一種數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置，包括機(jī)床位移平臺(tái)、鐳射二極管模塊及二極管夾治具、對(duì)應(yīng)鐳射二極管模塊的光傳感器模塊及傳感器夾治具，所述鐳射二極管模塊經(jīng)由二極管夾治具夾持且固定于機(jī)床主軸上，該鐳射二極管模塊包含有二組測(cè)量水平度的鐳射二極管及一組測(cè)量垂直高度的鐳射二極管；所述光傳感器模塊可分為對(duì)應(yīng)測(cè)量水平度鐳射二極管的光傳感器，以及對(duì)應(yīng)量測(cè)垂直高度鐳射二極管的光傳感器，所述傳感器夾治具的形狀呈矩形，該傳感器夾治具上有三個(gè)結(jié)合部，可將光傳感器嵌入該傳感器夾治具的結(jié)合部?jī)?nèi)，該傳感器夾治具鎖合于所述機(jī)床位移平臺(tái)上。該結(jié)構(gòu)可建構(gòu)出機(jī)床的三維實(shí)體軌跡路徑。
【專利說(shuō)明】一種數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置，特別是指一種以非接觸方式進(jìn)行量測(cè)的數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)態(tài)循跡誤差(輪廓誤差)是影響機(jī)床精密度的一項(xiàng)重要因素，此誤差主要是指:機(jī)器受到進(jìn)給系統(tǒng)的指令循著一個(gè)指令曲線移動(dòng)加工，在加工時(shí)實(shí)際切削路徑和指令路徑之間有著差異存在。動(dòng)態(tài)循跡誤差主要是由機(jī)器的外界負(fù)載、摩擦力、慣性矩及CNC控制器的指令執(zhí)行速度、加減速度控制、伺服控制特性等因素所造成。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種數(shù)控機(jī)床精度補(bǔ)償?shù)难b置。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置，包括機(jī)床位移平臺(tái)、鐳射二極管模塊及二極管夾治具、對(duì)應(yīng)鐳射二極管模塊的光傳感器模塊及傳感器夾治具，所述鐳射二極管模塊經(jīng)由二極管夾治具夾持且固定于機(jī)床主軸上，該鐳射二極管模塊包含有二組測(cè)量水平度的鐳射二極管及一組測(cè)量垂直高度的鐳射二極管；所述光傳感器模塊可分為對(duì)應(yīng)測(cè)量水平度鐳射二極管的光傳感器，以及對(duì)應(yīng)量測(cè)垂直高度鐳射二極管的光傳感器，所述傳感器夾治具的形狀呈矩形，該傳感器夾治具上有三個(gè)結(jié)合部，可將光傳感器嵌入該傳感器夾治具的結(jié)合部?jī)?nèi)，該傳感器夾治具鎖合于所述機(jī)床位移平臺(tái)上。
[0006]所述二極管夾治具包括兩組L型夾治具及一組平板型夾治具。
[0007]所述L型夾治具的平面末端具有供鐳射二極管嵌入的容置區(qū)，而垂直端具有調(diào)整高度的高度調(diào)整部。
[0008]所述平板型夾治具設(shè)有供L型夾治具調(diào)整位置的水平調(diào)整部。
[0009]所述傳感器夾治具設(shè)有容置光傳感器的結(jié)合部。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果在于:本方案的數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置主要由鐳射二極管模塊及高精度光傳感器模塊組合而成，以非接觸方式進(jìn)行測(cè)量，不受摩擦力影響，大大降低了不確定度，可快速完成機(jī)床精度補(bǔ)償，所測(cè)量的信號(hào)可用于分析機(jī)床的多項(xiàng)性能，預(yù)計(jì)將可大幅提升機(jī)床的軌跡精度至次微米級(jí)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0012]圖1為數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置的立體示意圖；
[0013]圖2為該數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置的鐳射二極管模塊及L型夾治具立體示意圖；
[0014]圖3為該數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置的鐳射二極管模塊及平板狀?yuàn)A治具立體示意圖；
[0015]圖4及圖5為該數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置L型夾治具調(diào)整高度的示意圖；
[0016]圖6為該數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置的光傳感器及傳感器夾治具示意圖；
[0017]圖7?10為該數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置的實(shí)際運(yùn)用示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參考圖1至圖6，一種數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置，包括有鐳射二極管模塊I及二極管夾治具2、光傳感器模塊3及傳感器夾治具4、機(jī)床位移平臺(tái)99 ;鐳射二極管模塊I具有平行光束，且該鐳射二極管模塊I包含有二組測(cè)量水平度的鐳射二極管11、12及一組測(cè)量垂直高度的鐳射二極管13。
[0019]二極管夾治具2包括有兩組形狀呈“L”型的L型夾治具(21、22)，在其平面末端具有供鐳射二極管(11、12)嵌入的容置區(qū)(211、221)，在其垂直端具有調(diào)整高度的高度調(diào)整部(212、222)，以及呈平板狀供垂直鐳射二極管13架設(shè)的平板型夾治具23，且該呈平板型夾治具23設(shè)有供L型夾治具(21、22)調(diào)整位置的水平調(diào)整部(231、232);進(jìn)一步，該二極管夾治具(21、22)制成L型是為了使鐳射二極管(11、12)以及主軸98在夾持時(shí)能夠相互垂直，透過(guò)呈平板狀的二極管夾治具23所設(shè)置的水平調(diào)整部(231、232)調(diào)整位置，可避免不必要的擺設(shè)誤差。
