專利名稱：一種用于檢測(cè)木工pcd刀具形狀的非接觸式測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種刀具形狀測(cè)量系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種在磨削木工PCD刀具之前用非接觸式測(cè)量方式測(cè)量其準(zhǔn)確形狀的方法。
背景技術(shù)：
P⑶螺旋刀具廣泛應(yīng)用于木材加工行業(yè)，其需求量逐年増大。磨削P⑶刀具最重要的形狀指標(biāo)是其各個(gè)切削刃的最外端需處在同一個(gè)外圓上，由于焊接時(shí)產(chǎn)生的形狀和位置偏差不可預(yù)測(cè)，所以需要在加工前測(cè)量刀片刃ロ的準(zhǔn)確位置，進(jìn)而得出加工所需要的軌跡。當(dāng)前所采用的測(cè)量方式都為接觸式測(cè)量，直接測(cè)量各個(gè)齒在運(yùn)動(dòng)時(shí)水平方向移動(dòng)坐標(biāo)和沿刀具中心線轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)之間的關(guān)系，這樣測(cè)量的方式非常直接，測(cè)量點(diǎn)可以直接生成加工點(diǎn)的軌跡。但是，接觸式測(cè)量效率很低，降低了機(jī)床的有效加工時(shí)間，而且在多次測(cè)量之后需·要更換探頭，大大増加了刀具制造商的加工成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供ー種用于檢測(cè)木工PCD刀具形狀的非接觸式測(cè)量系統(tǒng)，其成本較低、測(cè)量效率較高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案ー種用于檢測(cè)木工PCD刀具形狀的非接觸式測(cè)量系統(tǒng)，其特征在干它包括控制系統(tǒng)、第一個(gè)伺服電機(jī)、第二個(gè)伺服電機(jī)、第三個(gè)伺服電機(jī)、第四個(gè)伺服電機(jī)、激光測(cè)距傳感器、控制器、I/o采集卡和待測(cè)的木工PCD刀具；所述控制系統(tǒng)內(nèi)預(yù)置有四個(gè)所述伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡控制指令；所述控制系統(tǒng)輸出端分別連接四個(gè)所述伺服電機(jī)，所述第一個(gè)伺服電機(jī)帶動(dòng)所述激光測(cè)距傳感器沿Z軸移動(dòng)，所述第二個(gè)伺服電機(jī)和第三個(gè)伺服電機(jī)分別帶動(dòng)所述木工PCD刀具沿X軸、Y軸移動(dòng)，所述第四個(gè)伺服電機(jī)帶動(dòng)所述木工PCD刀具轉(zhuǎn)動(dòng)；所述激光測(cè)距傳感器在所述控制器控制下，檢測(cè)所述木工PCD刀具被檢測(cè)齒，檢測(cè)結(jié)果經(jīng)所述控制器傳輸至所述I/O采集卡，所述I/O采集卡將采集到的檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至所述控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)記錄四個(gè)所述伺服電機(jī)坐標(biāo)值，根據(jù)坐標(biāo)值點(diǎn)擬合出所述木工PCD刀具被檢測(cè)齒的形狀。所述激光測(cè)距傳感器還能采用紅外測(cè)距傳感器、超聲測(cè)距傳感器中的ー種。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明由于采用激光位移傳感器代替現(xiàn)有接觸式探頭檢測(cè)刀具形狀，不必和以前的檢測(cè)方式一祥測(cè)量每個(gè)點(diǎn)時(shí)A軸都進(jìn)行來(lái)回檢測(cè)，極大的提高了測(cè)量效率。2、本發(fā)明由于采用非接觸式測(cè)量方式，減少了接觸式測(cè)量的碰撞所造成的探針損壞，節(jié)約了生產(chǎn)成本。本發(fā)明可以廣泛在刀具形狀測(cè)量中應(yīng)用。


