万能工具显微镜智能化改造

　　一、引言

　　万能工具显微镜是几何量测量中通用的精密测量仪器,在机械加工生产中一直发挥着极其重要的作用。万能工具显微镜测量方式是首先校正工件测量基准与仪器的测量标准相一致,然后测得原始读数,再进行数据处理得出最后测量结果,测量时间主要用在校正工件测量基准和后续的数据处理上,由此导致测量效率低下。对万能工具显微镜进行智能化改造后测量方式发生了变革,由测量软件的数学找正代替了手工校正工件测量基准,通过测量软件将测得的原始读数传入计算机进行数据处理转换成两维几何元素(点线圆等),然后通过对两维几何元素之间的关系计算得出最终测量结果,这样可大大提高测量速度。

　　本文针对国产JX11A型数显万能工具显微镜,实现了智能化改造,现对改造过程中的主要工作介绍如下。

　　二、万能工具显微镜智能化测量系统的总体配置和构成

　　对JX11A型数显万能工具显微镜进行智能化改造中,在保留原仪器的光学机械主机体和DS2081数显箱基础上,加入计算机数据处理系统,利用串口使DS2081数显箱与计算机进行数据通讯完成测量读数的采集,改造后测量系统的框图如图1。

　　改造后测量系统的工作过程:

　　1.测量读数的获取:按下采样键后,DS2081数显箱将当前万工显瞄准的两个坐标轴的读数X、Y值以ASCⅡ码格式通过RS232口传入计算机中等待处理。

　　2.几何元素的拟合计算:当几何元素的测量点采样完毕之后,利用最小二乘法拟合计算出几何元素。

　　3.两维通用测量过程:将工件放置在工作台上,先测量基准元素即基准点(工件坐标原点)和基准线(坐标轴),利用基准元素在计算机中建立工件坐标系,然后在工件坐标系下利用通用几何元素(点线圆等)完成各项参数的测量和评定。

　　三、测量系统串口通讯模块的实现

　　万工显智能化改造中的通信模块主要功能是完成从DS2081数显箱串行口缓冲区中将采样值(X、Y坐标)读入到计算机内存的缓冲区中,以供应用程序使用。通信模块可分为硬件和软件两部分,硬件部分指计算机的串行口、DS2081数显箱串行口和连接电缆;软件部分指通信协议及其建立在该协议上的通信驱动模块。

　　计算机和DS2081数显箱所提供的都是9芯的连接插头。

　　DS2081数显箱串行口内置通信协议如下:

　　串行工作方式:半双工(单向输出);波特率:1200(固定);停止位:1位;字符数:7位;奇偶校验:无;控制信号:无;输出格式:(24个字符)符号+数字。

　　通讯驱动模块用MSCOMM控件来实现,采样数据读取流程如图2。

　　VB通讯协议设置代码如下: