摩擦焊機數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)設(shè)計與研制

1、    摩擦焊機數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)設(shè)計與研制    姚曉穎李虹姜雷摘 要：本文針對摩擦焊機在裝卡找正過程中，存在的觀測精度低、工作量大，測點少，數(shù)據(jù)代表性差的缺陷，提出了一種方便有效的數(shù)據(jù)找正檢測方法，即有線與無線傳輸相結(jié)合的可視化編程數(shù)據(jù)找正系統(tǒng)。本文詳細介紹了系統(tǒng)的設(shè)計思想、系統(tǒng)構(gòu)成、功能及工作原理。此系統(tǒng)能夠克服上述存在的問題，達到零件制造的要求，具有很好的應用前景。關(guān)鍵詞：系統(tǒng)設(shè)計；無線傳輸；旋轉(zhuǎn)編碼器：tg409 ：a0.引言該設(shè)備用于零件的同心度誤差數(shù)據(jù)檢測，其在裝卡找正過程中，主要采用人工測量，實時監(jiān)視、人工記錄數(shù)據(jù)的方法，再以這些數(shù)據(jù)為依據(jù)，對

2、設(shè)備進行調(diào)整來找正。這種方式觀測精度低、工作量大，易受人為因素影響；測點少，數(shù)據(jù)代表性差，從而影響摩擦焊機的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此，提供一種行之有效、先進的數(shù)據(jù)找正檢測手段是目前所急需的。為此，我們研制了一種有線與無線傳輸相結(jié)合的可視化編程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，系統(tǒng)可以準確地檢測、傳輸和顯示同心度數(shù)據(jù)和角度數(shù)據(jù)，取代以往人工檢測、記錄數(shù)據(jù)的方式，節(jié)省了大量的人力，同時提高了數(shù)據(jù)精度，從而大大提高摩擦焊機的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。1.系統(tǒng)硬件組成1.1 系統(tǒng)硬件組成整個系統(tǒng)分為可視化編程接收、同心度誤差數(shù)據(jù)檢測和角度數(shù)據(jù)檢測3部分。（1）可視化編程接收部分的計算機（安裝了數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)的pc機）是信息處

3、理的核心，通過工控機的兩個rs232串口分別與無線數(shù)傳接收模塊psi-wl-plug-rs232/bt和gp1312rl/ch變送輸出儀表的轉(zhuǎn)換器進行串口通信，完成對數(shù)據(jù)的接收，并由計算機對接收的采集數(shù)據(jù)進行處理和顯示，同時控制打印機打印輸出。（2）同心度誤差數(shù)據(jù)檢測部分完成對主軸和軸承套的同心度數(shù)據(jù)檢測和無線傳輸。同心度誤差數(shù)據(jù)檢測部分包括s234數(shù)顯杠桿表和一對無線數(shù)傳模塊。psi-wl-rs232-rs485/bt發(fā)射模塊通過rs232接口和s234數(shù)顯杠桿表連接，同時為s234數(shù)顯表供電，數(shù)顯表采集的數(shù)據(jù)通過天線裝置直接完成對數(shù)據(jù)的發(fā)送；psi-wl-plug-rs232/bt無線接收

4、模塊直接與工控機串口連接，完成對同心度誤差數(shù)據(jù)的接收。該數(shù)據(jù)檢測部分的儀器封裝在控制箱里固定在連接主軸的三腳架上，完成對同心度誤差數(shù)據(jù)的無線檢測。（3）角度檢測部分完成對主軸旋轉(zhuǎn)角度的測量。角度檢測部分以有線方式傳輸檢測摩擦焊機主軸旋轉(zhuǎn)的角度數(shù)據(jù)，由rs232/rs485轉(zhuǎn)換器、變送輸出儀表、旋轉(zhuǎn)編碼器組成，所檢測的角度數(shù)據(jù)與同心度誤差數(shù)據(jù)一一對應。roc413型旋轉(zhuǎn)編碼器通過輸出端ssi接口同gp1312rl/c變送儀表連接，以rs485的方式輸出，再經(jīng)rs232/rs485轉(zhuǎn)換器和計算機進行串口通信。1.2 系統(tǒng)硬件選型（1）無線傳輸模塊藍牙是一種支持設(shè)備短距離通信的無線電技術(shù)，本項目傳輸

5、距離僅2m，因此選用phoenixcontac公司生產(chǎn)的一對藍牙無線數(shù)據(jù)傳輸模塊完成同心度數(shù)據(jù)的傳輸。發(fā)射模塊型號為psi-wl-rs232-rs485/bt，接收模塊型號為psi-wl-plug-rs232/bt，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便，具有用于外部天線的mcx口，集成通路診斷功能。在數(shù)據(jù)通信時，只需保證無線傳輸模塊的收發(fā)頻率設(shè)置相同即可。（2）旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)編碼器選用海德漢roc413絕對型。其內(nèi)部裝有精巧的光電碼盤，能將主軸角度位置信號變換成13位格雷碼輸出。不論主軸旋轉(zhuǎn)多少圈，主軸的任何一個絕對角度（0360°）都有一個相應的格雷碼與之對應，從而可以準確地知道主軸在任何時

6、刻的角度位置。（3）變送儀表對于roc413絕對型編碼器為串行輸出的ssi信號，連接的模板很少。為此，采用上海精浦機電有限公司專為其開發(fā)的gp1312/ch變送輸出儀表，此儀表可以對roc413絕對型編碼器輸出的格雷碼進行解碼運算，最后以角度進行顯示，同時無零點漂移、信號干擾丟失問題，能確保長時間無故障運行。2.系統(tǒng)軟件開發(fā)本系統(tǒng)的控制軟件采用vb6.0平臺開發(fā)。通過mscom控件控制串行口，完成對摩擦焊機角度數(shù)據(jù)和同心度無線數(shù)據(jù)的同步采集、顯示，同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和打印功能，系統(tǒng)開發(fā)界面如圖1所示。通過此操作界面，可以進行測量方式的選擇端跳和徑跳；數(shù)據(jù)接收方式的選擇自動接收和手動接收，如果選

7、擇自動接收方式，需要在左邊的發(fā)送時間間隔的文本內(nèi)輸入時間間隔，默認為2000ms?，F(xiàn)場操作人員根據(jù)測量元件的工藝要求，確定端跳或徑跳檢測之后，點擊接收按鈕，角度數(shù)據(jù)和同心度誤差數(shù)據(jù)就會在界面中間的兩個文本里以2s的時間間隔自動同步顯示，同時默認將數(shù)據(jù)存儲到excel表中，便于查詢和打印。數(shù)據(jù)的檢測、記錄、存儲都是自動完成，大大提高了數(shù)據(jù)檢測效率。結(jié)論本項目采用可視化編程，利用藍牙無線傳輸技術(shù)，在pc機上以有線和無線的兩種方式同步的檢測、傳輸、接收、顯示傳感器檢測的角度數(shù)據(jù)和同心度誤差數(shù)據(jù)，同時并把檢測的數(shù)據(jù)動態(tài)的同步存儲到excel表中，利于現(xiàn)場人員隨時查閱和打印。經(jīng)過軟件調(diào)試和現(xiàn)場設(shè)備聯(lián)動調(diào)試，已準確接收有線與無線傳輸?shù)默F(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)，解決了現(xiàn)場人工檢測、記錄數(shù)據(jù)，工作量大、效率低的問題。本系統(tǒng)的研制成功，應用于摩擦焊機同心度檢測可大大提高工作效率和產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。參考文獻1何志敏，梅