控制器一、對帶動所述加工托架進行360°旋轉(zhuǎn)且安裝在所述加工托架下方的旋轉(zhuǎn)底座進行驅(qū)動控制的驅(qū)動控制器二、對安裝在所述加工托架與旋轉(zhuǎn)底座之間的可調(diào)整支撐桿進行伸縮調(diào)整的調(diào)整機構(gòu)、內(nèi)部存儲有所述加工托架模型圖像的存儲單元、 參數(shù)設(shè)置單元、顯示單元、對所述狀態(tài)檢測單元所檢測信息進行分析處理且根據(jù)分析處理結(jié)果對所述加工托架的實時動作狀態(tài)進行判斷并通過顯示單元進行同步顯示的數(shù)據(jù)處理器和與數(shù)據(jù)處理器相接的數(shù)據(jù)通信模塊，所述數(shù)據(jù)處理器通過數(shù)據(jù)通信模塊與所述加工托架所處數(shù)控機床的控制系統(tǒng)相接；所述狀態(tài)檢測單元包括對所述加工托架中心軸線的移動位置進行實時檢測的位置檢測單元、對所述加工托架中心軸線的傾斜角度進行實時檢測的傾斜角度檢測單元和對所述加工托架上部平面的朝向進行實時檢測的方向檢測單元，所述位置檢測單元、傾斜角度檢測單元和方向檢測單元均與數(shù)據(jù)處理器相接；所述調(diào)整機構(gòu)、驅(qū)動控制器一和驅(qū)動控制器二均由數(shù)據(jù)處理器進行控制且三者均與數(shù)據(jù)處理器相接，所述存儲單元、參數(shù)設(shè)置單元和顯示單元均與數(shù)據(jù)處理器相接；所述數(shù)據(jù)處理器內(nèi)部集成有將控制系統(tǒng)所發(fā)送的被加工件加工控制曲線對應(yīng)轉(zhuǎn)化為對所述加工托架進行控制的控制曲線的控制方案調(diào)整模塊。上述具有自動定位功能的加工托架用監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述數(shù)據(jù)通信模塊為串行通信接口。上述具有自動定位功能的加工托架用監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述位置檢測單元、傾斜角度檢測單元和方向檢測單元均為數(shù)字式傳感器。上述具有自動定位功能的加工托架用監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述數(shù)據(jù)處理器為 ARM微處理器。上述具有自動定位功能的加工托架用監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是還包括對所述加工托架中心軸線的旋轉(zhuǎn)角度進行實時檢測的旋轉(zhuǎn)角度檢測單元，所述旋轉(zhuǎn)角度檢測單元和方向檢測單元組成對所述加工托架的轉(zhuǎn)向進行檢測的組合式檢測裝置，且旋轉(zhuǎn)角度檢測單元與數(shù)據(jù)處理器相接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、結(jié)構(gòu)簡單、體積小且電路設(shè)計合理，投入成本低，安裝布設(shè)簡便。2、電路簡單且接線方便，安裝及布設(shè)方便。3、使用操作簡單、智能化程度高且顯示效果直觀，由于數(shù)據(jù)處理器內(nèi)部集成有將控制系統(tǒng)所發(fā)送的被加工件加工控制曲線對應(yīng)轉(zhuǎn)化為對加工托架進行控制的控制曲線的控制方案調(diào)整模塊，且數(shù)據(jù)處理器與加工托架所處數(shù)控機床的控制系統(tǒng)相接，則數(shù)據(jù)處理器能將被加工件的加工控制曲線轉(zhuǎn)化為對加工托架進行控制的控制曲線，之后數(shù)據(jù)處理器按照轉(zhuǎn)化后的控制曲線通過對調(diào)整機構(gòu)、驅(qū)動控制器一和驅(qū)動控制器二進行控制實現(xiàn)對加工托架狀態(tài)進行同步調(diào)整，并最終實現(xiàn)在不改變被加工件與夾持機構(gòu)之間相對位置的前提下對異型加工件進行加工的目的。4、使用操作方式靈活，實現(xiàn)方便。5、實用價值高，適用范圍廣且推廣應(yīng)用前景廣泛。綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、安裝布設(shè)方便、使用操作簡便且智能化程度高、使用效果好，能有效解決異型結(jié)構(gòu)件加工時所存在的加工難度大、加工過程復(fù)雜、報廢產(chǎn)品較多、加工托架控制困難等多種實際問題。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明1-位置檢測單元； 2-傾斜角度檢測單元； 3-方向檢測單元；
