專利名稱：一種環(huán)模專用控制器無(wú)線集散控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)控鉆床的監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)，具體涉及到對(duì)環(huán)模數(shù)控鉆床的鉆頭變頓狀況的監(jiān)測(cè)、控制及報(bào)警技術(shù)。
背景技術(shù)：
環(huán)模數(shù)控鉆床使原來(lái)每人操作一臺(tái)鉆床變?yōu)槊咳四軌虿僮靼伺_(tái)十臺(tái)鉆床，其功效大為提高，似乎不要人操作了，勞動(dòng)強(qiáng)度按道理講應(yīng)該要下降很多。但是隨著多臺(tái)鉆床的運(yùn)轉(zhuǎn)，鉆頭在快速地磨損變頓，只要它們變頓，進(jìn)鉆將變得困難、鉆孔質(zhì)量也將無(wú)法保證，甚至?xí)l(fā)生事故；這是作業(yè)中不愿意看到的事情。為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，只要鉆頭變頓、發(fā)出沉悶的噪聲時(shí)，操作工就必須立即趕到鉆床前制動(dòng)機(jī)器另?yè)Q鉆頭，以保證鉆床和工件的安全及加工鉆孔的質(zhì)量；而鉆頭變頓是隨機(jī)出現(xiàn)的，這樣就使得操作工在作業(yè)時(shí)精神始終處在一種高度的緊張狀態(tài)中，人很容易疲勞，對(duì)安全生產(chǎn)極為不利。因此，急需一種能夠?qū)υ擃愩@床的鉆頭是否變頓的狀況可以進(jìn)行監(jiān)測(cè)、并在發(fā)生變頓時(shí)立即進(jìn)行制動(dòng)的、同時(shí)還可以將監(jiān)測(cè)到的情況及時(shí)告知操作工(以便立即去調(diào)換鉆頭)的技術(shù)與系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是向公眾公開一種由能夠?qū)Νh(huán)模數(shù)控鉆床的鉆頭是否變頓的狀況進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)的、當(dāng)變頓狀況出現(xiàn)時(shí)能夠自動(dòng)制動(dòng)的、并同時(shí)報(bào)警的環(huán)模專用控制器無(wú)線集散控制系統(tǒng)。環(huán)模專用控制器無(wú)線集散控制系統(tǒng)，它由I-N個(gè)主監(jiān)測(cè)控制裝置和一個(gè)配套的無(wú)線集散監(jiān)視報(bào)警裝置組成，其特征在于其主監(jiān)測(cè)控制裝置由拾音器、信號(hào)處理器、高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器A/D、能進(jìn)行快速傅里葉變換和語(yǔ)音分析的DSP微控器及數(shù)控鉆床控制器組成，它們依次相互聯(lián)接，拾音器接受采集鉆頭打孔的聲音信號(hào)，信號(hào)處理器則將采集到的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的放大或衰減，使之電壓電流適合高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器A/D，高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器A/D將聲音的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，聲音的數(shù)字信號(hào)再送到DSP微控器里作快速傅里葉變換，其語(yǔ)音處理電路則時(shí)刻不斷地將它與原來(lái)采集存儲(chǔ)在DSP微控器中的鉆頭正常工作時(shí)的頻譜相比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)兩者的頻譜差別很大時(shí)，DSP微控器即時(shí)輸出控制信號(hào)到鉆床原來(lái)配有的數(shù)控鉆床控制器，數(shù)控鉆床控制器在控制信號(hào)的指令觸發(fā)下對(duì)鉆床上的控制鉆頭進(jìn)退的伺服電機(jī)進(jìn)行緊急剎車退鉆；其配套的無(wú)線集散監(jiān)視報(bào)警裝置，由第一無(wú)線收發(fā)模塊、第二無(wú)線收發(fā)模塊、中央控制模塊及中央顯示模板組成，其第一無(wú)線收發(fā)模塊與其主監(jiān)測(cè)控制裝置的DSP微控器相連接，當(dāng)數(shù)控鉆床控制器進(jìn)行緊急剎車停鉆時(shí)，第一無(wú)線收發(fā)模塊輸出報(bào)警信號(hào)經(jīng)過(guò)DSP微控器到第二無(wú)線發(fā)射模塊，由它將報(bào)警信號(hào)以無(wú)線微波形式發(fā)送出去；其第二無(wú)線收發(fā)模塊與中央控制模塊及中央顯示模板組成接受顯示單元，第二無(wú)線收發(fā)模塊接受來(lái)自連接在主監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)上的第一無(wú)線收發(fā)模塊的發(fā)射信號(hào)，再將它送到中央控制模塊，中央控制模塊進(jìn)行信號(hào)處理，并將處理結(jié)果顯示在中央顯示模板上。