圖I是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明在檢測(cè)P⑶刀具形狀時(shí)的檢測(cè)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供ー種用于檢測(cè)木工PCD刀具形狀的非接觸式測(cè)量系統(tǒng)，其利用激光電光非接觸式測(cè)量螺旋式木刀PCD刀具形狀，進(jìn)而生成磨削軌跡。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖I、圖2所示，本發(fā)明包括控制系統(tǒng)I、第一個(gè)伺服電機(jī)2、第二個(gè)伺服電機(jī)3、第三個(gè)伺服電機(jī)4、第四個(gè)伺服電機(jī)5、激光測(cè)距傳感器6、控制器7、1/0采集卡8和待測(cè)的木工P⑶刀具9。其中，控制系統(tǒng)I內(nèi)預(yù)置有四個(gè)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡控制指令?？刂葡到y(tǒng)I輸出端分別連接第一個(gè)伺服電機(jī)2、第二個(gè)伺服電機(jī)3、第三個(gè)伺服電機(jī)4和第四個(gè)伺服電機(jī)5，第一個(gè)伺服電機(jī)2帶動(dòng)激光測(cè)距傳感器6沿Z軸移動(dòng)，以下簡(jiǎn)稱為Z軸伺服電機(jī)；第二個(gè)伺服電機(jī)3和第三個(gè)伺服電機(jī)4分別用于帶動(dòng)木工PCD刀具9沿X軸、Y軸移動(dòng)，以下分別簡(jiǎn)稱為X軸伺服電機(jī)和Y軸伺服電機(jī)；第四個(gè)伺服電機(jī)5用于帶動(dòng)木工PCD刀具9進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，以下簡(jiǎn)稱為A軸伺服電機(jī)。激光測(cè)距傳感器6在控制器7控制·下，對(duì)木工PCD刀具9被檢測(cè)齒10進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果經(jīng)控制器7傳輸至I/O采集卡8，I/0采集卡8將采集到的檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)1，由控制系統(tǒng)I記錄當(dāng)前四個(gè)伺服電機(jī)坐標(biāo)值?？刂葡到y(tǒng)I根據(jù)預(yù)先設(shè)置的運(yùn)動(dòng)軌跡重復(fù)控制X軸伺服電機(jī)3和Y軸伺服電機(jī)4繼續(xù)移動(dòng)，移動(dòng)距離分別與上一次檢測(cè)時(shí)X軸、Y軸移動(dòng)距離相同，此時(shí)，激光測(cè)距傳感器6位置不變，A軸伺服電機(jī)5帶動(dòng)木工P⑶刀具9轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)至激光測(cè)距傳感器6與被檢測(cè)齒10之間的距離與上一次記錄結(jié)果相同吋，A軸伺服電機(jī)5停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并由控制系統(tǒng)I記錄當(dāng)前X軸、Y軸坐標(biāo)下所對(duì)應(yīng)的A軸坐標(biāo)值，直到被檢測(cè)齒10檢測(cè)完畢，由控制系統(tǒng)I根據(jù)所記錄的坐標(biāo)值點(diǎn)擬合出木工PCD刀具9被檢測(cè)齒10的形狀。上述實(shí)施例中，激光測(cè)距傳感器6可以是采用其他非接觸式測(cè)距方式實(shí)現(xiàn)，例如紅外測(cè)距傳感器、超聲測(cè)距傳感器等。綜上所述，本發(fā)明在使用時(shí)，采用激光測(cè)距傳感器6代替目前機(jī)床用的接觸式傳感器測(cè)量木工PCD刀具9形狀，由控制系統(tǒng)I控制Z軸、X軸、Y軸和A軸伺服電機(jī)，進(jìn)而帶動(dòng)激光位移傳感器6與木工P⑶刀具9做相對(duì)運(yùn)動(dòng)。激光測(cè)距傳感器6運(yùn)動(dòng)到木工P⑶刀具9被檢測(cè)齒10上方后，木工PCD刀具9由X軸伺服電機(jī)3、Y軸伺服電機(jī)4帶動(dòng)沿水平做間隙分度平動(dòng)，同時(shí)由A軸伺服電機(jī)5帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，保證每次控制系統(tǒng)I接受到的激光測(cè)距傳感器6與被檢測(cè)齒10齒面的距離相同，由控制系統(tǒng)I記錄此時(shí)坐標(biāo)值，進(jìn)而得出刀具準(zhǔn)確形狀。