[发明专利]加工机探针测量系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种探针测量系统及方法。

背景技术

数控机床(Computer numerical control，CNC)加工机加工产品因为加工来料、加工环境等因素造成加工精度不高且精度变化很大。一般通过CNC加工机加工产品毛坯，得到实际的加工产品，再通过检测实际产品的重点尺寸来校正CNC加工程序，该方法会浪费大量的人力物力。而且由于产品的毛刺和Z方向的尺寸被遮挡的部分等原因，即使通过把机器视觉检测模块安装到CNC加工主轴上的方式也无法做到百分百尺寸测量。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种加工机探针测量系统及方法，其可通过在CNC加工机内，探针高精度的接触工件，并取点测量来校正工件的尺寸。

一种加工机探针测量系统，用于在数控机床CNC加工机内，取点测量工件的尺寸，其包括：控制模块一，用于控制CNC加工主轴到换针架中的探针的上方并吸取探针再放入换针架中，记录更换探针时的三维机械坐标及吸盘的吸取力道；控制模块二，用于控制CNC加工主轴根据用户选择的工件类型按照记录的更换探针的三维机械坐标及吸取力道，通过吸盘从换针架中吸取相应的探针；取点测量模块，用于探针被吸取后，在三维机械坐标系下，接触各个接触点并测量其三维机械坐标，所述接触点是工件上探针待测量的目标点；创建工件坐标系模块，用于当所有接触点测量完毕后，根据测量的多个接触点的实际三维机械坐标和用户根据工件所选择的元素类型创建三维工件坐标系；计算模块，用于在三维工件坐标系下，计算所有接触点的实际三维工件坐标；所述计算模块，还用于计算所有接触点的实际三维工件坐标与理论三维工件坐标的偏差值，所述接触点的理论三维工件坐标是由接触点的理论三维机械坐标转换得到的；校正模块，用于将所述三维工件坐标系下的偏差值转换成三维机械坐标系下的偏差值，并补偿给CNC加工机来校正工件的尺寸。

一种加工机探针测量方法，用于在数控机床CNC加工机内，取点测量工件的尺寸，该方法包括：控制步骤一，控制CNC加工主轴到换针架中的探针的上方并吸取探针再放入换针架中，记录更换探针时的三维机械坐标及吸盘的吸取力道；控制步骤二，控制CNC加工主轴根据用户选择的工件类型按照记录的更换探针的三维机械坐标及吸取力道，通过吸盘从换针架中吸取相应的探针；取点测量步骤，探针被吸取后，在三维机械坐标系下，接触各个接触点并测量其三维机械坐标，所述接触点是工件上探针待测量的目标点；创建工件坐标系步骤，当所有接触点测量完毕后，根据测量的多个接触点的实际三维机械坐标和用户根据工件所选择的元素类型创建三维工件坐标系；计算步骤一，在三维工件坐标系下，计算所有接触点的实际三维工件坐标；计算步骤二，计算所有接触点的实际三维工件坐标与理论三维工件坐标的偏差值，所述接触点的理论三维工件坐标是由接触点的理论三维机械坐标转换得到的，所述理论三维机械坐标是用户输入的；校正步骤，将所述三维工件坐标系下的偏差值转换成三维机械坐标系下的偏差值，并补偿给CNC加工机来校正工件的尺寸。

相较于现有技术，所述加工机探针测量系统及方法，不受产品毛刺和加工铁屑的影响，加工精度很高，且被遮挡的部分也能够通过星形测针进行侧面测量。

附图说明

图1是CNC加工机的硬件架构平面图。

图2是本发明加工机探针测量系统的模块图。

图3是本发明加工机探针测量方法的较佳实施例的流程图。

图4是测量一个接触点的探针移动步骤图。

图5是图3的步骤S13的细化流程图。

图6是工件坐标系的XY轴面的示意图。

图7是图3的步骤S14的细化流程图。

主要元件符号说明