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)越的效能[0006]1、其主監(jiān)測(cè)控制裝置將對(duì)車床鉆頭變頓的監(jiān)測(cè)從人工監(jiān)測(cè)、人工停鉆變?yōu)殡娮幼詣?dòng)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)停鉆，解除了操作工高度緊張的精神負(fù)擔(dān)、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，有利安全與生產(chǎn)；2、由于電子自動(dòng)監(jiān)測(cè)比人工監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)鉆頭變頓及時(shí)，且電子自動(dòng)停鉆也快的多， 這樣因鉆頭變頓而產(chǎn)生的鉆孔質(zhì)量問(wèn)題基本可以杜絕，從而提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量；3、其監(jiān)視報(bào)警裝置具有無(wú)線集散特性，它的無(wú)線收發(fā)模塊可以接受I-N個(gè)主監(jiān)測(cè)控制裝置連接的無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送來(lái)的監(jiān)控報(bào)警信號(hào)并在其中央顯示模板上顯示出來(lái)， 這樣操作工只要監(jiān)視中央顯示模板，就能夠掌握全部鉆床鉆頭的工作狀況，無(wú)需到每臺(tái)鉆床前巡視就能知道哪臺(tái)機(jī)子的鉆頭有問(wèn)題，可以立即到有鉆頭問(wèn)題的機(jī)子處進(jìn)行處理。

圖1為本系統(tǒng)的電子原理方框圖。
具體實(shí)施方式
下面就附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明如附圖1所示，本實(shí)用新型的環(huán)模專用控制器無(wú)線集散控制系統(tǒng)由I-N個(gè)能夠?qū)υ擃愩@床的鉆頭是否變頓的狀況進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)的、當(dāng)變頓狀況出現(xiàn)時(shí)能夠自動(dòng)制動(dòng)的主監(jiān)測(cè)控制裝置和一個(gè)配套的無(wú)線集散監(jiān)視報(bào)警裝置組成。其主監(jiān)測(cè)控制裝置由拾音器1、信號(hào)處理器2、高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器A/D3、能進(jìn)行快速傅里葉變換和語(yǔ)音分析用的DSP微控器4及數(shù)控鉆床控制器5組成。拾音器1 一般安裝在接近鉆床10的鉆頭的近處，以便它能夠清楚地接受鉆頭打孔的聲音，它采用特殊結(jié)構(gòu)制作鉆床噪聲采集電路；拾音器1與信號(hào)處理器2、高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器A/D3、DSP微控器4 及數(shù)控鉆床控制器5依次串接互聯(lián)；信號(hào)處理器2、高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器A/D3、DSP微控器4 及數(shù)控鉆床控制器5既可以單獨(dú)裝配在一個(gè)獨(dú)立的小電器盒里，也可以與鉆床10的數(shù)控鉆床控制器5合裝在一起。信號(hào)處理器2將采集到的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的放大或衰減，因?yàn)楫?dāng)鉆頭變頓時(shí)，有可能噪聲會(huì)變得非常大、刺耳，采集到的信號(hào)電流十分大，則需要進(jìn)行衰減；有時(shí)則可能卡鉆、變成無(wú)聲狀態(tài)，這時(shí)采集到的信號(hào)電流十分低，則需要進(jìn)行適當(dāng)放大；總之， 要使噪聲模擬信號(hào)的電壓電流適合高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D)工作要求。A/D將聲音的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；聲音的數(shù)字信號(hào)再送到DSP微控器4里作快速傅里葉變換(FFT)， 其語(yǔ)音處理電路則時(shí)刻不斷地將它與原來(lái)采集存儲(chǔ)在微控器中的鉆頭正常工作時(shí)的頻譜相比較，如果是鉆頭變頓時(shí)產(chǎn)生的沉悶的鉆頭噪音形成的頻譜將會(huì)與鉆頭正常工作時(shí)的頻譜差別很大，對(duì)于進(jìn)來(lái)的差別很大的頻譜，語(yǔ)音處理電路則判定為鉆頭變頓，微控器4即時(shí)輸出控制信號(hào)到數(shù)控鉆床控制器5，(該數(shù)控鉆床控制器是環(huán)模自動(dòng)鉆床原來(lái)就有的，它已經(jīng)申請(qǐng)了中國(guó)專利，專利號(hào)為200810137863. 8)數(shù)控鉆床控制器在控制信號(hào)的指令觸發(fā)下對(duì)鉆床10上的控制鉆頭進(jìn)退的伺服電機(jī)進(jìn)行緊急剎車退鉆。為了將監(jiān)測(cè)到的鉆頭變頓狀況及緊急剎車停鉆情況告知操作工，本控制系統(tǒng)還設(shè)計(jì)有一個(gè)配套的無(wú)線集散監(jiān)視報(bào)警裝置。該無(wú)線集散監(jiān)視報(bào)警裝置由兩部分組成一部分是由第一無(wú)線收發(fā)模塊6與主監(jiān)測(cè)控制裝置組成，該模塊與其DSP微控器4相連，當(dāng)數(shù)控鉆床控制器5進(jìn)行緊急剎車停鉆的同時(shí)，還輸出報(bào)警信號(hào)經(jīng)DSP微控器到第二無(wú)線收發(fā)模塊7,由第一無(wú)線收發(fā)模塊6將報(bào)警信號(hào)以無(wú)線微波形式發(fā)送出去；該無(wú)線集散監(jiān)視報(bào)警裝置的另一部分則是由第二無(wú)線收發(fā)模塊7、中央控制模塊8及中央顯示模板9組成，其第二無(wú)線收發(fā)模塊7接受來(lái)自連接在主監(jiān)測(cè)控制裝置上的第一無(wú)線收發(fā)模塊6的發(fā)射信號(hào)，將它送到中央控制模塊8，中央控制模塊進(jìn)行相關(guān)處理(主要是鉆床識(shí)別)，并將處理結(jié)果顯示在中央顯示模板9上。
