一種激光端面定位器及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械制造及其行業(yè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種針對(duì)數(shù)控外圓磨、數(shù)控內(nèi)圓磨、數(shù)控凸輪磨、數(shù)控曲軸磨、數(shù)控曲線磨、加工中心、數(shù)控銑床等機(jī)械加工中的自動(dòng)定位、自動(dòng)對(duì)刀及自動(dòng)檢測(cè)的激光端面定位器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如在數(shù)控外圓磨加工中，當(dāng)工件有臺(tái)階且無(wú)退刀槽或臺(tái)階端面需要精確磨削加工的，由于每個(gè)工件中心孔存在偏差直接導(dǎo)致工件坐標(biāo)系的Z軸與數(shù)控系統(tǒng)Z軸坐標(biāo)零點(diǎn)發(fā)生變化，這時(shí)數(shù)控系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別。
[0003]現(xiàn)有機(jī)械制造加工領(lǐng)域需要精確定位、自動(dòng)對(duì)刀、自動(dòng)檢測(cè)，而現(xiàn)有定位與檢測(cè)均采用機(jī)械觸發(fā)式高靈敏開(kāi)關(guān)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且其在檢測(cè)過(guò)程中需裝配在能運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)導(dǎo)軌上，導(dǎo)致累積誤差增加，精度不高，且機(jī)械觸發(fā)式高靈敏開(kāi)關(guān)只能單向開(kāi)關(guān)觸發(fā)，進(jìn)而只能單向工作，影響工作效率，如果發(fā)生碰撞會(huì)造成毀滅式的損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、工作效率高的激光端面定位器及其控制方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種激光端面定位器及其控制方法，包括能夠發(fā)出激光束的激光發(fā)生器、用于接收激光發(fā)生器發(fā)出激光束的激光接收光敏開(kāi)關(guān)和控制器，所述的控制器與激光接收光敏開(kāi)關(guān)電連接。
[0006]進(jìn)一步，還包括用于安裝激光發(fā)生器的第一殼體，第一殼體上設(shè)有防水裝置、對(duì)準(zhǔn)裝置和清潔裝置。
[0007]進(jìn)一步，還包括用于安裝激光接收光敏開(kāi)關(guān)的第二殼體，第二殼體上設(shè)有防水裝置、對(duì)準(zhǔn)裝置和清潔裝置。
[0008]進(jìn)一步，所述第一殼體上的對(duì)準(zhǔn)裝置包括與激光發(fā)生器相連的鏡頭，激光發(fā)生器與鏡頭通過(guò)鏡片相連。
[0009]進(jìn)一步，所述第一殼體上的清潔裝置包括設(shè)在第一殼體內(nèi)部并且能夠吹掃鏡片的氣管，所述的氣管連接有氣管接頭。
[0010]進(jìn)一步，所述第一殼體上的防水裝置包括設(shè)在第一殼體上的防水膠，防水膠通過(guò)六角螺柱與第一殼體相連。
[0011]進(jìn)一步，所述的第一殼體與第二殼體均通過(guò)夾緊裝置連接有支架，支架上設(shè)有激光對(duì)準(zhǔn)頭。
[0012]進(jìn)一步，所述的夾緊裝置包括夾緊墊圈、鎖緊六角螺絲與橫穿過(guò)支架的夾緊螺柱，激光對(duì)準(zhǔn)頭通過(guò)夾緊墊圈和鎖緊六角螺絲與夾緊螺柱相連。
[0013]進(jìn)一步，所述的鏡片與鏡頭之間依次設(shè)有內(nèi)防水橡膠圈和外防水橡膠圈。
[0014]進(jìn)一步，一種適用于上述激光端面定位器的控制方法，具體控制過(guò)程如下: a.將激光端面定位器安裝在數(shù)控機(jī)床上，接通電源，激光發(fā)生器發(fā)出激光，當(dāng)另一端的激光接收光敏開(kāi)關(guān)接收到激光時(shí)，激光接收光敏開(kāi)關(guān)輸出低電平(高電平)，激光束相對(duì)于數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)零點(diǎn)的直線距離形成了一個(gè)固定值，通過(guò)系統(tǒng)參數(shù)及指令輸入給數(shù)控系統(tǒng)；
b.當(dāng)更換工件時(shí)，讓數(shù)控系統(tǒng)控制Z軸拖板以小于1000毫米每分鐘的速度移動(dòng)工件去切斷激光束，激光接收光敏開(kāi)關(guān)輸出高電平(低電平)，并將高電平(低電平)傳遞給控制器，控制器將信號(hào)傳遞給數(shù)控系統(tǒng)；
c.數(shù)控系統(tǒng)把此工件相對(duì)于上一工件的Z軸坐標(biāo)自動(dòng)進(jìn)行偏向辨認(rèn)計(jì)算形成一個(gè)刀補(bǔ)變量，當(dāng)把程序中Z軸刀補(bǔ)設(shè)作一宏變量時(shí)引入Z軸坐標(biāo)加工刀補(bǔ)，數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行自動(dòng)程序至引入宏程序時(shí)均調(diào)用自動(dòng)生成的刀補(bǔ)變量，把計(jì)算結(jié)果引入宏變量；
