一種高度感應(yīng)測量控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及雕刻設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于雕刻設(shè)備的高度測量設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在雕刻機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工藝雕刻、廣告、模具、家具等行業(yè)中，一直以來雕刻機(jī)運(yùn)行均依靠手動(dòng)操作控制Z軸高度來調(diào)節(jié)雕刻深度。然而，對(duì)于石材或木材等被雕刻物體表面不平整現(xiàn)象則需要人工手動(dòng)調(diào)節(jié)雕刻深度，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，精度也很難以保證，對(duì)工藝要求高的曲面雕刻，現(xiàn)有的雕刻機(jī)不能精確雕刻甚至不能雕刻。而且隨著科技發(fā)展，對(duì)雕刻加工工藝精度要求越來越高，目前超聲波、紅外線、激光距離測量技術(shù)還很難達(dá)到雕刻機(jī)作業(yè)需要的精度等級(jí)，光學(xué)三坐標(biāo)式測量成本太高很難在雕刻機(jī)上普及使用，磁伸縮式測量也需要將測塊放置于被測物體表面才能測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種操作方便、自動(dòng)化程度高且控制精確的雕刻深度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]本發(fā)明的高度感應(yīng)測量控制裝置，安裝在雕刻機(jī)的Z軸向滑臺(tái)上，Z軸向滑臺(tái)上還設(shè)有雕刻頭，所述高度感應(yīng)測量控制裝置包括與Z軸向滑臺(tái)滑動(dòng)配合的高度測量滑塊、驅(qū)動(dòng)Z軸向滑臺(tái)上下滑動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)和數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)，所述高度測量滑塊相對(duì)于Z軸向滑臺(tái)自由上下運(yùn)動(dòng)，所述高度測量滑塊貼合在被雕刻面上并且靠近雕刻頭，所述高度測量滑塊實(shí)時(shí)采集雕刻頭附近的被雕刻面高度數(shù)據(jù)然后反饋給數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)按高度測量滑塊反饋來的高度數(shù)據(jù)調(diào)整Z軸向滑臺(tái)零點(diǎn)坐標(biāo)高度。
[0006]本發(fā)明所述雕刻機(jī)安裝有橫梁，橫梁上安裝與橫梁滑動(dòng)配合的X軸向滑臺(tái)，X軸向滑臺(tái)上安裝Z軸向滑臺(tái)，X軸向滑臺(tái)與Z軸向滑臺(tái)滑動(dòng)配合，Z軸向滑臺(tái)由固定在X軸向滑臺(tái)上的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下滑動(dòng)。
[0007]本發(fā)明所述數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理器和控制器，所述高度測量滑塊將采集到的高度數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器通過控制器控制所述步進(jìn)電機(jī)調(diào)整Z軸向滑臺(tái)零點(diǎn)坐標(biāo)高度。
[0008]本發(fā)明所述Z軸向滑臺(tái)上安裝有與所述Z軸向滑臺(tái)滑動(dòng)配合的支架，所述支架的一端通過滑動(dòng)配合結(jié)構(gòu)安裝在Z軸向滑臺(tái)上，另外一端安裝所述高度測量滑塊，所述支架上的高度測量滑塊相對(duì)于所述Z軸向滑臺(tái)自由上下運(yùn)動(dòng)。
[0009]本發(fā)明所述Z軸向滑臺(tái)上安裝有支架，所述支架的一端固定在Z軸向滑臺(tái)上，另外一端安裝與所述支架滑動(dòng)配合的高度測量滑塊，所述支架上的高度測量滑塊相對(duì)于所述Z軸向滑臺(tái)自由上下運(yùn)動(dòng)。
[0010]本發(fā)明所述數(shù)據(jù)處理器為電子尺、位移傳感器、重力感應(yīng)器、光電感應(yīng)開關(guān)、精密倒順開關(guān)或接近開關(guān)。
