在线刀具状态监测系统的单片机设计

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1、一个单片机工具监控系统的设计对于在线车削操作的应用抽象的刀具状态监测系统在FMS系统中发着挥重要作用。通过改变之前旧工具或当时它错误,可以减少缺陷产品造成的损失极大,从而提高产品质量和可靠性。为了达到这个目标,一个在线刀具状态监测系统使用单芯片微型计算机检测切削过程中刀具破损了。基于pc的监控系统用于大多数重新搜索工作。基于pc的监控系统的主要缺点是其成本。为了降低成本,刀具状态监测系统基于英特尔8051单片机和本文中描述的设计。8051工具监控系统使用应变计测量切削力;根据力的特性,该工具监测sys-tem关键词工具状态监控刀具破损质量与可靠性基于pc的监控系统单片机微

2、处理器1介绍刀具状态监控已经成为一个热门话题在工业自动化的发展。许多大学和研究机构都致力于这项研究。在竞争的工业社会,生存的关键是第一组来实现总汽车——美信。在当前的趋势自动化人工制作流程,自动检测系统的开发的刀具破损和穿已经成为一个重要的领域,和目前流行。刀具破碎险是一种特别严重和紧急事件,需要立即检测和恢复,没有大量的有缺陷的工件可能流入后续生产过程,导致——荷兰国际集团(ing)产品质量差和增加的战役——在产品管理部分。刀具破损大大影响制造精度的表面。此外,在应对生产过程自动化,最近的趋势,许多研究人员研究关注在线监测方法的发展减少-ting工具破损(1、2、3、4

3、)。领域的在线测量,局域网[5]和Emel[6]利用声发射检测刀具破损,Al-tintas[7],林[8]和曾etAl。[9]使用切削力信号的监控刀具;Altintas[10]进一步试图预测切削力的大小通过监测伺服电机的电流,除了使用切削力信号,而陈Matsushima[11]和[12]使用主轴电机的电流预测刀具破损。在信号处理领域,consid——作时域信号难以过程,常用的信号处理方法:(1)FFT[13]:将时域信号转换成离散傅里叶变换,然后利用离散傅里叶变换提取的具体特性——躺下的信号。(2)小波变换[14]:将时域信号转换为小波系数和使用这些系数为基础提取底层信号

4、的具体特征。(3)时间序列分析[15]:包括汽车回归(AR)、滑动平均(MA)和自回归移动平均(ARMA)。例如,吴[16]使用AR和ARMA模型来处理切削振动信号;潘迪特[17]使用AR和ARMA方法应用在刀具的磨损。Dornfeld[18]进一步探讨了穿车床使用AR模型和神经网络方法。近年来,模糊逻辑、遗传算法、专家系统、分形和混沌理论都被用作工具监测方法[19]。人工智能可能自动监测的另一个未来的方向各种监测系统的最后一步是执行处理收集的数据通过实验或在线测量。各种基于pc的监控方法的成本和健壮性构成了这些程序的实现的重要问题。为了克服这些问题,可以应用成熟的单片机

5、技术来完成任务和方法实时功能。本研究关注的是车床刀具在线监测单芯片技术作为一种低成本、可行的方法。简而言之,在我们的方法中,刀具打破——年龄识别规则存储在一个8051单片机。这个刀具监测设备使用应变计式传感器检测切削力,那么信号放大、过滤、从模拟到数字转换,最后使用软件程序来推断conditi裁员8051人28051单片机监控系统的工具基于机床操作方法,8051单片机工具监控系统可以设计执行3工作模型。数据采集系统在这种模式下,8051单片机工具监测系统是一个12位数据采集系统与数据采样率高达100千赫。这个系统有一个前置放大器的输入电阻高达108W和增益设置为1-200

6、,和一个差分放大器增益设置为1-400,以构建一个信号放大系统最终获得约1-80000,45赫兹低通滤波器;一个12位高速模数转换器(AD1674)与最大抽样维护功能转换时间=10ls;一个rs-485接口组成的SN75176IC将在线与主控制站。许多工具的实时切割数据机器在车间可以传输到PC主要控制站通过网络接口facili-泰特的监控和即时处理突发事件。独立的报警模式8051系统在这种模式下没有网络功能。后,切削力数据为一个特定的工具已经col-收,8051年的系统确定破损完全基于刀具破损识别规则存储在ROM中,而不是在个人电脑的主要控制站。美观——天,它是一个简单的

7、系统,一个简化的电路。的缺点是,这8051系统没有足够的硬盘来存储切削数据。一旦更换刀具,切削数据与之前的相关工具。组合模型8051系统可以自行确定破损。当有一个主要工具破损,8051可以自动提交程序-马布尔逻辑控制(PLC)命令来关闭机器,避免后续损失。与rs-485网络传输数据回主控制站,工人们在主控制站可以监控几十个机器,减少车间工人的需要。3回旋监视理论在切削过程中,切削力的合力克服变形和变形阻力。这是一个互补的力量相同的振幅,但相反的方向,分别在工具和工件。切削力F分为3力量:主切削力,v,推力Fp,和提要力FF相互