專利名稱：加工中心光電信號長度對刀儀及其處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加工中心的對刀技術(shù)，具體涉及一種加工中心光電信號長度對刀儀及其處理方法。
背景技術(shù)：
光柵尺是以標(biāo)尺光柵和指示光柵為測量元件的測量儀器，其亦被應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床刀具的測量技術(shù)。早期長度對刀儀相對落后，典型結(jié)構(gòu)如實(shí)用新型專利“200420046194. 0” 數(shù)控機(jī)床對刀儀公開的結(jié)構(gòu)，其工作過程為(公告文件中說明書最后一頁倒數(shù)第二段)1、用標(biāo)準(zhǔn)測試棒確定基準(zhǔn)位置。2、在對刀儀中裝入被測刀具。3、利用光柵尺、檢測儀器百分表測出刀具的直徑、長度，由數(shù)顯表顯示檢測值，人工讀數(shù)。4、使用者根據(jù)自己所需的尺寸對刀具進(jìn)行補(bǔ)償(公告文件中說明書實(shí)用新型內(nèi)容突出效果第2點(diǎn))。此對刀儀檢測精度、重復(fù)精度受到標(biāo)準(zhǔn)測試棒制造精度、百分表和光柵尺的準(zhǔn)確度、光柵尺在裝置中的安裝精度、人工操作誤差等多方面因素影響，難以達(dá)到高精度。最大的缺陷還在于此對刀儀不能直接將信號輸出給數(shù)控系統(tǒng)，需要人工把數(shù)顯表的檢測值輸入數(shù)控系統(tǒng)，再由數(shù)控系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)，造成浪費(fèi)人力，測試效率低。后期，為了解決需要人工輸入數(shù)據(jù)的技術(shù)問題，研發(fā)出了觸點(diǎn)式長度對刀儀，其工作過程為1、被測刀具觸碰對刀平面，向下對刀。2、觸點(diǎn)開關(guān)簧片的觸發(fā)零件向下運(yùn)動。3、觸發(fā)零件觸碰(或松開)觸點(diǎn)開關(guān)簧片。4、觸點(diǎn)開關(guān)簧片上的觸點(diǎn)導(dǎo)通通電。5、信號觸發(fā)。6、輸出電平轉(zhuǎn)換信號給數(shù)控系統(tǒng)。7、數(shù)控系統(tǒng)接收信號，處理數(shù)據(jù)，計算得到被測刀具的長度。(信號觸發(fā)的一瞬間所在的位置正是刀具對刀的參考點(diǎn)，數(shù)控系統(tǒng)通過比較檢測出刀具長度(位置)的變化。)此觸點(diǎn)式長度對刀儀，采用的是機(jī)械結(jié)構(gòu)觸點(diǎn)開關(guān)簧片、觸發(fā)零件，其制造精度、 安裝精度影響對刀儀的測量精度，另外，觸發(fā)零件與觸點(diǎn)開關(guān)簧片多次觸碰產(chǎn)生的機(jī)械磨損、觸點(diǎn)開關(guān)簧片多次使用產(chǎn)生變形，會令信號觸發(fā)的一瞬間所在的位置發(fā)生變化，造成觸點(diǎn)式長度對刀儀難以達(dá)到高精度。而且當(dāng)觸點(diǎn)磨損到無法導(dǎo)通時，壽命也就結(jié)束了，所以觸點(diǎn)式對刀儀存在觸點(diǎn)壽命問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種無需人工讀數(shù)、無磨損、檢測精度高、壽命長的加工中心光電信號長度對刀儀。本發(fā)明的另一目的在于提供一種加工中心光電信號長度對刀儀的處理方法。本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本加工中心光電信號長度對刀儀，其特征在于包括位于對刀儀內(nèi)部的測桿、光柵座、標(biāo)尺光柵、指示光柵、發(fā)光板和接收板，所述測桿的頂部為對刀平面，被測刀具向下抵壓對刀平面，測桿與光柵座固定連接，標(biāo)尺光柵、 發(fā)光板固定在光柵座上，指示光柵、接收板固定不動在對刀儀內(nèi)部，標(biāo)尺光柵和指示光柵位于發(fā)光板與接收板之間，接收板信號連接加工中心的數(shù)控系統(tǒng)；所述標(biāo)尺光柵和指示光柵上分別光刻有零位光柵線紋，發(fā)光板上的發(fā)光管位置水平正對標(biāo)尺光柵的零位光柵線紋，接收板上的光電管位置水平正對指示光柵的零位光柵線紋。所述對刀平面突出于對刀儀的保護(hù)蓋，測桿的頭部設(shè)有可伸縮的密封套，密封套上下端均固定，測桿的尾部套有復(fù)位彈簧。復(fù)位彈簧的作用是使測桿向上復(fù)位。