4-驅(qū)動控制器一 ； 5-驅(qū)動控制器二 ；6-調(diào)整機構(gòu)；7-存儲單元；8-顯示單元；9-數(shù)據(jù)處理器；10-數(shù)據(jù)通信模塊； 11-控制系統(tǒng)；12-參數(shù)設(shè)置單元；13-控制方案調(diào)整模塊；14-旋轉(zhuǎn)角度檢測單元。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明包括狀態(tài)檢測單元、對安裝在所述加工托架上的行走機構(gòu)進行驅(qū)動控制的驅(qū)動控制器一 4、對帶動所述加工托架進行360°旋轉(zhuǎn)且安裝在所述加工托架下方的旋轉(zhuǎn)底座進行驅(qū)動控制的驅(qū)動控制器二 5、對安裝在所述加工托架與旋轉(zhuǎn)底座之間的可調(diào)整支撐桿進行伸縮調(diào)整的調(diào)整機構(gòu)6、內(nèi)部存儲有所述加工托架模型圖像的存儲單元7、參數(shù)設(shè)置單元12、顯示單元8、對所述狀態(tài)檢測單元所檢測信息進行分析處理且根據(jù)分析處理結(jié)果對所述加工托架的實時動作狀態(tài)進行判斷并通過顯示單元8進行同步顯示的數(shù)據(jù)處理器9和與數(shù)據(jù)處理器9相接的數(shù)據(jù)通信模塊10，所述數(shù)據(jù)處理器9通過數(shù)據(jù)通信模塊10與所述加工托架所處數(shù)控機床的控制系統(tǒng)11相接。所述狀態(tài)檢測單元包括對所述加工托架中心軸線的移動位置進行實時檢測的位置檢測單元1、對所述加工托架中心軸線的傾斜角度進行實時檢測的傾斜角度檢測單元2和對所述加工托架上部平面的朝向進行實時檢測的方向檢測單元3，所述位置檢測單元1、傾斜角度檢測單元2和方向檢測單元3均與數(shù)據(jù)處理器9相接。所述調(diào)整機構(gòu)6、驅(qū)動控制器一 4和驅(qū)動控制器二 5均由數(shù)據(jù)處理器9進行控制且三者均與數(shù)據(jù)處理器9相接，所述存儲單元7、參數(shù)設(shè)置單元12和顯示單元8均與數(shù)據(jù)處理器9相接。所述數(shù)據(jù)處理器9內(nèi)部集成有將控制系統(tǒng)11所發(fā)送的被加工件加工控制曲線對應(yīng)轉(zhuǎn)化為對所述加工托架進行控制的控制曲線的控制方案調(diào)整模塊13。本實施例中，所述數(shù)據(jù)通信模塊10為串行通信接口。所述位置檢測單元1、傾斜角度檢測單元2和方向檢測單元3均為數(shù)字式傳感器。所述數(shù)據(jù)處理器9為ARM微處理器。同時，本發(fā)明還包括對所述加工托架中心軸線的旋轉(zhuǎn)角度進行實時檢測的旋轉(zhuǎn)角度檢測單元14，所述旋轉(zhuǎn)角度檢測單元14和方向檢測單元3組成對所述加工托架的轉(zhuǎn)向進行檢測的組合式檢測裝置，且旋轉(zhuǎn)角度檢測單元14與數(shù)據(jù)處理器9相接。實際使用過程中，由于數(shù)據(jù)處理器9內(nèi)部集成有將控制系統(tǒng)11所發(fā)送的被加工件加工控制曲線對應(yīng)轉(zhuǎn)化為對加工托架進行控制的控制曲線的控制方案調(diào)整模塊13，且數(shù)據(jù)處理器9與加工托架所處數(shù)控機床的控制系統(tǒng)11相接，則數(shù)據(jù)處理器9能將被加工件的加工控制曲線轉(zhuǎn)化為對加工托架進行控制的控制曲線，之后數(shù)據(jù)處理器9按照轉(zhuǎn)化后的控制曲線通過對調(diào)整機構(gòu)6、驅(qū)動控制器一 4和驅(qū)動控制器二 5進行控制實現(xiàn)對加工托架狀態(tài)進行同步調(diào)整的目的，從而實現(xiàn)在不改變被加工件與夾持機構(gòu)之間相對位置的前提下對異型加工件進行加工的目的。并且，實際加工時，通過由位置檢測單元1、傾斜角度檢測單元2、 方向檢測單元3和旋轉(zhuǎn)角度檢測單元14組成的狀態(tài)檢測單元對加工托架中心軸線的移動位置、傾斜角度、上部平面的朝向和旋轉(zhuǎn)角度進行實時檢測，并將所檢測信息同步上傳至數(shù)據(jù)處理器9，數(shù)據(jù)處理器9對狀態(tài)檢測單元所檢測信息進行分析處理，且根據(jù)分析處理結(jié)果對加工托架的實時動作狀態(tài)進行判斷并通過顯示單元8進行同步直觀、形象顯示。