[0011]本發(fā)明的高度感應(yīng)測量控制裝置的有益效果是:本發(fā)明的高度感應(yīng)測量控制裝置包括與Z軸向滑臺(tái)滑動(dòng)配合的高度測量滑塊和數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)，高度測量滑塊相對(duì)于Z軸向滑臺(tái)自由上下運(yùn)動(dòng)，高度測量滑塊貼合在被雕刻面上，高度測量滑塊隨著被雕刻面的曲面上下運(yùn)動(dòng)，高度測量滑塊靠近雕刻頭，高度測量滑塊實(shí)時(shí)采集雕刻頭附近的被雕刻面高度數(shù)據(jù)然后反饋給數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)控制調(diào)整Z軸向滑臺(tái)零點(diǎn)坐標(biāo)高度，使零點(diǎn)坐標(biāo)隨被雕刻物體表面高度變化而變化，自動(dòng)補(bǔ)償了被雕刻物體表面不平或工藝需要的工件曲面，以及機(jī)床本身的機(jī)械公差所致的高度差。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0013]圖1是本發(fā)明的高度感應(yīng)測量控制裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明的支架滑動(dòng)配合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中:X軸向滑臺(tái)1，Z軸向滑臺(tái)2，雕刻頭3，高度測量滑塊4，步進(jìn)電機(jī)5，支架6。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例一:
[0017]如圖1-2所示，本實(shí)施例的高度感應(yīng)測量控制裝置安裝在雕刻機(jī)上，雕刻機(jī)安裝有橫梁，橫梁沿Y軸向水平前后滑動(dòng)，橫梁上安裝與橫梁滑動(dòng)配合的X軸向滑臺(tái)ι，χ軸向滑臺(tái)I相對(duì)于橫梁水平左右移動(dòng)，X軸向滑臺(tái)I上安裝與X軸向滑臺(tái)I滑動(dòng)配合的Z軸向滑臺(tái)2，Z軸向滑臺(tái)2相對(duì)于X軸向滑臺(tái)I豎直上下移動(dòng)，Z軸向滑臺(tái)2上設(shè)有雕刻頭3，雕刻機(jī)通過雕刻頭3進(jìn)行雕刻，雕刻頭3可以在三個(gè)維度上自由移動(dòng)以完成雕刻。為了實(shí)現(xiàn)曲面雕刻，自動(dòng)調(diào)節(jié)雕刻頭3的高度，Z軸向滑臺(tái)2上安裝有高度感應(yīng)測量控制裝置，高度感應(yīng)測量控制裝置包括與Z軸向滑臺(tái)2滑動(dòng)配合的高度測量滑塊4、步進(jìn)電機(jī)5和計(jì)算機(jī)處理控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)處理控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理器和控制器，高度測量滑塊4相對(duì)于Z軸向滑臺(tái)2自由上下運(yùn)動(dòng)，Z軸向滑臺(tái)2由安裝在X軸向滑臺(tái)I上的步進(jìn)電機(jī)5驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)5由控制器控制。雕刻時(shí)，高度測量滑塊4始終貼合在被雕刻面上，高度測量滑塊4隨著被雕刻面的曲面上下運(yùn)動(dòng)，高度測量滑塊4靠近雕刻頭3，高度測量滑塊4實(shí)時(shí)采集雕刻頭3附近的被雕刻面高度數(shù)據(jù)然后反饋給數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器計(jì)算高度數(shù)據(jù)，得出Z軸向滑臺(tái)2零點(diǎn)坐標(biāo)需要調(diào)整的高度，然后傳輸給控制器，控制器通過步進(jìn)電機(jī)5控制調(diào)整Z軸向滑臺(tái)2零點(diǎn)坐標(biāo)高度，使Z軸向滑臺(tái)2零點(diǎn)坐標(biāo)隨被雕刻物體表面高度變化而變化，然后數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)以調(diào)整后的零點(diǎn)坐標(biāo)為基準(zhǔn)，按照輸入的雕刻路徑數(shù)據(jù)控制雕刻頭3在三個(gè)維度上運(yùn)動(dòng)雕刻。
[0018]如圖2所示，高度測量滑塊4相對(duì)于Z軸向滑臺(tái)2自由上下運(yùn)動(dòng)的具體結(jié)構(gòu)為，Z軸向滑臺(tái)2上安裝有與Z軸向滑臺(tái)2滑動(dòng)配合的支架6，支架6的一端通過滑動(dòng)配合結(jié)構(gòu)安裝在Z軸向滑臺(tái)2上，另外一端安裝高度測量滑塊4，支架6上的高度測量滑塊4相對(duì)于Z軸向滑臺(tái)2自由上下運(yùn)動(dòng)，這樣高度測量滑塊4可以相對(duì)于Z軸向滑臺(tái)2上下滑動(dòng)但不能左右前后擺動(dòng)。
