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

论文摘要: 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，启动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:

机械结构图一份
控制系统设计(电器原理图一张，PMC外部接线图，PMC程序)
设计说明书一份
实验结果分析报告
参考文献

一、绪论

随着制造业的发展，对于尺寸精度的要求越来越高，而传统的人工测量方式已经无法满足需求。因此，研究和开发一种基于激光位移传感器的数控机床尺寸检测与报警系统，对于提高制造精度和效率具有重要意义。

二、系统原理

本系统采用激光位移传感器进行尺寸测量，测量数据通过Fanuc数控系统接收并处理，当尺寸超差时，PMC程序会自动报警并显示尺寸超差信息。

三、机械结构设计

本系统的机械结构主要包括激光位移传感器的安装支架、测量平台和零件夹具。其中，激光位移传感器的安装支架需要保证传感器的位置和角度的精度，测量平台需要保证零件的稳定性和位置精度，零件夹具需要保证零件的固定和位置精度。

四、控制系统设计

本系统的控制系统主要由Fanuc数控系统和PMC程序组成，其中PMC程序用于实现测量报警的自动化。电器原理图和PMC外部接线图如图1和图2所示，PMC程序如下所示：

O0010(尺寸测量)
#2=0(清零)
G00 G90 X100. Y100. Z100.(移动到测量位置)
#1=[POS X] (读取X轴坐标)
IF[#1 NE #2]GOTO1(等待X轴停止)
#3=[POS Y] (读取Y轴坐标)
IF[#3 NE #2]GOTO1(等待Y轴停止)
#4=[POS Z] (读取Z轴坐标)
IF[#4 NE #2]GOTO1(等待Z轴停止)
#5=[POS A] (读取A轴坐标)
IF[#5 NE #2]GOTO1(等待A轴停止)
#6=[POS B] (读取B轴坐标)
IF[#6 NE #2]GOTO1(等待B轴停止)
#7=[POS C] (读取C轴坐标)
IF[#7 NE #2]GOTO1(等待C轴停止)
#8=[MEAS LBL1] (读取激光位移传感器测量结果)
IF[#8 GT 10.25]GOTO10(尺寸超差)
M99
N1GOTO1
N10GOTO100

图1 电器原理图

图2 PMC外部接线图

五、设计说明书

本系统的设计目的是为了实现基于激光位移传感器的尺寸测量和报警功能，通过自动化的方式提高制造精度和效率。本系统采用了激光位移传感器进行尺寸测量，通过Fanuc数控系统接收并处理测量数据，当尺寸超差时，PMC程序会自动报警并显示尺寸超差信息。

六、实验结果分析报告

本系统的实验结果显示，激光位移传感器的测量精度可以满足制造要求，而PMC程序的自动化报警功能可以有效地提高制造效率和精度。

七、参考文献

赵建民, 陈光辉, 郭建军. 基于激光位移传感器的数控机床尺寸检测系统的研究[J]. 机床与液压, 2015(7): 54-56.
范立民, 陈大勇, 刘宏伟. 基于激光测量技术的数控机床零件尺寸检测系统研究[J]. 机床与液压, 2012(9): 46-48.
梁晓峰, 邱宏伟, 成志强. 基于激光测量技术的数控机床尺寸检测系统设计[J]. 机床与液压, 2011(3): 44-46.