工件中心誤差檢測裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工件檢測及校準(zhǔn)領(lǐng)域，特別是涉及工件中心誤差的檢測。
【背景技術(shù)】
[0002]在機械加工領(lǐng)域，常常需要對工件的中心誤差進行檢測，以調(diào)整工件的加工位置，因為如果加工時存在偏差，將會影響到加工的精度和準(zhǔn)確度。
[0003]實際生產(chǎn)中，很多工件都是矩形鋼管狀的，對于這樣的工件的夾定中心的偏差校準(zhǔn)，通常都是采用人工對準(zhǔn)直尺進行測量。但是這樣的方式費時費力，且精度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要針對上述工件中心的檢測精確度的問題，提供一種工件中心誤差檢測裝置和方法。
[0005]—種工件中心誤差檢測裝置，包括工件夾持器，用于夾持工件，還包括激光傳感器，用于檢測所述激光傳感器至所述工件的表面的垂直距離;處理模塊，所述處理模塊和所述激光傳感器連接，用于根據(jù)所述激光傳感器檢測到的所述激光傳感器至所述工件的表面的垂直距離計算所述工件中心和所述工件夾持器中心之間的誤差值；以及輸出模塊，所述輸出模塊和所述處理模塊連接，用于輸出所述誤差值。
[0006]上述工件中心誤差檢測裝置，通過激光傳感器的測量以及處理模塊的計算以實現(xiàn)對工件中心的檢測，操作簡單，并且計算結(jié)果精確。
[0007]在其中一個實施例中，所述處理模塊為可編程控制器。
[0008]在其中一個實施例中，所述工件為軸對稱管狀工件。
[0009]在其中一個實施例中，所述激光傳感器和所述處理模塊通過RS485通訊總線連接。
[0010]在其中一個實施例中，所述輸出模塊為人機界面，用于顯示所述處理模塊計算的誤差值。
[0011]—種工件中心誤差檢測方法，所述工件為軸對稱管狀工件，通過工件中心誤差檢測裝置對工件中心誤差進行檢測，所述工件中心誤差檢測裝置包括工件夾持器和激光傳感器，將所述工件夾持器的中心設(shè)置為空間直角坐標(biāo)系的原點，所述工件的延伸方向為Z軸方向，從所述原點向激光傳感器延伸的方向為Y軸方向，垂直于所述Y軸和所述z軸的方向為X軸方向，所述方法包括步驟:
[0012]將工件夾持在工件夾持器上，使得所述工件的第一表面平行面向激光傳感器，作為初始夾持狀態(tài)，在所述初始夾持狀態(tài)下，所述工件中心和所述工件夾持器中心在所述Y軸上的誤差值為第一誤差值，所述工件中心和所述工件夾持器中心在所述X軸上的誤差值為第二誤差值；
[0013]檢測所述工件中心和所述工件夾持器的中心的第一誤差值；
[0014]將所述工件繞所述工件中心在XY平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90度；
[0015]檢測所述工件中心和所述工件夾持器的中心的第二誤差值。
[0016]上述工件中心誤差檢測方法，通過激光傳感器對工件四個表面的距離的測量，以及處理模塊的處理，以計算出工件中心相對工件夾持器中心的誤差，從而便于調(diào)整工件中心和工件夾持器的中心對齊，避免了人工一次次的手工測量的繁瑣以及低精度，操作簡單，并且計算結(jié)果精確。
[0017]在其中一個實施例中，在步驟檢測所述工件中心和所述工件夾持器中心的第一誤差值，還包括步驟:
[0018]檢測所述激光傳感器到所述工件當(dāng)前狀態(tài)下直接面向所述激光傳感器的第一表面的第一垂直距離；
[0019]將所述工件繞所述工件夾持器的中心在所述XY平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)180度；
[0020]檢測所述激光傳感器到所述工件當(dāng)前狀態(tài)下直接面向所述激光傳感器的第二表面的第二垂直距離；
[0021 ]所述第一垂直距離和所述第二垂直距離之和的一半為所述第一誤差值。
[0022]在其中一個實施例中，在步驟檢測所述工件中心和所述工件夾持器中心的第二誤差值中，還包括步驟:
[0023]檢測所述激光傳感器到所述工件當(dāng)前狀態(tài)下直接面向所述激光傳感器的第三表面的第三垂直距離；
[0024]將所述工件以所述工件夾持器的中心在所述XY平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)180度；
[0025]檢測所述激光傳感器到所述工件當(dāng)前狀態(tài)下直接面向所述激光傳感器的第四表面的第四垂直距離；
