基于声音传感器的数控加工设备远程监测系统的制作方法

文档序号:16086737发布日期:2018-11-27 22:31阅读:436来源:国知局

本实用新型涉及一种监测系统,尤其涉及一种基于声音传感器的数控加工设备远程监测系统。



背景技术:

数控加工设备是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔,机床就具有广泛的加工工艺性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件,具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。

冲压是数控加工中的一种,冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。但冲压工艺在成型过程中容易产生破裂现象,需要工人去监视整个冲压过程,并更换新的材料。

大多数材料变形和断裂时会有声发射发生,但许多材料的声发射信号强度很弱,人耳不能直接听见,需要借助电子仪器才能检测出来。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种节省人力、更加可靠、可以通过声音传感器来检测破裂产品的数控加工设备。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:

基于声音传感器的数控加工设备远程监测系统,包括至少一个数控加工设备本体、分线器、数据采集仪和远程监测服务器,所述的数控加工设备本体上设有至少一个声音传感器,各声音传感器分别通过数据总线与分线器一端相连;

所述数据采集仪包括音频放大电路、音频滤波电路、模数转换电路、控制器和通信模块,分线器的另一端连接音频放大电路的信号输入端,所述音频放大电路的信号输出端连接音频滤波电路的信号输入端,所述音频滤波电路的信号输出端连接模数转换电路的信号输入端,所述模数转换电路的信号输出端连接控制器的信号输入端,所述控制器通过通信模块与远程监测服务器通信连接。

优选的,所述的数控加工设备本体为冲压模具,冲压模具包括上模板和下模板,所述的声音传感器设于所述上模板和/或下模板上。

优选的,所述的上模板和下模板上均设有缓冲层。

优选的,所述的上模板和下模板上设有定位装置。

优选的,所述的定位装置为互相匹配的定位柱和定位孔。

优选的,所述的模数转换电路型号为TMS320LF240,控制器型号为TMS320F28035RSHS,数据总线为RS232总线,分线器采用E232H4高速隔离集线转换器,声音传感器采用TZ-2KA传感器,音频放大电路采用OPA1678低失真低噪声通用音频运算放大器,音频滤波电路采用MD4103D滤波ic。

本实用新型的有益效果是:

(1)通过声音传感器实时监测数控加工设备的工作状态,及时报告加工过程中的破裂产品,降低了废品率,提高了生产效率。

(2)与远程监测服务器实时连接,用户可通过手机等终端查看数控加工设备的工作状态,大大方便了生产操作,提高了自动化水平,节省了人力资源。

(3)由于减少了人工操作,大大降低了加工过程中出现的安全事故率。

附图说明

图1为冲压模具结构图;

图2为下模板俯视图;

图3为监测系统框图;

图中,1-上模板,2-下模板,3-缓冲层,4-声音传感器,5-定位柱,6-定位孔。

具体实施方式

下面将结合实施例,对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1-3,本实用新型提供一种技术方案:

基于声音传感器的数控加工设备远程监测系统,包括一个数控加工设备本体、分线器、数据采集仪和远程监测服务器,本实施例中,所述的数控加工设备本体为冲压模具,所述冲压模具包括上模板1和下模板2,所述的上模板1和下模板2上均设有缓冲层3,用于承受冲压过程中产生的力,避免上模板1和下模板2发生凹陷或变形。所述的上模板1和下模板2上分别设有互相匹配的定位柱5和定位孔6,用于冲压过程中上模板1和下模板2的对准定位;

如图2所示,所述下模板2上还设有五个声音传感器4,声音传感器4可采用TZ-2KA传感器(带信号调理盒),方便控制器对各个方向的声音信号进行收集,并取平均值进行分析处理,大大增加了控制终端分析声音信号的准确度。各声音传感器4分别通过数据总线(RS232)与分线器一端相连,分线器采用E232H4高速隔离集线转换器,实现一个串口设备与4个RS232串口设备主从式通信;

所述数据采集仪包括音频放大电路(采用OPA1678低失真低噪声通用音频运算放大器)、音频滤波电路(采用MD4103D滤波ic)、模数转换电路、控制器和通信模块,所述的模数转换电路型号为TMS320LF240,所述的控制器型号为TMS320F28035RSHS,分线器的另一端连接音频放大电路的信号输入端,所述音频放大电路的信号输出端连接音频滤波电路的信号输入端,所述音频滤波电路的信号输出端连接模数转换电路的信号输入端,所述模数转换电路的信号输出端连接控制器的信号输入端,所述控制器通过通信模块与远程监测服务器通信连接。上述元器件或电路之间根据应用及产品用户手册进行引脚的匹配连接即可,在此不再赘述。

如图3所示,冲压过程中,冲压材料的实时声音信号经过声音传感器传入音频放大电路,进行幅值放大(因为采集到的声音大多是很微弱的,音频放大电路可以有效放大声音信号,增加监测精度)。放大后的声音信号经过音频滤波电路,被过滤掉特定波长、频率的噪音。被过滤后的声音信号经过模数转换电路被转成电子信号,电子信号经控制器进行分析对比(对比冲压模具正常工作状态下的声音信号),并上传到远程监测服务器,若出现材料断裂等问题,控制器会发送信号给冲压模具,将废品输送到废品通道,并通过远程监测服务器将信息及时反馈给手机、电脑等终端,使工作人员及时知悉。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围,则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

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