[0019]高度測量滑塊4相對(duì)于Z軸向滑臺(tái)2自由上下運(yùn)動(dòng)的具體結(jié)構(gòu)也可以采用支架6與高度測量滑塊4滑動(dòng)配合的結(jié)構(gòu)，具體地，Z軸向滑臺(tái)2上安裝有支架6，支架6的一端固定在Z軸向滑臺(tái)2上，另外一端安裝與支架6滑動(dòng)配合的高度測量滑塊4，例如在支架端部安裝導(dǎo)向塊，在高度測量滑塊4上安裝與導(dǎo)向塊配合的導(dǎo)向槽，從而高度測量滑塊4可相對(duì)于Z軸向滑臺(tái)2自由上下運(yùn)動(dòng)。因此只要能使高度測量滑塊4相對(duì)于Z軸向滑臺(tái)2自由上下運(yùn)動(dòng)即可，具體結(jié)構(gòu)可做多種變形，對(duì)此不作限制。
[0020]本實(shí)施例中的數(shù)據(jù)處理器為電子尺、位移傳感器、重力感應(yīng)器、光電感應(yīng)開關(guān)、精密倒順開關(guān)或接近開關(guān)，只要精度等級(jí)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)均能使用。
[0021]上述的高度感應(yīng)測量控制裝置具體使用方法如下:工作時(shí)，通上電源，設(shè)好機(jī)械坐標(biāo)原點(diǎn)，打開高度測量滑塊4，輸入雕刻路徑到數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)，然后啟動(dòng)雕刻機(jī)。雕刻時(shí)，高度測量滑塊4實(shí)時(shí)采集雕刻頭3附近的被雕刻面高度數(shù)據(jù)然后傳輸給數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)通過步進(jìn)電機(jī)5控制調(diào)整Z軸向滑臺(tái)2零點(diǎn)坐標(biāo)高度，使Z軸向滑臺(tái)2零點(diǎn)坐標(biāo)隨被雕刻物體表面高度變化而變化，然后數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)以零點(diǎn)坐標(biāo)為基準(zhǔn)，按照輸入的雕刻路徑數(shù)據(jù)控制雕刻頭3在三個(gè)維度上運(yùn)動(dòng)雕刻。例如:雕刻時(shí)，高度測量模塊將初始被雕刻面高度數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)，初始高度數(shù)據(jù)為Z軸向滑臺(tái)2運(yùn)動(dòng)初始零點(diǎn)坐標(biāo)，當(dāng)?shù)窨痰酵固帟r(shí)高度測量滑塊4隨著凸面上升一定距離，然后高度測量滑塊4將上升后的高度數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器計(jì)算高度數(shù)據(jù)，得出Z軸向滑臺(tái)2零點(diǎn)坐標(biāo)需要調(diào)整的高度，然后傳輸給控制器，控制器通過步進(jìn)電機(jī)5控制調(diào)整Z軸向滑臺(tái)2零點(diǎn)坐標(biāo)高度，抬升Z軸向滑臺(tái)2，使Z軸向滑臺(tái)2零點(diǎn)坐標(biāo)隨被雕刻面高度升高而升高，然后數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)繼續(xù)按照雕刻路徑控制雕刻頭3雕刻，刻到凹處時(shí)則反之，完全自動(dòng)補(bǔ)償了被雕刻面不平或工藝需要的工件曲面，以及機(jī)床本身的機(jī)械公差所致的高度差。
[0022]在整個(gè)雕刻過程中，X軸向滑臺(tái)I由數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)控制水平左右滑動(dòng)，橫梁由數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)控制前后滑動(dòng)。
[0023]應(yīng)當(dāng)理解，以上所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。