[实用新型]机床数字显示装置

说明书

本实用新型涉及一种机床数字显示装置，适用于各类中精度机床加工位移量的检测显示。

机床数字显示装置（以下简称机床数显装置）由位移传感器和数字处理显示装置两部分组成，数字处理显示装置一般为单片微机系统，主要包括微处理机最小系统、接口电路、显示驱动电路和LED数码器、开关电源等；位移传感器，目前国内采用的主要是光栅尺或光电编码器，前者本身造价十分昂贵，后者需要改造丝杆为滚珠丝杆，造价较高，因此难以大批量推广应用，与我国国情不符。

本实用新型旨在克服光栅式机床数显装置存在的上述缺陷，提供一种既满足绝大多数普通机床加工精度的要求，又具有造价低、性能稳定可靠等优点的新型机床数显装置。

本实用新型的技术解决方案是采用容栅式传感器作为机床数显装置的关键部件位移传感器，配置相应的接口电路和通用单片微机系统连接，实现机床加工量的数显控制。

由于容栅式传感器具有性能稳定、价格较低，同时在不改造丝杆的情况下容易达到0.01mm普通机床精度要求的优点，所以由此组成的机床数显装置具有精度适中，性能稳定可靠、造价低（相当于光栅式30％左右），安装方便等特点，具有大批量推广应用价值。

下面结合实施例及其附图对本技术方案作进一步说明。

图1是数据处理显示装置结构框图。

图2是实施例容栅式机床数显装置电原理图。容栅传感器在图中略示。

本实施例的数据处理显示装置由MCS－51单片微机系统构成，选用8031八位单片微处理机，最小系统除了8031单片机外，还包括程序存贮器2764EPROM，地址锁存器74LS373，系统选用的晶振为12MHZ，这是因为处理机需要有较快的工作速度来跟踪来自位移传感器的数据信号。显示驱动电路采用静态显示驱动，7位LED数码管的显示驱动由7片8位串入／并出移位寄存器74LS164担任，8031的串行口以方式0工作，将需显示的数据一次传送给74LS164。静态显示驱动，数码管亮度高，且程序不必经常扫描显示器，从而使之有更多的时间处理其它事务。本实施例同现有机床数显装置的数据处理显示装置基本相同，这里不作进一步描述，

为了确保微机正常工作，虽然系统内已采取一系列抗干扰装置，但由于工业环境一般比较恶劣，本实施例设置一种保护电路，即“看门狗”电路。该“看门狗”电路是一种双单稳态触发器，单片机输出口P36与双单稳态触发器的触发端B连接。当主程序正常执行工作时，P36口发送一系列的脉冲信号，以维持触发器Ⅰ的状态，触发器Ⅱ的输出维持在0状态，万一当程序受到干扰而“飞出”，没有运行到主程序时，触发器Ⅰ的状态反转，并使触发器Ⅱ的状态反转，並使之延时若干毫秒，使单片机8031被复位，从而强迫程序返回主程序。本实施例双单稳态触发器选用二个 1/2 CD4098B集成块组成，当然可以采用其他类似功能的集成块，例如74LS123等。