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1.2 測(cè)量系統(tǒng)的組成
一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)通常包括被測(cè)量對(duì)象、傳感器、測(cè)量電路、信息處理及顯示電路等幾部分：
顯示器
測(cè)量電路
傳感器
被測(cè)量對(duì)象
圖1.1 測(cè)量系統(tǒng)的組成
第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
本裝置是與計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)機(jī)床系統(tǒng)配套的設(shè)備,它由三大部分組成:機(jī)械傳動(dòng)裝置、硬件控制系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。它既可以獨(dú)立工作,又可以加入CNC系統(tǒng),在CNC系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制下完成等待、測(cè)量、顯示測(cè)量結(jié)果等功能,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工和自動(dòng)檢測(cè)一體化。測(cè)量系統(tǒng)基本組成如圖2.1。
驅(qū) 動(dòng)
電 路
控 制
單 元
步 進(jìn)
電 機(jī)
測(cè) 量
裝 置
圖2.1 測(cè)量系統(tǒng)組成圖
2.3 總體控制框圖的設(shè)計(jì)
總體布置必須要有全局觀點(diǎn)，不僅要考慮機(jī)械本身的內(nèi)部因素，還要考慮人機(jī)關(guān)系、環(huán)境條件等各種外部因素，按照簡(jiǎn)單、合理、經(jīng)濟(jì)的原則妥善地確定機(jī)械中的各零部件之間的相互位置和運(yùn)動(dòng)關(guān)系。一般總是先布置執(zhí)行系統(tǒng)，然后再布置傳動(dòng)系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)及支承形式等，通常都是從粗到細(xì)，從簡(jiǎn)到煩，需要多次反復(fù)能確定。[4]
裝置的測(cè)量原理為：當(dāng)零件加工完成后，由機(jī)械手將零件送到尺寸測(cè)量裝置上，按下鍵盤上的尺寸測(cè)量鍵，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)即被啟動(dòng)。通過(guò)絲杠螺母機(jī)構(gòu)帶動(dòng)活動(dòng)刀口移動(dòng)，當(dāng)零件被測(cè)量刀口夾緊而夾緊力超過(guò)壓縮彈簧產(chǎn)生的軸向力時(shí)，摩擦離合器的摩擦面產(chǎn)生滑動(dòng)，此時(shí)絲杠停止轉(zhuǎn)動(dòng)，光電傳感器不再向CPU發(fā)送脈沖，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，把記錄數(shù)據(jù)送到CPU經(jīng)處理后，通過(guò)顯示電路顯示所測(cè)量的零件尺寸。測(cè)量裝置控制框圖如圖2.2所示。
2.2 測(cè)量裝置控制框圖
第3章 機(jī)械部分設(shè)計(jì)
在測(cè)量過(guò)程中，當(dāng)零件與測(cè)量刀口相接觸而被刀口夾緊后，絲杠應(yīng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，所以電機(jī)與絲杠之間應(yīng)采用摩擦離合器。摩擦離合器的從動(dòng)圓錐盤，在壓縮彈簧作用下壓緊摩擦離合器的主動(dòng)圓錐盤，摩擦力矩使絲杠和電機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)測(cè)量刀口夾緊零件后，摩擦離合器的摩擦面產(chǎn)生滑動(dòng)，絲杠停轉(zhuǎn)。
預(yù)選絲杠螺距為2㎜，要求測(cè)量精度為0.02㎜，所以光電編碼盤應(yīng)大于100脈沖/圈。光電編碼盤裝在絲杠上，隨絲杠一起轉(zhuǎn)動(dòng)。絲杠停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，光電傳感器發(fā)送信號(hào)給CPU，控制系統(tǒng)使電機(jī)停轉(zhuǎn)。由以上幾點(diǎn)可以確定出零件尺寸測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3.2所示。
絲杠
內(nèi)尺寸固定刀口
螺母
外尺寸活
動(dòng)刀口
外尺寸固
定刀口
內(nèi)尺寸活動(dòng)刀口
離合器
光電編碼盤
步進(jìn)電機(jī)
彈簧
圖3．2 測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖
3.2 主要零件的設(shè)計(jì)
第4章 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第5章 硬件設(shè)計(jì)
第6章 軟件設(shè)計(jì)
結(jié) 論
參考文獻(xiàn)
致 謝