上述各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，各部件的連接和結(jié)構(gòu)都是可以有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對(duì)個(gè)別部件的連接和結(jié)構(gòu)進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)木工PCD刀具形狀的非接觸式測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于它包括控制系統(tǒng)、第一個(gè)伺服電機(jī)、第二個(gè)伺服電機(jī)、第三個(gè)伺服電機(jī)、第四個(gè)伺服電機(jī)、激光測(cè)距傳感器、控制器、I/o采集卡和待測(cè)的木工PCD刀具；所述控制系統(tǒng)內(nèi)預(yù)置有四個(gè)所述伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡控制指令； 所述控制系統(tǒng)輸出端分別連接四個(gè)所述伺服電機(jī)，所述第一個(gè)伺服電機(jī)帶動(dòng)所述激光測(cè)距傳感器沿Z軸移動(dòng)，所述第二個(gè)伺服電機(jī)和第三個(gè)伺服電機(jī)分別帶動(dòng)所述木工PCD刀具沿X軸、Y軸移動(dòng)，所述第四個(gè)伺服電機(jī)帶動(dòng)所述木工PCD刀具轉(zhuǎn)動(dòng)；所述激光測(cè)距傳感器在所述控制器控制下，檢測(cè)所述木工PCD刀具被檢測(cè)齒，檢測(cè)結(jié)果經(jīng)所述控制器傳輸至所述I/O采集卡，所述I/O采集卡將采集到的檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至所述控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)記錄四個(gè)所述伺服電機(jī)坐標(biāo)值，根據(jù)坐標(biāo)值點(diǎn)擬合出所述木工PCD刀具被檢測(cè)齒的形狀。
2.如權(quán)利要求I所述的一種用于檢測(cè)木工PCD刀具形狀的非接觸式測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述激光測(cè)距傳感器還能采用紅外測(cè)距傳感器、超聲測(cè)距傳感器中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)木工PCD刀具形狀的非接觸式測(cè)量系統(tǒng)，它包括控制系統(tǒng)、第一、第二、第三、第四個(gè)伺服電機(jī)、激光測(cè)距傳感器、控制器、I/O采集卡和待測(cè)的木工PCD刀具；控制系統(tǒng)內(nèi)預(yù)置有四個(gè)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡控制指令；控制系統(tǒng)輸出端分別連接四個(gè)伺服電機(jī)，第一個(gè)伺服電機(jī)帶動(dòng)激光測(cè)距傳感器沿Z軸移動(dòng)，第二個(gè)伺服電機(jī)和第三個(gè)伺服電機(jī)分別帶動(dòng)木工PCD刀具沿X軸、Y軸移動(dòng)，第四個(gè)伺服電機(jī)帶動(dòng)木工PCD刀具轉(zhuǎn)動(dòng)；激光測(cè)距傳感器在控制器控制下，檢測(cè)木工PCD刀具被檢測(cè)齒，檢測(cè)結(jié)果經(jīng)控制器傳輸至I/O采集卡，I/O采集卡將采集到的檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)記錄四個(gè)伺服電機(jī)坐標(biāo)值，根據(jù)坐標(biāo)值點(diǎn)擬合出木工PCD刀具被檢測(cè)齒的形狀。本發(fā)明可以廣泛在刀具形狀測(cè)量中應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01B17/06GK102788560SQ201210258090
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者何平, 史少華, 葉佩青, 方晨曦, 樊文剛 申請(qǐng)人:佛山市順德區(qū)薩銳數(shù)控電火花機(jī)研究中心, 佛山市順德區(qū)賽銳工具有限公司, 清華大學(xué)