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有自動定位功能的加工托架用監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括狀態(tài)檢測單元、 對安裝在所述加工托架上的行走機構(gòu)進行驅(qū)動控制的驅(qū)動控制器一(4)、對帶動所述加工托架進行360°旋轉(zhuǎn)且安裝在所述加工托架下方的旋轉(zhuǎn)底座進行驅(qū)動控制的驅(qū)動控制器二(5)、對安裝在所述加工托架與旋轉(zhuǎn)底座之間的可調(diào)整支撐桿進行伸縮調(diào)整的調(diào)整機構(gòu)(6)、內(nèi)部存儲有所述加工托架模型圖像的存儲單元(7)、參數(shù)設(shè)置單元(12)、顯示單元 (8)、對所述狀態(tài)檢測單元所檢測信息進行分析處理且根據(jù)分析處理結(jié)果對所述加工托架的實時動作狀態(tài)進行判斷并通過顯示單元(8)進行同步顯示的數(shù)據(jù)處理器(9)和與數(shù)據(jù)處理器(9)相接的數(shù)據(jù)通信模塊(10)，所述數(shù)據(jù)處理器(9)通過數(shù)據(jù)通信模塊(10)與所述加工托架所處數(shù)控機床的控制系統(tǒng)(11)相接；所述狀態(tài)檢測單元包括對所述加工托架中心軸線的移動位置進行實時檢測的位置檢測單元(1)、對所述加工托架中心軸線的傾斜角度進行實時檢測的傾斜角度檢測單元( 和對所述加工托架上部平面的朝向進行實時檢測的方向檢測單元(3)，所述位置檢測單元(1)、傾斜角度檢測單元( 和方向檢測單元(3) 均與數(shù)據(jù)處理器(9)相接；所述調(diào)整機構(gòu)(6)、驅(qū)動控制器一(4)和驅(qū)動控制器二( 均由數(shù)據(jù)處理器(9)進行控制且三者均與數(shù)據(jù)處理器(9)相接，所述存儲單元(7)、參數(shù)設(shè)置單元(1 和顯示單元(8)均與數(shù)據(jù)處理器(9)相接；所述數(shù)據(jù)處理器(9)內(nèi)部集成有將控制系統(tǒng)(11)所發(fā)送的被加工件加工控制曲線對應(yīng)轉(zhuǎn)化為對所述加工托架進行控制的控制曲線的控制方案調(diào)整模塊(13)。
2.按照權(quán)利要求1所述的具有自動定位功能的加工托架用監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)通信模塊(10)為串行通信接口。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的具有自動定位功能的加工托架用監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于 所述位置檢測單元(1)、傾斜角度檢測單元( 和方向檢測單元C3)均為數(shù)字式傳感器。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的具有自動定位功能的加工托架用監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于 所述數(shù)據(jù)處理器⑶)為ARM微處理器。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的具有自動定位功能的加工托架用監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于 還包括對所述加工托架中心軸線的旋轉(zhuǎn)角度進行實時檢測的旋轉(zhuǎn)角度檢測單元(14)，所述旋轉(zhuǎn)角度檢測單元(14)和方向檢測單元C3)組成對所述加工托架的轉(zhuǎn)向進行檢測的組合式檢測裝置，且旋轉(zhuǎn)角度檢測單元(14)與數(shù)據(jù)處理器(9)相接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有自動定位功能的加工托架用監(jiān)控系統(tǒng)，包括狀態(tài)檢測單元、驅(qū)動控制器一、驅(qū)動控制器二、調(diào)整機構(gòu)、內(nèi)部存儲有加工托架模型圖像的存儲單元、參數(shù)設(shè)置單元、顯示單元、對狀態(tài)檢測單元所檢測信息進行分析處理且根據(jù)分析處理結(jié)果對加工托架的實時動作狀態(tài)進行判斷的數(shù)據(jù)處理器和與數(shù)據(jù)處理器相接的數(shù)據(jù)通信模塊，數(shù)據(jù)處理器內(nèi)部集成有將控制系統(tǒng)所發(fā)送的被加工件加工控制曲線對應(yīng)轉(zhuǎn)化為對所述加工托架進行控制的控制曲線的控制方案調(diào)整模塊。本發(fā)明設(shè)計合理、操作簡便且智能化程度高、使用效果好，能有效解決異型結(jié)構(gòu)件加工時所存在的加工難度大、加工過程復(fù)雜、報廢產(chǎn)品較多、加工托架控制困難等多種實際問題。
文檔編號G05B19/048GK102540947SQ201010587129
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者侯鵬 申請人:西安眾智惠澤光電科技有限公司