基于光信号的电火花线切割数据采集系统研究

摘要

针对电火花加工过程中利用电压、电流波形等电信号对放电间隙状态监测存在的易受干扰等不足,提出了一种基于放电火花光信号图像的信息采集方法与控制系统.该系统包含机床硬件与控制、数据采集及上位机控制程序等模块.以STM32开发板为控制内核,通过RS232与上位机通讯,实现机床电器控制;以Hispec高速摄像机与NI6366数据采集卡为时钟同步采集装置,分别通过TCP/IP协议及USB总线与上位机通讯,实现电火花放电图像和放电间隙电压和电流信号的同步采集;在此基础上,以PC机为上位机,运用LabVIEW软件,设计了采集界面及控制程序,实现机床的实时控制、采集数据的保存、回放及分析处理等功能.实验分析结果表明,通过分析处理空载脉冲、正常脉冲及非正常脉冲等不同放电状态下的采集数据,可有效识别放电间隙状态,为利用火花图像特征建立放电状态的预测模型提供了一种新思路,从而为高效的多槽电火花线切割中的解耦控制问题提出解决方案.