d.重復(fù)步驟b和步驟C，使各個(gè)工件Z軸坐標(biāo)的變化在機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)的相對(duì)偏向體現(xiàn)數(shù)值上。
[0015]對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供的技術(shù)方案所帶來(lái)的有益效果:1.本發(fā)明采用的是紅外激光自動(dòng)軸向定位，工件可從任意方向上切斷激光，進(jìn)而能實(shí)現(xiàn)多向工作，提高了工作效率。2.本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加工中各工件坐標(biāo)位置與機(jī)床坐標(biāo)零點(diǎn)位置偏差的自動(dòng)檢測(cè)。3.本發(fā)明也能在各類機(jī)床中自動(dòng)定位。4.本發(fā)明也是各類機(jī)械加工中定余量加工的自動(dòng)定位和檢測(cè)(定余量加工是指工件加工中只以去材料為基準(zhǔn))。5.本發(fā)明相對(duì)于機(jī)械觸發(fā)式高靈敏開(kāi)關(guān)在檢測(cè)時(shí)是固定的，有效的減少誤差，提高了測(cè)量精度。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為第一殼體的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參照?qǐng)D1-圖2對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]如圖1和圖2所示:一種激光端面定位器及其控制方法，包括能夠發(fā)出激光束的激光發(fā)生器1、用于接收激光發(fā)生器I發(fā)出激光束的激光接收光敏開(kāi)關(guān)2和控制器，所述的控制器與激光接收光敏開(kāi)關(guān)2電連接。
[0020]采用一個(gè)能夠發(fā)出激光束的激光發(fā)生器I和一個(gè)能夠接收激光束的激光接收光敏開(kāi)關(guān)2組合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通電時(shí)，激光發(fā)生器I發(fā)出激光束，當(dāng)另一端的激光接收光敏開(kāi)關(guān)2接收激光時(shí)，激光接收光敏開(kāi)關(guān)2輸出低電平(高電平)，當(dāng)工件切斷激光接收光敏開(kāi)關(guān)2輸出高電平(低電平)，高電平(低電平)給控制器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制或自動(dòng)檢測(cè)定位，以切斷激光為發(fā)出信號(hào)的觸發(fā)點(diǎn)，采用的是紅外激光自動(dòng)軸向定位，工件可從任意方向上切斷激光，進(jìn)而能實(shí)現(xiàn)多向工作，提高了工作效率，且不易損壞，其中CNC可代替控制器。
[0021]還包括用于安裝激光發(fā)生器I的第一殼體11，第一殼體11上設(shè)有防水裝置、對(duì)準(zhǔn)裝置和清潔裝置；
第一殼體11上的對(duì)準(zhǔn)裝置包括與激光發(fā)生器I相連的鏡頭3，激光發(fā)生器I與鏡頭3通過(guò)鏡片4相連，以此來(lái)方便作為激光發(fā)射源的激光發(fā)生器I與作為激光接收源的激光接收光敏開(kāi)關(guān)2能夠相互對(duì)準(zhǔn)； 第一殼體11上的清潔裝置包括設(shè)在第一殼體11內(nèi)部并且能夠吹掃鏡片4的氣管51，所述的氣管51連接有氣管接頭52，氣管接頭52連接有壓縮空氣源、氮?dú)庠?、氧氣源等其他氣體源，當(dāng)鏡片4處有污漬時(shí)，可利用氣源吹掃鏡片4，達(dá)到清潔內(nèi)部的作用，不需拆除內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
第一殼體11上的防水裝置包括設(shè)在第一殼體11上的防水膠61，防水膠61通過(guò)六角螺柱62與第一殼體11相連，在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中，往往需要冷卻水對(duì)刀具和工件進(jìn)行冷卻，防水膠61能夠有效的防止冷卻水濺到第一殼體11的現(xiàn)象發(fā)生。
[0022]還包括用于安裝激光接收光敏開(kāi)關(guān)2的第二殼體21，第二殼體21的結(jié)構(gòu)、尺寸和外形與第一殼體11相同，也可以不同，但是為了美觀，將第二殼體21的結(jié)構(gòu)、尺寸和外形與第一殼體11設(shè)計(jì)的相同，第二殼體21上也設(shè)有防水裝置、對(duì)準(zhǔn)裝置和清潔裝置，且第二殼體21上的對(duì)準(zhǔn)裝置包括與激光接收光敏開(kāi)關(guān)2相連的鏡頭3，激光接收光敏開(kāi)關(guān)2與鏡頭3通過(guò)鏡片4相連，以此來(lái)方便作為激光發(fā)射源的激光發(fā)生器I與作為激光接收源的激光接收光敏開(kāi)關(guān)2能夠相互對(duì)準(zhǔn)；
第二殼體21上的清潔裝置包括設(shè)在第二殼體21內(nèi)部并且能夠吹掃鏡片4的氣管51，所述的氣管51連接有氣管接頭52，氣管接頭52連接有壓縮空氣源