加工中心光電信號長度對刀儀及其處理方法
2023-06-04 15:52:06
專利名稱：加工中心光電信號長度對刀儀及其處理方法
技術領域：
本發明涉及加工中心的對刀技術，具體涉及一種加工中心光電信號長度對刀儀及其處理方法。
背景技術：
光柵尺是以標尺光柵和指示光柵為測量元件的測量儀器，其亦被應用於數控工具機刀具的測量技術。早期長度對刀儀相對落後，典型結構如實用新型專利「200420046194. 0」 數控工具機對刀儀公開的結構，其工作過程為(公告文件中說明書最後一頁倒數第二段)1、用標準測試棒確定基準位置。2、在對刀儀中裝入被測刀具。3、利用光柵尺、檢測儀器百分表測出刀具的直徑、長度，由數顯表顯示檢測值，人工讀數。4、使用者根據自己所需的尺寸對刀具進行補償(公告文件中說明書實用新型內容突出效果第2點)。此對刀儀檢測精度、重複精度受到標準測試棒製造精度、百分表和光柵尺的準確度、光柵尺在裝置中的安裝精度、人工操作誤差等多方面因素影響，難以達到高精度。最大的缺陷還在於此對刀儀不能直接將信號輸出給數控系統，需要人工把數顯表的檢測值輸入數控系統，再由數控系統處理數據，造成浪費人力，測試效率低。後期，為了解決需要人工輸入數據的技術問題，研發出了觸點式長度對刀儀，其工作過程為1、被測刀具觸碰對刀平面，向下對刀。2、觸點開關簧片的觸發零件向下運動。3、觸發零件觸碰(或鬆開)觸點開關簧片。4、觸點開關簧片上的觸點導通通電。5、信號觸發。6、輸出電平轉換信號給數控系統。7、數控系統接收信號，處理數據，計算得到被測刀具的長度。(信號觸發的一瞬間所在的位置正是刀具對刀的參考點，數控系統通過比較檢測出刀具長度(位置)的變化。)此觸點式長度對刀儀，採用的是機械結構觸點開關簧片、觸發零件，其製造精度、 安裝精度影響對刀儀的測量精度，另外，觸發零件與觸點開關簧片多次觸碰產生的機械磨損、觸點開關簧片多次使用產生變形，會令信號觸發的一瞬間所在的位置發生變化，造成觸點式長度對刀儀難以達到高精度。而且當觸點磨損到無法導通時，壽命也就結束了，所以觸點式對刀儀存在觸點壽命問題。
發明內容
本發明為了克服以上現有技術存在的不足，提供了一種無需人工讀數、無磨損、檢測精度高、壽命長的加工中心光電信號長度對刀儀。本發明的另一目的在於提供一種加工中心光電信號長度對刀儀的處理方法。本發明的目的通過以下的技術方案實現本加工中心光電信號長度對刀儀，其特徵在於包括位於對刀儀內部的測杆、光柵座、標尺光柵、指示光柵、發光板和接收板，所述測杆的頂部為對刀平面，被測刀具向下抵壓對刀平面，測杆與光柵座固定連接，標尺光柵、 發光板固定在光柵座上，指示光柵、接收板固定不動在對刀儀內部，標尺光柵和指示光柵位於發光板與接收板之間，接收板信號連接加工中心的數控系統；所述標尺光柵和指示光柵上分別光刻有零位光柵線紋，發光板上的發光管位置水平正對標尺光柵的零位光柵線紋，接收板上的光電管位置水平正對指示光柵的零位光柵線紋。所述對刀平面突出於對刀儀的保護蓋，測杆的頭部設有可伸縮的密封套，密封套上下端均固定，測杆的尾部套有復位彈簧。復位彈簧的作用是使測杆向上復位。上述的加工中心光電信號長度對刀儀的處理方法，其特徵在於包括以下步驟(1)、開啟加工中心的數控系統，發光板和接收板通電工作，發光板的發光管射出的光線透過標尺光柵的零位光柵線紋射向指示光柵；O)、被測刀具向下運動，接著觸碰抵壓對刀平面，向下對刀，測杆、光柵座、標尺光柵、發光板一起向下移動，指示光柵、接收板固定不動，標尺光柵與指示光柵發生相對位移， 即兩者的零位光柵線紋發生相對位移；(3)、當兩者的零位光柵線紋處於同一水平面時，發光板的發光管射出的光線透過標尺光柵的零位光柵線紋、指示光柵的零位光柵線紋射向接收板，接收板的光電管接收到零位光脈衝信號，輸出電脈衝信號，進行電平比較後信號觸發，輸出電平轉換信號給數控系統；(4)、數控系統接收信號，處理數據，計算得到被測刀具的長度。