非接觸式cnc坐標校準系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】非接觸式CNC坐標校準系統(tǒng)，涉及到計算機數(shù)字控制機床技術領域，解決現(xiàn)有探針接觸結構的CNC坐標校準使用過程中存在的技術不足，包括有LED光源，設于LED光源外部的光源保護外殼，與光源保護外殼頂部中心連接的光路保護外殼，與光路保護外殼頂部垂直連接的成像組件保護外殼，以及設于成像組件保護外殼內的成像組件；所述的成像組件包括有與光路保護外殼內光路對應的90°光路反射棱鏡，與90°光路反射棱鏡對應用于光學成像的遠心鏡頭，以及遠心鏡頭對應的工業(yè)相機?？砷L期在惡劣環(huán)境下使用不受影響。相對于探針接觸結構具有效率高，取像與計算時間在幾毫秒內即可完成，精度有保障，測量準確性高，損傷小，維護簡單、抗干擾能力強。
【專利說明】
非接觸式CNC坐標校準系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及到計算機數(shù)字控制機床技術領域，具體涉及到CNC坐標校準方面。
【背景技術】
[0002]計算機數(shù)字控制機床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機床動作并加工零件。英文簡稱CNC，又稱數(shù)控機床。
[0003]現(xiàn)有CNC機床在機構裝配的累計誤差、產(chǎn)品尺寸的公差導致刀具加工時，每個產(chǎn)品的參考點坐標均有差異，加工精度和良率很難保障，因此校準刀具對應的加工產(chǎn)品參考點坐標顯得非常必要。通過CNC坐標校準來保證刀頭盡量接近加工產(chǎn)品的起刀坐標，縮小誤差，提高精度和良率，也即是CNC機床加工前先要定位加工產(chǎn)品參考點的XY坐標，這樣才能確定加工起刀位置;如圖1中所示，傳統(tǒng)的定位方式是采用探針接觸加工產(chǎn)品邊緣再推算產(chǎn)品參考點的坐標。
[0004]探針接觸結構的CNC坐標校準雖然成本較低，維護簡單;但存在下述不足:
[0005]1、接觸花費時間長、效率低；
[0006]2、取點少，精度難以保障；
[0007]3、接觸時容易受到異物干擾，影響測量準確性；
[0008]4、容易對產(chǎn)品產(chǎn)生碰刮傷；
[0009]5、操作失誤碰撞時帶來損失；
[0010]6、探針腐蝕、沾染異物、碰撞變形也會影響測量精度。

【發(fā)明內容】

[0011]綜上所述，本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有探針接觸結構的CNC坐標校準使用過程中存在的技術不足，而提出非接觸式CNC坐標校準系統(tǒng)。
[0012]為解決本實用新型所提出的技術問題，采用的技術方案為:非接觸式CNC坐標校準系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括有LED光源，設于LED光源外部的光源保護外殼，與光源保護外殼頂部中心連接的光路保護外殼，與光路保護外殼頂部垂直連接的成像組件保護外殼，以及設于成像組件保護外殼內的成像組件;所述的成像組件包括有與光路保護外殼內光路對應的90°光路反射棱鏡，與90°光路反射棱鏡對應用于光學成像的遠心鏡頭，以及遠心鏡頭對應的工業(yè)相機。
[0013]所述的LED光源為LED環(huán)形光源。
[0014]所述的90°光路反射棱鏡包括有全反射棱鏡本體和與全反射棱鏡本體連接的鏡筒，鏡筒位于全反射棱鏡本體出光方向上;所述的鏡筒套接在遠心鏡頭的入光端上。
[0015]所述的成像組件保護外殼包括有底板和設于底板上的防護罩;底板上與光路保護外殼內光路對應的入光通孔，所述的工業(yè)相機固定安裝在底板上。
[0016]還包括有與所述的底板固定安裝的XY相機坐標平臺。
[0017]本實用新型的有益效果為:本實用新型可以應用于空間狹小的CNC空間中，光源保護外殼、光路保護外殼和成像組件保護外殼構成的密封防護機構可以避免CNC機床加工時，機身內會產(chǎn)生油污、水花、金屬肩等，對視覺系統(tǒng)的鏡頭、光源、通訊接口的正常工作帶來不利影響；經(jīng)實驗，本實用新型的工業(yè)相機可以置于高密度油污、水花、金屬飛肩環(huán)境中使用長達I年，工業(yè)相機的CCD內部元器件均未有任何臟污痕跡，更無不良狀況，因此可長期在惡劣環(huán)境下使用不受影響。相對于探針接觸結構具有效率高，取像與計算時間在幾毫秒內即可完成，精度有保障，測量準確性高，損傷小，維護簡單、抗干擾能力強。
【附圖說明】
[0018]圖1為現(xiàn)有CNC坐標校準采用探針接觸結構的示意圖；
[0019]圖2為本實用新型的立體結構示意圖；
[0020]圖3為本實用新型的截面結構示意圖；