上述的加工中心光電信號長度對刀儀的處理方法，其特征在于包括以下步驟(1)、開啟加工中心的數(shù)控系統(tǒng)，發(fā)光板和接收板通電工作，發(fā)光板的發(fā)光管射出的光線透過標(biāo)尺光柵的零位光柵線紋射向指示光柵；O)、被測刀具向下運(yùn)動，接著觸碰抵壓對刀平面，向下對刀，測桿、光柵座、標(biāo)尺光柵、發(fā)光板一起向下移動，指示光柵、接收板固定不動，標(biāo)尺光柵與指示光柵發(fā)生相對位移， 即兩者的零位光柵線紋發(fā)生相對位移；(3)、當(dāng)兩者的零位光柵線紋處于同一水平面時，發(fā)光板的發(fā)光管射出的光線透過標(biāo)尺光柵的零位光柵線紋、指示光柵的零位光柵線紋射向接收板，接收板的光電管接收到零位光脈沖信號，輸出電脈沖信號，進(jìn)行電平比較后信號觸發(fā)，輸出電平轉(zhuǎn)換信號給數(shù)控系統(tǒng)；(4)、數(shù)控系統(tǒng)接收信號，處理數(shù)據(jù)，計算得到被測刀具的長度。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)1、本加工中心光電信號長度對刀儀是刀具精密位置檢測的檢測儀器，適用于鉆銑床、雕銑機(jī)等數(shù)控機(jī)床加工中心，用于鉆頭、銑刀、盤銑刀等刀具的長度測量，將光柵光電技術(shù)應(yīng)用于對刀儀，用光電信號檢測被測刀具的長度，制造難度低、成本低，光電信號傳輸處理速度快，重復(fù)精度達(dá)到2 μ m，這是早期長度對刀儀無法達(dá)到的，觸點(diǎn)式長度對刀儀要達(dá)到也有相當(dāng)難度。2、相對于早期長度對刀儀，本光電信號長度對刀儀的接收板直接把電信號輸出給數(shù)控系統(tǒng)，因此無需配套數(shù)顯表，無需讀數(shù)，節(jié)約人力，測試效率高。3、相對于觸點(diǎn)式長度對刀儀，本光電信號長度對刀儀用光電信號檢測，標(biāo)尺光柵和指示光柵是不接觸的，無觸點(diǎn)，檢測時不存在檢測元件接觸的問題，不存在觸點(diǎn)壽命和觸點(diǎn)磨損的問題。


圖1是本發(fā)明的加工中心光電信號長度對刀儀的縱向剖視圖。圖2是圖1的局部放大圖。圖1和圖2中標(biāo)號和名稱為
權(quán)利要求
1.加工中心光電信號長度對刀儀，其特征在于包括位于對刀儀內(nèi)部的測桿、光柵座、 標(biāo)尺光柵、指示光柵、發(fā)光板和接收板，所述測桿的頂部為對刀平面，被測刀具向下抵壓對刀平面，測桿與光柵座固定連接，標(biāo)尺光柵、發(fā)光板固定在光柵座上，指示光柵、接收板固定不動在對刀儀內(nèi)部，標(biāo)尺光柵和指示光柵位于發(fā)光板與接收板之間，接收板信號連接加工中心的數(shù)控系統(tǒng)；所述標(biāo)尺光柵和指示光柵上分別光刻有零位光柵線紋，發(fā)光板上的發(fā)光管位置水平正對標(biāo)尺光柵的零位光柵線紋，接收板上的光電管位置水平正對指示光柵的零位光柵線紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工中心光電信號長度對刀儀，其特征在于所述對刀平面突出于對刀儀的保護(hù)蓋，測桿的頭部設(shè)有可伸縮的密封套，密封套上下端均固定，測桿的尾部套有復(fù)位彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工中心光電信號長度對刀儀的處理方法，其特征在于包括以下步驟(1)、開啟加工中心的數(shù)控系統(tǒng)，發(fā)光板和接收板通電工作，發(fā)光板的發(fā)光管射出的光線透過標(biāo)尺光柵的零位光柵線紋射向指示光柵；O)、被測刀具向下運(yùn)動，接著觸碰抵壓對刀平面，向下對刀，測桿、光柵座、標(biāo)尺光柵、 發(fā)光板一起向下移動，指示光柵、接收板固定不動，標(biāo)尺光柵與指示光柵發(fā)生相對位移，即兩者的零位光柵線紋發(fā)生相對位移；(3)、當(dāng)兩者的零位光柵線紋處于同一水平面時，發(fā)光板的發(fā)光管射出的光線透過標(biāo)尺光柵的零位光柵線紋、指示光柵的零位光柵線紋射向接收板，接收板的光電管接收到零位光脈沖信號，輸出電脈沖信號，進(jìn)行電平比較后信號觸發(fā)，輸出電平轉(zhuǎn)換信號給數(shù)控系統(tǒng)；G)、數(shù)控系統(tǒng)接收信號，處理數(shù)據(jù)，計算得到被測刀具的長度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種加工中心光電信號長度對刀儀，包括位于對刀儀內(nèi)部的測桿、光柵座、標(biāo)尺光柵、指示光柵、發(fā)光板和接收板，所述測桿的頂部為對刀平面，被測刀具向下抵壓對刀平面，測桿與光柵座固定連接，標(biāo)尺光柵、發(fā)光板固定在光柵座上，指示光柵、接收板固定不動在對刀儀內(nèi)部，標(biāo)尺光柵和指示光柵位于發(fā)光板與接收板之間，接收板信號連接加工中心的數(shù)控系統(tǒng)。本發(fā)明還公開了一種加工中心光電信號長度對刀儀的處理方法。本發(fā)明無需人工讀數(shù)、無磨損、檢測精度高、壽命長。
文檔編號B23Q15/22GK102198605SQ20111012656
公開日2011年9月28日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者嚴(yán)麗清, 梁乘峰, 潘偉華, 詹亮, 黃強(qiáng) 申請人:廣州市諾信數(shù)字測控設(shè)備有限公司