一種數(shù)控機(jī)床用工件測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)控機(jī)床，尤其涉及一種數(shù)控機(jī)床用工件測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]伺服或步進(jìn)電機(jī)是數(shù)控加工設(shè)備中最常見(jiàn)的動(dòng)力來(lái)源。兩者都是通過(guò)控制發(fā)出的脈沖數(shù)量，可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)和轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，配合絲桿的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)位移的輸出。其準(zhǔn)確性已是普遍驗(yàn)證。但是，伺服或步進(jìn)電機(jī)本身，不具備測(cè)量位移的功能。
[0003]數(shù)控機(jī)床通常使用的測(cè)量?jī)x器有位移傳感器、光柵尺、球柵尺等，這些儀器本身就有輸出位移信號(hào)的功能，可用于對(duì)工件尺寸的測(cè)量。測(cè)量結(jié)果的來(lái)源，是這些測(cè)量?jī)x器本身。普通位移傳感器價(jià)格在一百至幾百元之間，普通光柵尺也要幾十元至幾百元，而球柵尺則要一千至幾千元。若是知名品牌的，或量程比較大的，價(jià)格則要大幅提高。
[0004]利用伺服或步進(jìn)電機(jī)的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)能精確測(cè)量工件尺寸的低成本裝置，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于數(shù)控機(jī)床的步進(jìn)或伺服電機(jī)的工件測(cè)量裝置。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種數(shù)控機(jī)床用工件測(cè)量裝置，安裝于數(shù)控機(jī)床的步進(jìn)或伺服電機(jī)控制的絲桿上，包括絲桿上安裝的滑臺(tái)、滑臺(tái)上安裝的行程開(kāi)關(guān)，及距離所述行程開(kāi)關(guān)固定距離安裝的定位板；所述行程開(kāi)關(guān)電性連接數(shù)控機(jī)床的控制單元，所述控制單元在行程開(kāi)關(guān)被工件觸發(fā)時(shí)關(guān)停電機(jī)并根據(jù)預(yù)定程序得出工件尺寸。
[0007]進(jìn)一步地，所述行程開(kāi)關(guān)通過(guò)開(kāi)關(guān)支架安裝于滑臺(tái)。
[0008]進(jìn)一步地，所述行程開(kāi)關(guān)外圍設(shè)有保護(hù)罩，所述保護(hù)罩安裝于所述開(kāi)關(guān)支架。
[0009]進(jìn)一步地，所述行程開(kāi)關(guān)的觸頭處設(shè)有向工件方向延伸的剛性桿。
[0010]進(jìn)一步地，所述開(kāi)關(guān)支架在非測(cè)量狀態(tài)時(shí)收縮于滑臺(tái)上表面。
[0011]進(jìn)一步地，所述開(kāi)關(guān)支架通過(guò)氣傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)或電傳動(dòng)活動(dòng)安裝于滑臺(tái)。
[0012]進(jìn)一步地，所述定位板位置可調(diào)，以使行程開(kāi)關(guān)與定位板之間有多個(gè)固定距離。
[0013]進(jìn)一步地，所述定位板與絲桿為非接觸安裝。
[0014]進(jìn)一步地，所述控制單元根據(jù)電機(jī)關(guān)停時(shí)發(fā)生的脈沖數(shù)計(jì)算滑臺(tái)行程，并換算工件尺寸。
[0015]本實(shí)用新型利用數(shù)控機(jī)床本身自帶的伺服或步進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)，額外配合一個(gè)行程開(kāi)關(guān)和定位板，不依靠其它傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件尺寸的精確測(cè)量，對(duì)比利用傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量，本實(shí)用新型節(jié)約成本、易于安裝、節(jié)省空間。
[0016]本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式不同運(yùn)動(dòng)位置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:1、電機(jī)；2、絲桿；3、滑臺(tái)；4、行程開(kāi)關(guān)；5、定位板；6、工件；7、開(kāi)關(guān)支架；