由本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高度感應(yīng)測量控制裝置，安裝在雕刻機(jī)的Z軸向滑臺(tái)(2)上，Z軸向滑臺(tái)(2)上還設(shè)有雕刻頭(3)，其特征在于:所述高度感應(yīng)測量控制裝置包括與Z軸向滑臺(tái)(2)滑動(dòng)配合的高度測量滑塊(4)、驅(qū)動(dòng)Z軸向滑臺(tái)(2)上下滑動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)和數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)，所述高度測量滑塊(4)相對(duì)于Z軸向滑臺(tái)(2)自由上下運(yùn)動(dòng)，所述高度測量滑塊(4)貼合在被雕刻面上并且靠近雕刻頭(3)，所述高度測量滑塊(4)實(shí)時(shí)采集雕刻頭(3)附近的被雕刻面高度數(shù)據(jù)然后反饋給數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)按高度測量滑塊(4)反饋來的高度數(shù)據(jù)調(diào)整Z軸向滑臺(tái)(2)零點(diǎn)坐標(biāo)高度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高度感應(yīng)測量控制裝置，其特征在于:所述雕刻機(jī)安裝有橫梁，橫梁上安裝與橫梁滑動(dòng)配合的X軸向滑臺(tái)(1)，X軸向滑臺(tái)(I)上安裝Z軸向滑臺(tái)(2)，X軸向滑臺(tái)(I)與Z軸向滑臺(tái)⑵滑動(dòng)配合，Z軸向滑臺(tái)⑵由固定在X軸向滑臺(tái)⑴上的步進(jìn)電機(jī)(5)驅(qū)動(dòng)上下滑動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高度感應(yīng)測量控制裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理器和控制器，所述高度測量滑塊(4)將采集到的高度數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器通過控制器控制所述步進(jìn)電機(jī)(5)調(diào)整Z軸向滑臺(tái)(2)零點(diǎn)坐標(biāo)高度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高度感應(yīng)測量控制裝置，其特征在于:所述Z軸向滑臺(tái)(2)上安裝有與所述Z軸向滑臺(tái)(2)滑動(dòng)配合的支架￠)，所述支架(6)的一端通過滑動(dòng)配合結(jié)構(gòu)安裝在Z軸向滑臺(tái)(2)上，另外一端安裝所述高度測量滑塊(4)，所述支架(6)上的高度測量滑塊(4)相對(duì)于所述Z軸向滑臺(tái)(2)自由上下運(yùn)動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高度感應(yīng)測量控制裝置，其特征在于:所述Z軸向滑臺(tái)(2)上安裝有支架(6)，所述支架(6)的一端固定在Z軸向滑臺(tái)(2)上，另外一端安裝與所述支架(6)滑動(dòng)配合的高度測量滑塊(4)，所述支架(6)上的高度測量滑塊(4)相對(duì)于所述Z軸向滑臺(tái)(2)自由上下運(yùn)動(dòng)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高度感應(yīng)測量控制裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理器為電子尺、位移傳感器、重力感應(yīng)器、光電感應(yīng)開關(guān)、精密倒順開關(guān)或接近開關(guān)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及雕刻設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種高度感應(yīng)測量控制裝置，包括與Z軸向滑臺(tái)滑動(dòng)配合的高度測量滑塊和數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)，高度測量滑塊相對(duì)于Z軸向滑臺(tái)自由上下運(yùn)動(dòng)，高度測量滑塊貼合在被雕刻面上，高度測量滑塊隨著被雕刻面的曲面上下運(yùn)動(dòng)，高度測量滑塊靠近雕刻頭，高度測量滑塊實(shí)時(shí)采集雕刻頭附近的被雕刻面高度數(shù)據(jù)然后反饋給數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)調(diào)整Z軸零點(diǎn)坐標(biāo)高度，使Z軸零點(diǎn)坐標(biāo)隨被雕刻物體表面高度變化而變化，自動(dòng)補(bǔ)償了被雕刻物體表面不平或工藝需要的工件曲面，以及機(jī)床本身的機(jī)械公差所致的高度差。
【IPC分類】G05D5/00
【公開號(hào)】CN105183012
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510515873
【發(fā)明人】蒙建宇, 韋剛仲
【申請(qǐng)人】蒙建宇
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年8月21日