一種數(shù)控機床非接觸式全軸光電對刀儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種機床用附件，特別是指一種對數(shù)控機床對刀裝置提出的改進方案。
【背景技術】
[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床主軸線上外，還須測試出各把刀具的刀補值。數(shù)控銑床須測試刀補值、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電的毛坯材料，而且需要安裝多個觸頭，使用操作過程繁復，不易掌握，工作效率提高有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實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)上述目的設計了一種數(shù)控機床非接觸式全軸光電對刀儀，包括圓柱體標準件
(I)，在圓柱體標準件(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，與圓柱體標準件
(I)的下平面接合的攝像頭模塊(3)，底面與圓柱體標準件(I)的上平面接合的三爪自定位夾(4)，圓柱體標準件(1)、三爪自定位夾(4)和攝像頭模塊(3)鏡頭的中軸線重合，圓柱體標準件(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]本實用新型的光電對刀儀與現(xiàn)有技術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-圓柱體標準件2-激光二極管模塊3-攝像頭模塊4-三爪自定位夾5-磁性吸盤具體實施方案
[0008]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0009]本數(shù)控機床非接觸式全軸光電對刀儀的一種成品，包括圓柱體標準件(I)直徑61.8毫米高6.00毫米，底面與圓柱體標準件(I)的上平面接合的三爪自定位夾(4)，與圓柱體標準件(I)的下平面接合的帶藍牙(或USB，也可以是WiFi)輸出的攝像頭模塊(3)，圓柱體標準件(I)、三爪自定位夾(4)和攝像頭模塊(3)鏡頭的中軸線重合，圓柱體標準件(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，圓柱體標準件(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)控銑床對刀實例
[0011]1、銑刀Z軸刀補值
[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在機床工作臺平面，判斷是否達到交點在機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或電腦等終端，交點在機床工作臺平面時圖像顯示一個點，交點不在機床工作臺平面(超過或者未到)時圖像顯示四個點，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在機床工作臺平面微距攝影圖像顯示呈一個點，進入設置Z軸清零，升高Z軸并在XY平面移動，對準已裝夾零件的待測點位，逐漸降低Z軸直到激光二極管模塊(2)入射光線的交點在待測點位微距攝影圖像顯示呈一個點，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不唯一，可以適當調(diào)整Z軸，直到激光二極管模塊(2)入射光線的交點在長方形零件的第一邊上且唯一時記錄X坐標值，再移動X軸直到激光二極管模塊(2)入射光線的交點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不唯一，可以適當調(diào)整Z軸，直到激光二極管模塊(2)入射光線的交點在長方形零件的第二邊上且唯一時，記錄X坐標值，數(shù)據(jù)處理得到分中點X坐標值。
[0017]同理，鎖緊X軸，按以上步驟相應操作，數(shù)據(jù)處理得到分中點Y坐標值。
[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、刀具的半徑補償測定
[0021]如圖1所示，待測定半徑補償?shù)你姷堆b入數(shù)控銑床主軸，記錄起始點X及Y坐標值，在毛坯上加工一槽形，記錄終點X及Y坐標值，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)入射光線的交點在長方形零件的終邊上，記錄此時X及Y坐標值，由終點X坐標值和對刀儀測定終邊上X坐標值可以計算待測定刀具的半徑補償。
[0022]二、數(shù)控車床對刀實例
[0023]1、中心軸X方向?qū)Φ?br>[0024]本數(shù)控機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重合并顯示為一點，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)整且不能試切浪費材料的，本數(shù)控機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重合，記錄Z的值并與對刀儀端面到入射光線的交點的固定距離數(shù)據(jù)處理即可。
[0027]需要強調(diào)的是本數(shù)控機床非接觸式全軸光電對刀儀核心是用激光線交叉于一點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或電腦等終端，交點在基準平面時圖像顯示一個點，由于微距攝影可以放大，因此人工可以方便精確地判斷，當然也可以應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】
1.一種數(shù)控機床非接觸式全軸光電對刀儀，其特征是在圓柱體標準件(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，與圓柱體標準件(I)的下平面接合的攝像頭模塊(3)，底面與圓柱體標準件(I)的上平面接合的三爪自定位夾(4)，圓柱體標準件(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，其特征是圓柱體標準件(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)控機床非接觸式全軸光電對刀儀，在圓柱體標準件(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，與圓柱體標準件(1)的下平面接合的攝像頭模塊(3)，底面與圓柱體標準件(1)的上平面接合的三爪自定位夾(4)，圓柱體標準件(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, 陳天恩
【申請人】陳澤進
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2015年12月21日