[0020]光傳感器模塊3是利用光敏組件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器。具體來(lái)說(shuō)該光傳感器模塊3可分為對(duì)應(yīng)測(cè)量水平度鐳射二極管(11、12)的光傳感器(31、32)，以及對(duì)應(yīng)量測(cè)垂直高度鐳射二極管13的光傳感器33，光傳感器模塊3可測(cè)量出鐳射二極管模塊I的激光束與光傳感器模塊之間極小的相對(duì)縱向和橫向的位移量，當(dāng)錯(cuò)射二極管模塊I光束垂直照射在光傳感器模塊3上,此激光束與光傳感器模塊3具有橫向或縱向偏移時(shí)，即可找出橫向或縱向偏移量與經(jīng)過(guò)運(yùn)算的電壓的特性曲線。
[0021]傳感器夾治具4的形狀呈矩形，該傳感器夾治具4上有三個(gè)結(jié)合部(41、42、43)，可將光傳感器(31、32、33)嵌入該傳感器夾治具4的結(jié)合部?jī)?nèi)(41、42、43)，該傳感器夾治具4鎖合于機(jī)床位移平臺(tái)2上，當(dāng)機(jī)床位移平臺(tái)2作動(dòng)時(shí)，此夾治具也隨之作動(dòng)。
[0022]鐳射二極管模塊I經(jīng)由二極管夾治具2夾持且固定于機(jī)床主軸98上，并發(fā)射激光束至光傳感器模塊3，該光傳感器模塊3被傳感器夾治具4夾持且固定于機(jī)床位移平臺(tái)99上，將鐳射二極管模塊I與光傳感器模塊3校正后，由機(jī)床控制器下達(dá)軌跡路徑指令，光傳感器模塊3接收到鐳射二極管模塊I位移信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理連接至計(jì)算機(jī)專用軟件接口上，可同時(shí)量測(cè)機(jī)床的X、Y平面，X、Z平面，Y、Z平面的動(dòng)態(tài)軌跡路徑，便可建構(gòu)出機(jī)床的三維實(shí)體軌跡路徑。
[0023]上述數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置的工作原理如下:鐳射二極管模塊I經(jīng)由L型二極管夾治具2夾持后，變?yōu)橄嗷ニ?、垂直的擺設(shè)，再各自發(fā)射激光束打至光傳感器模塊3，其中光傳感器模塊3夾持著且固定在機(jī)床位移平臺(tái)99上，可隨著機(jī)床位移平臺(tái)99的平面運(yùn)動(dòng)或循軌運(yùn)動(dòng)，而光傳感器模塊3接收到鐳射二極管模塊I的激光束并利用傳感器夾治具2隨著機(jī)床位移平臺(tái)99的作動(dòng)，進(jìn)一步去測(cè)量機(jī)床的X、Y平面，X、Z平面，Y、Z平面的動(dòng)態(tài)軌跡路徑，便可建構(gòu)出機(jī)床的三維實(shí)體軌跡路徑。
[0024]參考圖7至圖10，當(dāng)鐳射二極管11打出鐳射光沿著X軸向至光傳感器31時(shí)，通過(guò)機(jī)床位移平臺(tái)99的循軌運(yùn)動(dòng)或兩軸向同動(dòng)，光傳感器31可量測(cè)得Y、Z兩個(gè)軸向的誤差信號(hào)，同理，當(dāng)鐳射二極管12打出鐳射光沿著I軸向至光傳感器32時(shí)，通過(guò)機(jī)床位移平臺(tái)99的循軌運(yùn)動(dòng)或兩軸向同動(dòng)，光傳感器32可量測(cè)得X、Z兩個(gè)軸向的誤差信號(hào)，同理，當(dāng)鐳射二極管13打出鐳射光沿著Z軸向至光傳感器33時(shí)，通過(guò)機(jī)床位移平臺(tái)99的循軌運(yùn)動(dòng)或兩軸向同動(dòng)，光傳感器33可量測(cè)得X、Y兩個(gè)軸向的誤差信號(hào)，便可建構(gòu)出機(jī)床的三維實(shí)體軌跡路徑。
[0025]當(dāng)然，以上的實(shí)施例只是在于說(shuō)明而不是限制本實(shí)用新型，以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，故凡依本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍所述的方案所做的等效變化或修飾，均包括于本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置，包括機(jī)床位移平臺(tái)、鐳射二極管模塊及二極管夾治具、對(duì)應(yīng)鐳射二極管模塊的光傳感器模塊及傳感器夾治具，其特征在于:所述鐳射二極管模塊經(jīng)由二極管夾治具夾持且固定于機(jī)床主軸上，該鐳射二極管模塊包含有二組測(cè)量水平度的鐳射二極管及一組測(cè)量垂直高度的鐳射二極管；所述光傳感器模塊可分為對(duì)應(yīng)測(cè)量水平度鐳射二極管的光傳感器，以及對(duì)應(yīng)量測(cè)垂直高度鐳射二極管的光傳感器，所述傳感器夾治具的形狀呈矩形，該傳感器夾治具上有三個(gè)結(jié)合部，可將光傳感器嵌入該傳感器夾治具的結(jié)合部?jī)?nèi)，該傳感器夾治具鎖合于所述機(jī)床位移平臺(tái)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述二極管夾治具包括兩組L型夾治具及一組平板型夾治具。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述L型夾治具的平面末端具有供鐳射二極管嵌入的容置區(qū)，而垂直端具有調(diào)整高度的高度調(diào)整部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)控機(jī)床軌跡精度補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述平板型夾治具設(shè)有供L型夾治具調(diào)整位置的水平調(diào)整部。
【文檔編號(hào)】B23Q15/12GK203650122SQ201320236687
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月5日
【發(fā)明者】朱革飛 申請(qǐng)人:東莞市科光實(shí)業(yè)有限公司