[0026]所述第三垂直距離和所述第四垂直距離之和的一半為所述第二誤差值。
[0027]在其中一個實施例中，當(dāng)所述第一垂直距離小于所述第二垂直距離時，所述第一誤差值為負；當(dāng)所述第一垂直距離大于所述第二垂直距離時，所述第一誤差值為正。
[0028]在其中一個實施例中，在所述步驟將所述工件繞所述工件中心在XY平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90度中，為在初始夾持狀態(tài)下繞所述工件中心在XY平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90度；當(dāng)所述第三垂直距離小于所述第四垂直距離時，所述第二誤差值為負；當(dāng)所述第三垂直距離大于所述第四垂直距離時，所述第二誤差值為正。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明一實施例的工件中心誤差檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明一實施例的工件中心誤差檢測方法的步驟流程圖；
[0031]圖3為本發(fā)明另一實施例的工件中心誤差檢測方法的子步驟流程圖；
[0032]圖4為本發(fā)明又一實施例的工件中心誤差檢測方法的子步驟流程圖；
[0033 ]圖5A4D為本發(fā)明一實施例的工件檢測中心方法的工作示意圖。
【具體實施方式】
[0034]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0035]請參見圖1，為本發(fā)明一實施例的工件中心誤差檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，該工件中心誤差檢測裝置，包括工件夾持器(圖中未示)、激光傳感器110、處理模塊120和輸出模塊130。工件夾持器，用于夾持工件W，可以安裝在合適的固定座上，或者安裝在相應(yīng)的加工工具上，該工件夾持器的中心為0。激光傳感器110和處理模塊120連接，用于檢測激光傳感器110至工件W的表面的垂直距離d，并將所檢測到的數(shù)值傳輸給處理模塊120。處理模塊120連接輸出模塊130，用于根據(jù)激光傳感器檢測到的激光傳感器至工件的表面的垂直距離計算工件中心和工件夾持器中心之間的誤差值，并將該誤差值傳送給輸出模塊130。輸出模塊130用于輸出處理該誤差值。從而可以根據(jù)該輸出結(jié)果動態(tài)調(diào)整工件，使得工件中心和工件夾持器的中心對齊。這種工件中心誤差檢測裝置，通過激光傳感器的測量以及處理模塊的計算以實現(xiàn)對工件中心和工件夾持器中心誤差的檢測，操作簡單，并且計算結(jié)果精確。
[0036]在其中一個實施例中，該處理模塊為可編程控制器(PLC)。
[0037]在其中一個實施例中，該工件為軸對稱管狀工件，比如矩形鋼管或Η型鋼管。
[0038]在其中一個實施例中，激光傳感器和處理模塊通過RS485通訊總線連接。
[0039]在其中一個實施例中，該輸出模塊為人機界面，用于顯示處理模塊的處理結(jié)果?？梢灾庇^地顯示出誤差結(jié)果，方便于用戶識別和操作。
[0040]請參見圖2，為本發(fā)明一實施例的工件中心誤差檢測方法步驟流程圖，圖3和圖4本發(fā)明一實施例的工件中心誤差檢測方法的子步驟流程圖。結(jié)合圖5Α-圖5D，為本發(fā)明一實施例的工件中心誤差檢測方法工作示意圖。如圖所示，工件W為軸對稱管狀工件，比如矩形管，該矩形管包括第一表面Α、第二表面Β、第三表面C和第四表面D，其中第一表面Α和第二表面Β為對稱表面，第三表面C和第四表面D為對稱表面。在空間直角坐標(biāo)系中，將工件夾持器的中心0設(shè)置為原點，工件W的延伸方向為Z軸方向(圖中未示)，從原點0向激光傳感器延伸的方向為Y軸，垂直于Y軸和Z軸的方向為X軸方向，工件中心0，的坐標(biāo)為0’(Χ’，Υ’，0)，由于工件W為軸對稱管狀工件，因此，此處工件中心0’也可稱為工件中心軸線，該工件中心軸線和Ζ軸平行。
[0041 ]該工件中心誤差檢測方法，包括步驟S100，將工件W夾持在工件夾持器上，使得工件的第一表面Α平行面向激光傳感器，此為初始夾持狀態(tài)。在該初始夾持狀態(tài)下，工件中心0’和工件夾持器中心0在Y軸上的誤差值為第一誤差值Ei，工件中心0’和工件