一種數(shù)控機(jī)床非接觸式全軸光電對刀儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)床用附件，特別是指一種對數(shù)控機(jī)床對刀裝置提出的改進(jìn)方案。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控車床在加工零件時往往要用幾把不同類型的刀具，為保證加工精度，除要求各個刀具的刀尖位于機(jī)床主軸線上外，還須測試出各把刀具的刀補(bǔ)值。數(shù)控銑床須測試刀補(bǔ)值、零件相對高度以及分中和定位，目前電子對刀儀共同的缺陷是不能用于非導(dǎo)電的毛坯材料，而且需要安裝多個觸頭，使用操作過程繁復(fù)，不易掌握，工作效率提高有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)更簡單、制造成本低廉、操作簡便的光電對刀儀器。
[0004]根據(jù)上述目的設(shè)計(jì)了一種數(shù)控機(jī)床非接觸式全軸光電對刀儀，包括圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件
(I)，在圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(I)下平面的圓邊均勻?qū)ΨQ分布四個激光二極管模塊(2)，激光二極管模塊(2)以相同入射銳角向中軸線入射光線并相交于中軸線上同一點(diǎn)，與圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件
(I)的下平面接合的攝像頭模塊(3)，底面與圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(I)的上平面接合的三爪自定位夾(4)，圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(1)、三爪自定位夾(4)和攝像頭模塊(3)鏡頭的中軸線重合，圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(I)的上平面與激光二極管模塊(2)入射光線相交于中軸線上同一點(diǎn)的距離固定，三爪自定位夾(4)的上平面裝有磁性吸盤(5)，磁性吸盤(5)上平面與激光二極管模塊(2)入射光線相交于中軸線上同一點(diǎn)的距離固定，激光二極管模塊(2)入射光線通過調(diào)節(jié)形成橫截面為圓形，直徑根據(jù)對光電對刀儀的精度要求為0.01毫米或更小。
[0005]本實(shí)用新型的光電對刀儀與現(xiàn)有技術(shù)的其它對刀裝置相比，適用范圍更廣，可以在各種數(shù)控車床上使用，亦可在數(shù)控銑床上作為工件分中器及測量工件的深度；由于不需要接觸，簡化了操作程序，提高了工作效率。
【附圖說明】
[0006]圖1本數(shù)控機(jī)床非接觸式全軸光電對刀儀的全剖裝配主視示意圖
[0007]1-圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件2-激光二極管模塊3-攝像頭模塊4-三爪自定位夾5-磁性吸盤具體實(shí)施方案
[0008]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0009]本數(shù)控機(jī)床非接觸式全軸光電對刀儀的一種成品，包括圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(I)直徑61.8毫米高6.00毫米，底面與圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(I)的上平面接合的三爪自定位夾(4)，與圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(I)的下平面接合的帶藍(lán)牙(或USB，也可以是WiFi)輸出的攝像頭模塊(3)，圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(I)、三爪自定位夾(4)和攝像頭模塊(3)鏡頭的中軸線重合，圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(I)下平面的圓邊均勻?qū)ΨQ分布四個紅或綠可見光激光二極管模塊(2)，激光二極管模塊(2)以45度入射銳角向中軸線入射光線并相交于中軸線上同一點(diǎn)，圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(I)的上平面與激光二極管模塊(2)入射光線相交于中軸線上同一點(diǎn)的距離50.0O毫米，三爪自定位夾(4)的上平面裝有磁性吸盤(5)，磁性吸盤(5)也可以裝在三爪的頂端，磁性吸盤(5)上平面與激光二極管模塊(2)入射光線相交于中軸線上同一點(diǎn)的距離固定為80.00毫米，激光二極管模塊