本發明相對於現有技術具有如下的優點1、本加工中心光電信號長度對刀儀是刀具精密位置檢測的檢測儀器，適用於鑽銑床、雕銑機等數控工具機加工中心，用於鑽頭、銑刀、盤銑刀等刀具的長度測量，將光柵光電技術應用於對刀儀，用光電信號檢測被測刀具的長度，製造難度低、成本低，光電信號傳輸處理速度快，重複精度達到2 μ m，這是早期長度對刀儀無法達到的，觸點式長度對刀儀要達到也有相當難度。2、相對於早期長度對刀儀，本光電信號長度對刀儀的接收板直接把電信號輸出給數控系統，因此無需配套數顯表，無需讀數，節約人力，測試效率高。3、相對於觸點式長度對刀儀，本光電信號長度對刀儀用光電信號檢測，標尺光柵和指示光柵是不接觸的，無觸點，檢測時不存在檢測元件接觸的問題，不存在觸點壽命和觸點磨損的問題。
圖1是本發明的加工中心光電信號長度對刀儀的縱向剖視圖。圖2是圖1的局部放大圖。圖1和圖2中標號和名稱為
權利要求
1.加工中心光電信號長度對刀儀，其特徵在於包括位於對刀儀內部的測杆、光柵座、 標尺光柵、指示光柵、發光板和接收板，所述測杆的頂部為對刀平面，被測刀具向下抵壓對刀平面，測杆與光柵座固定連接，標尺光柵、發光板固定在光柵座上，指示光柵、接收板固定不動在對刀儀內部，標尺光柵和指示光柵位於發光板與接收板之間，接收板信號連接加工中心的數控系統；所述標尺光柵和指示光柵上分別光刻有零位光柵線紋，發光板上的發光管位置水平正對標尺光柵的零位光柵線紋，接收板上的光電管位置水平正對指示光柵的零位光柵線紋。
2.根據權利要求1所述的加工中心光電信號長度對刀儀，其特徵在於所述對刀平面突出於對刀儀的保護蓋，測杆的頭部設有可伸縮的密封套，密封套上下端均固定，測杆的尾部套有復位彈簧。
3.根據權利要求1所述的加工中心光電信號長度對刀儀的處理方法，其特徵在於包括以下步驟(1)、開啟加工中心的數控系統，發光板和接收板通電工作，發光板的發光管射出的光線透過標尺光柵的零位光柵線紋射向指示光柵；O)、被測刀具向下運動，接著觸碰抵壓對刀平面，向下對刀，測杆、光柵座、標尺光柵、 發光板一起向下移動，指示光柵、接收板固定不動，標尺光柵與指示光柵發生相對位移，即兩者的零位光柵線紋發生相對位移；(3)、當兩者的零位光柵線紋處於同一水平面時，發光板的發光管射出的光線透過標尺光柵的零位光柵線紋、指示光柵的零位光柵線紋射向接收板，接收板的光電管接收到零位光脈衝信號，輸出電脈衝信號，進行電平比較後信號觸發，輸出電平轉換信號給數控系統；G)、數控系統接收信號，處理數據，計算得到被測刀具的長度。
全文摘要
本發明公開了一種加工中心光電信號長度對刀儀，包括位於對刀儀內部的測杆、光柵座、標尺光柵、指示光柵、發光板和接收板，所述測杆的頂部為對刀平面，被測刀具向下抵壓對刀平面，測杆與光柵座固定連接，標尺光柵、發光板固定在光柵座上，指示光柵、接收板固定不動在對刀儀內部，標尺光柵和指示光柵位於發光板與接收板之間，接收板信號連接加工中心的數控系統。本發明還公開了一種加工中心光電信號長度對刀儀的處理方法。本發明無需人工讀數、無磨損、檢測精度高、壽命長。
文檔編號B23Q15/22GK102198605SQ20111012656
公開日2011年9月28日 申請日期2011年5月17日 優先權日2011年5月17日
發明者嚴麗清, 梁乘峰, 潘偉華, 詹亮, 黃強 申請人:廣州市諾信數字測控設備有限公司