8、保護(hù)罩；9、剛性桿。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型一種數(shù)控機(jī)床用工件測(cè)量裝置，安裝于數(shù)控機(jī)床的步進(jìn)或伺服電機(jī)1控制的絲桿2上，包括絲桿2上安裝的滑臺(tái)3、滑臺(tái)上安裝的行程開(kāi)關(guān)4，及距離行程開(kāi)關(guān)固定距離安裝的定位板5 ;行程開(kāi)關(guān)4電性連接數(shù)控機(jī)床的控制單元(圖中未示)，控制單元在行程開(kāi)關(guān)4被工件6觸發(fā)時(shí)關(guān)停電機(jī)1并根據(jù)預(yù)定程序得出工件尺寸。行程開(kāi)關(guān)4可選用接觸式行程開(kāi)關(guān)或非接觸式行程開(kāi)關(guān)，優(yōu)選為接觸式行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)4可直接安裝于滑臺(tái)3，優(yōu)選地，行程開(kāi)關(guān)4通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)支架7安裝于滑臺(tái)。
[0023]本實(shí)用新型的伺服或步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸與絲桿連接，絲桿與滑臺(tái)配合。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，則絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)；絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，則帶動(dòng)滑臺(tái)前進(jìn)或后退?；_(tái)上固定安裝一個(gè)開(kāi)關(guān)支架，開(kāi)關(guān)支架末端固定安裝行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)的觸頭朝向工件方向。測(cè)量前，電機(jī)通過(guò)絲桿，將滑臺(tái)退回至零點(diǎn)，如圖1中A點(diǎn)所示。應(yīng)當(dāng)指出，電機(jī)將滑臺(tái)回歸至零點(diǎn)是數(shù)控機(jī)床中最常規(guī)、而且必不可少的動(dòng)作，能保證滑臺(tái)每次都準(zhǔn)確復(fù)位到零點(diǎn)，其可靠性已普通驗(yàn)證。本實(shí)用新型的定位板固定安裝在與絲桿軸線方向垂直的位置上，優(yōu)選實(shí)施方式中，定位板5與絲桿2為非接觸安裝，即安裝位置與滑臺(tái)及絲桿脫離，不受滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)而改變。因此，定位板的定位點(diǎn)(圖1中B點(diǎn))與上述A點(diǎn)的距離L1是固定值。該值可以通過(guò)量尺等常規(guī)的測(cè)量方法獲得。由于行程開(kāi)關(guān)也是固定安裝在滑臺(tái)本身，兩者剛性連接，因此，滑臺(tái)零點(diǎn)(圖1中A點(diǎn))與行程開(kāi)關(guān)觸發(fā)點(diǎn)(圖1中C點(diǎn))的距離L2也是固定不變的，也可通過(guò)常規(guī)測(cè)量方法獲得。繼續(xù)參加圖1，L1-L2=L30 L3即為滑臺(tái)處于零點(diǎn)位置時(shí)，行程開(kāi)關(guān)觸發(fā)點(diǎn)與定位板定位點(diǎn)的距離，因Ll、L2均為固定值，因此L3也是一個(gè)固定值。
[0024]本實(shí)用新型的測(cè)量過(guò)程如下:
[0025]a)將待測(cè)工件放置于定位板與行程開(kāi)關(guān)之間，其中一邊緊貼定位板的定位邊。
[0026]b)伺服或步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)，通過(guò)絲桿驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)從零點(diǎn)(A點(diǎn))開(kāi)始向定位板方向前進(jìn)。此時(shí)，滑臺(tái)上的行程開(kāi)關(guān)也在同步前進(jìn)。
[0027]c)行程開(kāi)關(guān)不斷靠近工件，最終使得行程開(kāi)關(guān)的觸頭被按壓，其觸點(diǎn)在該一瞬間觸發(fā)。觸發(fā)位置參見(jiàn)圖2。
[0028]d)行程開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)觸發(fā)的一瞬間，行程開(kāi)關(guān)向控制單元發(fā)出一個(gè)接通的信號(hào)，控制單元通過(guò)程序控制，使電機(jī)立即停止運(yùn)作并記錄下此時(shí)一共發(fā)出的脈沖數(shù)量。通過(guò)預(yù)定程序，控制單元根據(jù)電機(jī)關(guān)停時(shí)發(fā)生的脈沖數(shù)計(jì)算滑臺(tái)行程，并換算工件尺寸。具體原理在于通過(guò)脈沖數(shù)量所對(duì)應(yīng)的電機(jī)主軸轉(zhuǎn)數(shù)，再通過(guò)絲桿導(dǎo)程的換算，可計(jì)算出滑臺(tái)位移量，圖1中X所示。并計(jì)算得出工件的尺寸為:Y=L3-X。g卩，Y值為測(cè)量結(jié)果。
[0029]e)測(cè)量結(jié)束，控制單元控制滑臺(tái)回歸到零點(diǎn)，以進(jìn)行下一次的測(cè)量。
[0030]需要特別指出的是，行程開(kāi)關(guān)是脆弱電氣元件，為更好的對(duì)行程開(kāi)關(guān)進(jìn)行保護(hù)，本實(shí)用新型提供了一種優(yōu)選實(shí)施方式，在行程開(kāi)關(guān)外圍設(shè)有保護(hù)罩8，保護(hù)罩安裝于開(kāi)關(guān)支架
7。更優(yōu)地，行程開(kāi)關(guān)的觸頭處