(2)入射光線通過調(diào)節(jié)形成橫截面為圓形，直徑根據(jù)對光電對刀儀的精度要求為0.01毫米或更小。
[0010]一、數(shù)控銑床對刀實(shí)例
[0011]1、銑刀Z軸刀補(bǔ)值
[0012]如圖1所示，待測的銑刀裝入數(shù)控銑床主軸，三爪自定位夾(4)中孔底部抵緊銑刀刀尖平面并夾緊，以機(jī)床工作臺平面為零平面，手動降低Z軸直到激光二極管模塊(2)以45度入射銳角向中軸線入射光線的交點(diǎn)在機(jī)床工作臺平面，判斷是否達(dá)到交點(diǎn)在機(jī)床工作臺平面的方法是通過攝像頭模塊(3)將微距攝影圖像傳到手機(jī)或電腦等終端，交點(diǎn)在機(jī)床工作臺平面時圖像顯示一個點(diǎn)，交點(diǎn)不在機(jī)床工作臺平面(超過或者未到)時圖像顯示四個點(diǎn)，由于微距攝影可以放大，因此人工可以方便精確地判斷，此時可以讀數(shù)并數(shù)據(jù)處理得到刀補(bǔ)值。
[0013]2、零件相對高度測量
[0014]如圖1所示，三爪自定位夾(4)中孔底部抵緊銑刀刀尖平面并夾緊，以機(jī)床工作臺平面為零平面，手動降低Z軸直到激光二極管模塊(2)以45度入射銳角向中軸線入射光線的交點(diǎn)在機(jī)床工作臺平面微距攝影圖像顯示呈一個點(diǎn)，進(jìn)入設(shè)置Z軸清零，升高Z軸并在XY平面移動，對準(zhǔn)已裝夾零件的待測點(diǎn)位，逐漸降低Z軸直到激光二極管模塊(2)入射光線的交點(diǎn)在待測點(diǎn)位微距攝影圖像顯示呈一個點(diǎn)，記錄Z軸數(shù)據(jù)。
[0015]3、長方形零件分中測量
[0016]如圖1所示，三爪自定位夾(4)中孔底部抵緊銑刀刀尖平面并夾緊，首先對X軸分中測量，鎖緊Y軸，手動降低Z軸直到激光二極管模塊(2)入射光線的交點(diǎn)在長方形零件上平面，移動X軸直到激光二極管模塊(2)入射光線的交點(diǎn)在長方形零件的第一邊上，若長方形零件上平面不完全水平可能造成入射光線的交點(diǎn)不唯一，可以適當(dāng)調(diào)整Z軸，直到激光二極管模塊(2)入射光線的交點(diǎn)在長方形零件的第一邊上且唯一時記錄X坐標(biāo)值，再移動X軸直到激光二極管模塊(2)入射光線的交點(diǎn)在長方形零件的第二邊上，若長方形零件上平面不完全水平可能造成入射光線的交點(diǎn)不唯一，可以適當(dāng)調(diào)整Z軸，直到激光二極管模塊(2)入射光線的交點(diǎn)在長方形零件的第二邊上且唯一時，記錄X坐標(biāo)值，數(shù)據(jù)處理得到分中點(diǎn)X坐標(biāo)值。
[0017]同理，鎖緊X軸，按以上步驟相應(yīng)操作，數(shù)據(jù)處理得到分中點(diǎn)Y坐標(biāo)值。
[0018]4、零件垂直校正
[0019]如圖1所示，三爪自定位夾(4)中孔底部抵緊銑刀刀尖平面并夾緊，首先對X軸邊垂直校正，手動降低Z軸直到激光二極管模塊(2)入射光線的交點(diǎn)在長方形零件上平面，移動X軸直到激光二極管模塊(2)入射光線的交點(diǎn)在長方形零件的第一邊上，鎖緊Y軸，移動X軸觀察終端圖像顯示交點(diǎn)Z軸方向投影在長方形零件的下平面第一邊上，此時沿X軸方向敲擊調(diào)整長方形零件的上部，直到激光二極管模塊(2)入射光線的交點(diǎn)在長方形零件的第一邊上，圖像顯示上下邊重合，零件校正垂直。
[0020]5、刀具的半徑補(bǔ)償測定
[0021]如圖1所示，待測定半徑補(bǔ)償?shù)你姷堆b入數(shù)控銑床主軸，記錄起始點(diǎn)X及Y坐標(biāo)值，在毛坯上加工一槽形，記錄終點(diǎn)X及Y坐標(biāo)值，三爪自定位夾(4)中孔底部抵緊銑刀刀尖平面并夾緊，手動調(diào)整Z軸直到激光二極管模塊(2)入射光線的交點(diǎn)在長方形零件上平面，移動X軸直到激光二極管模塊(2)入射光線的交點(diǎn)在長方形零件的終邊上，記錄此時X及Y坐標(biāo)值，由終點(diǎn)X坐標(biāo)值和對刀儀測定終邊上X坐標(biāo)值可以計(jì)算待測定刀具的半徑補(bǔ)償。
[0022]二、數(shù)控車床對刀實(shí)例
