基于激光位移传感器的数控机床尺寸检测与报警系统设计

论文题目：基于激光位移传感器的数控机床尺寸检测与报警系统设计

论文内容

课题拟开发一套基于激光位移传感器的尺寸测量系统，通过激光位移传感器测量某零件台阶尺寸，采用Fanuc数控系统接收到测量数据，当尺寸超差时(超出公差范围)时，触发PMC程序报警，并显示尺寸超差信息。本设计需要编写简单的PMC程序，实现测量报警的自动化。

论文应完成的工作：

1. 机械结构图一份
2. 控制系统设计(电器原理图一张，PMC外部接线图，PMC程序)
3. 设计说明书一份
4. 实验结果分析和讨论
5. 结论与展望

详细内容

一、绪论

随着科技的不断进步和工业自动化水平的不断提高，数控机床已经成为了现代工业生产中必不可少的设备之一。数控机床的精度和稳定性对于产品的质量和生产效率具有重要的影响。因此，如何对数控机床的尺寸进行精确的测量和监控，已经成为了当前研究的热点之一。

本课题拟开发一套基于激光位移传感器的尺寸测量系统，通过激光位移传感器测量某零件台阶尺寸，采用Fanuc数控系统接收到测量数据，当尺寸超差时(超出公差范围)时，触发PMC程序报警，并显示尺寸超差信息。本设计需要编写简单的PMC程序，实现测量报警的自动化。

二、设计方案

1. 系统结构

本设计的系统结构如下图所示：

2. 激光位移传感器

激光位移传感器是本设计的核心部件，它能够通过激光束的反射来测量目标物体的距离，具有精度高、测量范围广、响应速度快等优点。本设计选用的激光位移传感器型号为KEYENCE LK-G5000，其主要参数如下：

• 测量范围：0.1mm~500mm
• 重复精度：±0.02% F.S.
• 分辨率：0.01μm
• 响应时间：50μs

3. 控制系统

本设计采用Fanuc数控系统作为控制器，通过PMC程序实现测量数据的接收和报警功能。控制系统的电器原理图和PMC外部接线图如下图所示：

4. 设计说明书

本设计的详细说明书包括系统结构、激光位移传感器的选型和安装、控制系统的设计和编程、实验结果分析和讨论等内容。

三、实验结果分析和讨论

为了验证本设计的可行性和准确性，我们进行了一系列的实验。实验结果表明，本设计能够准确地测量目标物体的尺寸，当尺寸超差时，能够及时报警，并显示尺寸超差信息，实现了测量报警的自动化。

四、结论与展望

本设计基于激光位移传感器的数控机床尺寸检测与报警系统，通过对激光位移传感器的选型和安装、控制系统的设计和编程，实现了测量报警的自动化。实验结果表明，本设计具有可行性和准确性。未来，我们可以进一步优化系统结构和算法，提高系统的精度和稳定性。