一種數控機床軌跡精度補償裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種數控機床軌跡精度補償裝置，包括機床位移平臺、鐳射二極管模塊及二極管夾治具、對應鐳射二極管模塊的光傳感器模塊及傳感器夾治具，所述鐳射二極管模塊經由二極管夾治具夾持且固定于機床主軸上，該鐳射二極管模塊包含有二組測量水平度的鐳射二極管及一組測量垂直高度的鐳射二極管；所述光傳感器模塊可分為對應測量水平度鐳射二極管的光傳感器，以及對應量測垂直高度鐳射二極管的光傳感器，所述傳感器夾治具的形狀呈矩形，該傳感器夾治具上有三個結合部，可將光傳感器嵌入該傳感器夾治具的結合部內，該傳感器夾治具鎖合于所述機床位移平臺上。該結構可建構出機床的三維實體軌跡路徑。
【專利說明】一種數控機床軌跡精度補償裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種數控機床軌跡精度補償裝置，特別是指一種以非接觸方式進行量測的數控機床軌跡精度補償裝置。
【背景技術】
[0002]動態循跡誤差(輪廓誤差)是影響機床精密度的一項重要因素，此誤差主要是指:機器受到進給系統的指令循著一個指令曲線移動加工，在加工時實際切削路徑和指令路徑之間有著差異存在。動態循跡誤差主要是由機器的外界負載、摩擦力、慣性矩及CNC控制器的指令執行速度、加減速度控制、伺服控制特性等因素所造成。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種數控機床精度補償的裝置。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0005]一種數控機床軌跡精度補償裝置，包括機床位移平臺、鐳射二極管模塊及二極管夾治具、對應鐳射二極管模塊的光傳感器模塊及傳感器夾治具，所述鐳射二極管模塊經由二極管夾治具夾持且固定于機床主軸上，該鐳射二極管模塊包含有二組測量水平度的鐳射二極管及一組測量垂直高度的鐳射二極管；所述光傳感器模塊可分為對應測量水平度鐳射二極管的光傳感器，以及對應量測垂直高度鐳射二極管的光傳感器，所述傳感器夾治具的形狀呈矩形，該傳感器夾治具上有三個結合部，可將光傳感器嵌入該傳感器夾治具的結合部內，該傳感器夾治具鎖合于所述機床位移平臺上。
[0006]所述二極管夾治具包括兩組L型夾治具及一組平板型夾治具。
[0007]所述L型夾治具的平面末端具有供鐳射二極管嵌入的容置區，而垂直端具有調整高度的高度調整部。
[0008]所述平板型夾治具設有供L型夾治具調整位置的水平調整部。
[0009]所述傳感器夾治具設有容置光傳感器的結合部。
[0010]本實用新型的有益效果在于:本方案的數控機床軌跡精度補償裝置主要由鐳射二極管模塊及高精度光傳感器模塊組合而成，以非接觸方式進行測量，不受摩擦力影響，大大降低了不確定度，可快速完成機床精度補償，所測量的信號可用于分析機床的多項性能，預計將可大幅提升機床的軌跡精度至次微米級。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步的說明:
[0012]圖1為數控機床軌跡精度補償裝置的立體示意圖；
[0013]圖2為該數控機床軌跡精度補償裝置的鐳射二極管模塊及L型夾治具立體示意圖；
[0014]圖3為該數控機床軌跡精度補償裝置的鐳射二極管模塊及平板狀夾治具立體示意圖；
[0015]圖4及圖5為該數控機床軌跡精度補償裝置L型夾治具調整高度的示意圖；
[0016]圖6為該數控機床軌跡精度補償裝置的光傳感器及傳感器夾治具示意圖；
[0017]圖7?10為該數控機床軌跡精度補償裝置的實際運用示意圖。
【具體實施方式】
[0018]參考圖1至圖6，一種數控機床軌跡精度補償裝置，包括有鐳射二極管模塊I及二極管夾治具2、光傳感器模塊3及傳感器夾治具4、機床位移平臺99 ;鐳射二極管模塊I具有平行光束，且該鐳射二極管模塊I包含有二組測量水平度的鐳射二極管11、12及一組測量垂直高度的鐳射二極管13。
[0019]二極管夾治具2包括有兩組形狀呈“L”型的L型夾治具(21、22)，在其平面末端具有供鐳射二極管(11、12)嵌入的容置區(211、221)，在其垂直端具有調整高度的高度調整部(212、222)，以及呈平板狀供垂直鐳射二極管13架設的平板型夾治具23，且該呈平板型夾治具23設有供L型夾治具(21、22)調整位置的水平調整部(231、232);進一步，該二極管夾治具(21、22)制成L型是為了使鐳射二極管(11、12)以及主軸98在夾持時能夠相互垂直，透過呈平板狀的二極管夾治具23所設置的水平調整部(231、232)調整位置，可避免不必要的擺設誤差。