[0023]1、中心軸X方向?qū)Φ?br>[0024]本數(shù)控機(jī)床非接觸式全軸光電對刀儀三爪自定位夾(4)與車床三爪定位夾對面夾合，磁性吸盤(5)與對面吸合，一般會達(dá)到車床中心軸與對刀儀中心軸重合，若需要調(diào)整，將尾椎尖端靠近對刀儀使入射光線的交點(diǎn)與尾椎尖端重合，調(diào)整待測刀具的X和Z至待測刀具刀尖與入射光線的交點(diǎn)重合并顯示為一點(diǎn)，記錄X的值即可。
[0025]2、零件Z方向?qū)Φ?br>[0026]數(shù)控車床零件Z方向?qū)Φ兑话悴捎迷嚽蟹?，對于毛坯零件高度?guī)整且不能試切浪費(fèi)材料的，本數(shù)控機(jī)床非接觸式全軸光電對刀儀可以快速解決，將本對刀儀磁性吸盤(5)與對面吸合(可磁吸材料)或用三爪自定位夾(4)夾緊(非磁吸材料)，待測刀具尖端與入射光線的交點(diǎn)重合，記錄Z的值并與對刀儀端面到入射光線的交點(diǎn)的固定距離數(shù)據(jù)處理即可。
[0027]需要強(qiáng)調(diào)的是本數(shù)控機(jī)床非接觸式全軸光電對刀儀核心是用激光線交叉于一點(diǎn)取代其他普通對刀儀不可或缺的觸頭，輔助以攝像頭模塊(3)將微距攝影圖像傳到手機(jī)或電腦等終端，交點(diǎn)在基準(zhǔn)平面時圖像顯示一個點(diǎn)，由于微距攝影可以放大，因此人工可以方便精確地判斷，當(dāng)然也可以應(yīng)用人工智能軟件自動判斷，由于不需要接觸，X、Y、Z三軸均可適用，大大簡化了操作程序，提高了工作效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)控機(jī)床非接觸式全軸光電對刀儀，其特征是在圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(I)下平面的圓邊均勾對稱分布四個激光二極管模塊(2)，激光二極管模塊(2)以相同入射銳角向中軸線入射光線并相交于中軸線上同一點(diǎn)，與圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(I)的下平面接合的攝像頭模塊(3)，底面與圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(I)的上平面接合的三爪自定位夾(4)，圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(1)、三爪自定位夾(4)和攝像頭模塊(3)鏡頭的中軸線重合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式全軸光電對刀儀，其特征是圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(I)的上平面與激光二極管模塊(2)入射光線交于中軸線上的點(diǎn)的距離固定。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式全軸光電對刀儀，其特征是三爪自定位夾(4)的上平面裝有磁性吸盤(5)，磁性吸盤(5)上平面與激光二極管模塊(2)入射光線交于中軸線上的點(diǎn)的距離固定。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式全軸光電對刀儀，其特征是激光二極管模塊(2)入射光線通過調(diào)節(jié)形成橫截面為圓形，直徑根據(jù)對光電對刀儀的精度要求為0.0l毫米或更小。
【專利摘要】一種數(shù)控機(jī)床非接觸式全軸光電對刀儀，在圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(1)下平面的圓邊均勻?qū)ΨQ分布四個激光二極管模塊(2)，激光二極管模塊(2)以相同入射銳角向中軸線入射光線并相交于中軸線上同一點(diǎn)，與圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(1)的下平面接合的攝像頭模塊(3)，底面與圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(1)的上平面接合的三爪自定位夾(4)，圓柱體標(biāo)準(zhǔn)件(1)、三爪自定位夾(4)和攝像頭模塊(3)鏡頭的中軸線重合。本對刀儀可以在各種數(shù)控車床、銑床上使用，能用于非導(dǎo)電的毛坯材料，亦可在數(shù)控銑床上作為分中器及測量工件的深度，非接觸光電式簡化了操作程序，提高了工作效率。
【IPC分類】B23Q15/22, B23B25/06
【公開號】CN205324745
【申請?zhí)枴緾N201521073983
【發(fā)明人】陳澤進(jìn), 陳天恩
【申請人】陳澤進(jìn)
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2015年12月21日