[发明专利]用于加工中心工件坐标测量的装置和方法

说明书

本发明提供一种用于加工中心工件坐标测量的装置及方法，属于数控加工装置领域。本装置包括数控设备、无线传输模块以及对刀机构。在本发明提供的方法中，操作人员将编写好的对刀程序输入到加工中心的数控设备中，数控设备将对刀程序转换为一系列数控单元信号，并经过无线传输模块传输至对刀机构并控制其对刀过程。对刀机构在对刀定位点确定后，将定位点信号反馈给数控设备，数控设备将接收到的定位点信号记录下来，并自动计算出工件的加工基准点。上述过程中，对刀机构在接触到工件时能够自动地向数控设备发送暂停指令，确保对刀机构的探测头不会因为与工件的碰撞而受损。本发明中，整个对刀过程受对刀程序控制，全程无需人工参与。

技术领域

本发明属于数控加工装置领域，具体而言，涉及一种用于加工中心工件坐标测量的装置和方法。

背景技术

对于现代数控加工中心来说，加工之前对工件坐标进行测量是非常重要的环节，人们也称这个过程为对刀，而这个过程通常是手动操作的。为了测量工件上的对刀定位点，技术工人需要操控刀具向工件缓慢地进给，并时刻观察刀具与工件之间的接触情况。在刀具与工件接触的瞬间切屑飞出，技术工人手动停止进给刀具，并记录下此时刀头的位置作为对刀定位点。可以看到，传统的对刀方式中，全程都需要技术人员的参与，劳动强度大；不同技术工人观测出的对刀点在定位精度上有一定差异；并且，传统的对刀方式中，需要对工件进行细微地切削，会一定程度地破坏工件的完整性。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用于加工中心工件坐标测量的装置，该测量装置能够在不破坏工件完整性的情况下，全自动地测量工件坐标。

本发明的另一目的在于提供一种用于加工中心工件坐标测量的方法，该方法基于上述用于加工中心工件坐标测量的装置，具有其技术特征。

为了解决上述技术问题中的至少一个，本发明提供了以下技术方案：

一种用于加工中心工件坐标测量的装置，包括：

对刀机构，包括：三轴联动机构、主轴、信号处理电路板、压敏元件及探测头，主轴连接在三轴联动机构上，压敏元件、信号处理电路板与探测头安装在主轴中，探测头与压敏元件柔性连接，压敏元件与信号处理电路板电连接；压敏元件被配置成受到挤压后向信号处理电路板发送暂停指令；信号处理电路板用于向数控设备反馈对刀定位点信号和暂停指令，或用于接收数控设备发送的对刀程序，。

数控设备，用于接收对刀机构发送的暂停指令和对刀定位点信号，或者用于接收用户输入的对刀程序并以对刀程序控制对刀机构的运动；

无线传输模块，用于在数控设备与对刀机构之间传输数据和信号。

进一步的，在本发明的可选实施例中，探测头包括：红宝石和连杆，红宝石固定在连杆的一端，连杆的另一端与压敏元件柔性连接。

进一步的，在本发明的可选实施例中，压敏元件为MOV压敏电阻。

进一步的，在本发明的可选实施例中，主轴通过连轴器安装在三轴联动机构上，三轴联动机构包括三个运动轴：X轴、Y轴和Z轴，X轴与Y轴垂直且处于同一平面，Z轴垂直于X轴与Y轴所处的平面，主轴与Z轴连接在一起。

进一步的，在本发明的可选实施例中，数控设备包括：

处理器，用于将对刀程序代码转换为数控单元信号；

显示器，用于显示对刀机构的实时运动参数和对刀定位点；

存储器，用于存储对刀定位点。

进一步的，在本发明的可选实施例中，无线传输模块包括：I/O信号板、二次仪表、第一红外装置以及第二红外装置，I/O信号板用于接收数控设备发送的数控单元信号并将其发送至二次仪表，以此控制第一红外装置向第二红外装置发送脉冲信号；第二红外装置用于接收对刀机构反馈的对刀定位点信号并将其发送给第一红外装置。