[0021 ]圖4為本實用新型的分解結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結合附圖和本實用新型優(yōu)選的具體實施例對本實用新型的結構作進一步地說明。
[0023]參照圖2至圖4中所示，本實用新型非接觸式CNC坐標校準系統(tǒng)包括有LED光源1，設于LED環(huán)形光源I外部的光源保護外殼2，與光源保護外殼2頂部中心連接的光路保護外殼3，與光路保護外殼3頂部垂直連接的成像組件保護外殼4，以及設于成像組件保護外殼4內的成像組件5。所述的成像組件5包括有與光路保護外殼3內光路對應的90°光路反射棱鏡51，與90°光路反射棱鏡51對應用于光學成像的遠心鏡頭52，以及遠心鏡頭52對應的工業(yè)相機53ο
[0024]LED光源I優(yōu)選為LED環(huán)形光源，用于照亮拍攝物，產(chǎn)生反射光路提供給成像組件5清晰成像。
[0025]光源保護外殼2用于保護LED光源I在長期使用中不會受到CNC內切削液、金屬肩和油污等的影響，延長LED光源I使用壽命，避免LED光源I受損。
[0026]光路保護外殼3用于連接光源保護外殼2和成像組件保護外殼4，光路保護外殼3內為連通光源保護外殼2和成像組件保護外殼4的光路，用于保護90°光路反射棱鏡51的棱鏡入光面不會受到外部雜物的影響與干擾，以及便于光源保護外殼2安裝。
[0027]成像組件保護外殼4包括有底板41和設于底板41上的防護罩42;底板41上與光路保護外殼3內光路對應的入光通孔，所述的工業(yè)相機53固定安裝在底板41上。成像組件保護外殼4保護工業(yè)相機53、遠心鏡頭52和90°光路反射棱鏡51不受到來自CNC工作時所產(chǎn)生的切削液、金屬肩、油污等影響，避免工業(yè)相機53電路產(chǎn)生短路燒毀現(xiàn)象。
[0028]所述的90°光路反射棱鏡51包括有全反射棱鏡本體511和與全反射棱鏡本體511連接的鏡筒512，鏡筒512位于全反射棱鏡本體511出光方向上;所述的鏡筒512套接在遠心鏡頭52的入光端上。
[0029]為了便于本實用新型在CNC內能水平移動，幫助CNC精確校正XY平臺獲得準確加工位置，本實用新型還包括有與所述的底板41固定安裝的XY相機坐標平臺，工業(yè)相機53的內置CCD感光芯片進行光電轉換，將遠心鏡頭52成像后的光信號被轉換成電壓模擬信號，之后經(jīng)AD信號轉換電路與DSP電路再分別將電壓模擬信號轉換成數(shù)字信號，生成數(shù)字圖片，之后通過以太網(wǎng)或串口發(fā)送給CNC的上位機進行圖像分析定位;另外，XY相機坐標平臺的坐標信息也提供給上位機，由上位機將XY相機坐標平臺的坐標系與CNC的XY平臺坐標之間需要建立關聯(lián)，精確高效地為CNC提供加工起刀位置，提高生產(chǎn)效率，為CNC帶來更高的加工精度，提升生產(chǎn)良率。
【主權項】
1.非接觸式CNC坐標校準系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括有LED光源，設于LED光源外部的光源保護外殼，與光源保護外殼頂部中心連接的光路保護外殼，與光路保護外殼頂部垂直連接的成像組件保護外殼，以及設于成像組件保護外殼內的成像組件;所述的成像組件包括有與光路保護外殼內光路對應的90°光路反射棱鏡，與90°光路反射棱鏡對應用于光學成像的遠心鏡頭，以及遠心鏡頭對應的工業(yè)相機。2.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式CNC坐標校準系統(tǒng)，其特征在于:所述的LED光源為LED環(huán)形光源。3.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式CNC坐標校準系統(tǒng)，其特征在于:所述的90°光路反射棱鏡包括有全反射棱鏡本體和與全反射棱鏡本體連接的鏡筒，鏡筒位于全反射棱鏡本體出光方向上;所述的鏡筒套接在遠心鏡頭的入光端上。4.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式CNC坐標校準系統(tǒng)，其特征在于:所述的成像組件保護外殼包括有底板和設于底板上的防護罩;底板上與光路保護外殼內光路對應的入光通孔，所述的工業(yè)相機固定安裝在底板上。5.根據(jù)權利要求4所述的非接觸式CNC坐標校準系統(tǒng)，其特征在于:還包括有與所述的底板固定安裝的XY相機坐標平臺。
【文檔編號】B23Q17/24GK205572057SQ201620315321
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】袁瀟豪
【申請人】深圳市東盈訊達電子有限公司