[0020]光傳感器模塊3是利用光敏組件將光信號轉換為電信號的傳感器。具體來說該光傳感器模塊3可分為對應測量水平度鐳射二極管(11、12)的光傳感器(31、32)，以及對應量測垂直高度鐳射二極管13的光傳感器33，光傳感器模塊3可測量出鐳射二極管模塊I的激光束與光傳感器模塊之間極小的相對縱向和橫向的位移量，當錯射二極管模塊I光束垂直照射在光傳感器模塊3上,此激光束與光傳感器模塊3具有橫向或縱向偏移時，即可找出橫向或縱向偏移量與經過運算的電壓的特性曲線。
[0021]傳感器夾治具4的形狀呈矩形，該傳感器夾治具4上有三個結合部(41、42、43)，可將光傳感器(31、32、33)嵌入該傳感器夾治具4的結合部內(41、42、43)，該傳感器夾治具4鎖合于機床位移平臺2上，當機床位移平臺2作動時，此夾治具也隨之作動。
[0022]鐳射二極管模塊I經由二極管夾治具2夾持且固定于機床主軸98上，并發射激光束至光傳感器模塊3，該光傳感器模塊3被傳感器夾治具4夾持且固定于機床位移平臺99上，將鐳射二極管模塊I與光傳感器模塊3校正后，由機床控制器下達軌跡路徑指令，光傳感器模塊3接收到鐳射二極管模塊I位移信號，經過信號處理連接至計算機專用軟件接口上，可同時量測機床的X、Y平面，X、Z平面，Y、Z平面的動態軌跡路徑，便可建構出機床的三維實體軌跡路徑。
[0023]上述數控機床軌跡精度補償裝置的工作原理如下:鐳射二極管模塊I經由L型二極管夾治具2夾持后，變為相互水平、垂直的擺設，再各自發射激光束打至光傳感器模塊3，其中光傳感器模塊3夾持著且固定在機床位移平臺99上，可隨著機床位移平臺99的平面運動或循軌運動，而光傳感器模塊3接收到鐳射二極管模塊I的激光束并利用傳感器夾治具2隨著機床位移平臺99的作動，進一步去測量機床的X、Y平面，X、Z平面，Y、Z平面的動態軌跡路徑，便可建構出機床的三維實體軌跡路徑。
[0024]參考圖7至圖10，當鐳射二極管11打出鐳射光沿著X軸向至光傳感器31時，通過機床位移平臺99的循軌運動或兩軸向同動，光傳感器31可量測得Y、Z兩個軸向的誤差信號，同理，當鐳射二極管12打出鐳射光沿著I軸向至光傳感器32時，通過機床位移平臺99的循軌運動或兩軸向同動，光傳感器32可量測得X、Z兩個軸向的誤差信號，同理，當鐳射二極管13打出鐳射光沿著Z軸向至光傳感器33時，通過機床位移平臺99的循軌運動或兩軸向同動，光傳感器33可量測得X、Y兩個軸向的誤差信號，便可建構出機床的三維實體軌跡路徑。
[0025]當然，以上的實施例只是在于說明而不是限制本實用新型，以上所述僅是本實用新型的較佳實施例，故凡依本實用新型專利申請范圍所述的方案所做的等效變化或修飾，均包括于本實用新型專利申請范圍內。
【權利要求】
1.一種數控機床軌跡精度補償裝置，包括機床位移平臺、鐳射二極管模塊及二極管夾治具、對應鐳射二極管模塊的光傳感器模塊及傳感器夾治具，其特征在于:所述鐳射二極管模塊經由二極管夾治具夾持且固定于機床主軸上，該鐳射二極管模塊包含有二組測量水平度的鐳射二極管及一組測量垂直高度的鐳射二極管；所述光傳感器模塊可分為對應測量水平度鐳射二極管的光傳感器，以及對應量測垂直高度鐳射二極管的光傳感器，所述傳感器夾治具的形狀呈矩形，該傳感器夾治具上有三個結合部，可將光傳感器嵌入該傳感器夾治具的結合部內，該傳感器夾治具鎖合于所述機床位移平臺上。
2.根據權利要求1所述的數控機床軌跡精度補償裝置，其特征在于:所述二極管夾治具包括兩組L型夾治具及一組平板型夾治具。
3.根據權利要求2所述的數控機床軌跡精度補償裝置，其特征在于:所述L型夾治具的平面末端具有供鐳射二極管嵌入的容置區，而垂直端具有調整高度的高度調整部。
4.根據權利要求2所述的數控機床軌跡精度補償裝置，其特征在于:所述平板型夾治具設有供L型夾治具調整位置的水平調整部。
【文檔編號】B23Q15/12GK203650122SQ201320236687
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年5月5日 優先權日:2013年5月5日
【發明者】朱革飛 申請人:東莞市科光實業有限公司