權(quán)利要求1.環(huán)模專用控制器無(wú)線集散控制系統(tǒng)，它由I-N個(gè)主監(jiān)測(cè)控制裝置和一個(gè)配套的無(wú)線集散監(jiān)視報(bào)警裝置組成，其特征在于其主監(jiān)測(cè)控制裝置由拾音器(1)、信號(hào)處理器(2)、 高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器A/D (3)、能進(jìn)行快速傅里葉變換和語(yǔ)音分析的DSP微控器(4)及數(shù)控鉆床控制器(5)組成，它們依次相互聯(lián)接，拾音器(1)接受采集鉆頭打孔的聲音信號(hào)，信號(hào)處理器( 則將采集到的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的放大或衰減，使之電壓電流適合高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器A/D (3)，高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器A/D將聲音的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，聲音的數(shù)字信號(hào)再送到DSP微控器(4)里作快速傅里葉變換，其語(yǔ)音處理電路則時(shí)刻不斷地將它與原來(lái)采集存儲(chǔ)在DSP微控器中的鉆頭正常工作時(shí)的頻譜相比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)兩者的頻譜差別很大時(shí)，DSP微控器(4)即時(shí)輸出控制信號(hào)到鉆床(10)原來(lái)配有的數(shù)控鉆床控制器，數(shù)控鉆床控制器在控制信號(hào)的指令觸發(fā)下對(duì)鉆床(10)上的控制鉆頭進(jìn)退的伺服電機(jī)進(jìn)行緊急剎車退鉆；其配套的無(wú)線集散監(jiān)視報(bào)警裝置，由第一無(wú)線收發(fā)模塊(6)、第二無(wú)線收發(fā)模塊(7)、中央控制模塊(8)及中央顯示模板(9)組成，其第一無(wú)線收發(fā)模塊(6)與其主監(jiān)測(cè)控制裝置的 DSP微控器(4)相連接，當(dāng)數(shù)控鉆床控制器進(jìn)行緊急剎車停鉆時(shí)，第一無(wú)線收發(fā)模塊(6)輸出報(bào)警信號(hào)經(jīng)過(guò)DSP微控器到第二無(wú)線發(fā)射模塊(7)，由它將報(bào)警信號(hào)以無(wú)線微波形式發(fā)送出去；其第二無(wú)線收發(fā)模塊(7)與中央控制模塊(8)及中央顯示模板(9)組成接受顯示單元，第二無(wú)線收發(fā)模塊(7)接受來(lái)自連接在主監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)上的第一無(wú)線收發(fā)模塊(6)的發(fā)射信號(hào)，再將它送到中央控制模塊(8)，中央控制模塊進(jìn)行信號(hào)處理，并將處理結(jié)果顯示在中央顯示模板(9)上。
專利摘要環(huán)模專用控制器無(wú)線集散控制系統(tǒng)，它由主監(jiān)測(cè)控制裝置和無(wú)線集散監(jiān)視報(bào)警裝置組成。其主監(jiān)測(cè)控制裝置由拾音器、信號(hào)處理器、高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、DSP微控器及數(shù)控鉆床控制器依次相互聯(lián)接，它們采集鉆頭聲音信號(hào)后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)再作快速傅里葉變換獲得即時(shí)頻譜，無(wú)線集散監(jiān)視報(bào)警裝置有連接在主監(jiān)測(cè)控制裝置的無(wú)線收發(fā)模塊、發(fā)射報(bào)警信號(hào)，另有無(wú)線收發(fā)模塊、中央控制模塊和中央顯示模板組成的接受顯示單元，它們接收、處理報(bào)警信號(hào)并顯示報(bào)警。該系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)鉆頭變頓及時(shí)、控制停鉆快速，能及時(shí)報(bào)警提示去更換鉆頭。
文檔編號(hào)G05B19/414GK202217168SQ20112022942
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者劉威, 徐翠鋒, 胡錦泉, 胡鴻志, 郭慶 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)