CN101024272A - 机械加工设备用误差检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机械加工设备用误差检测装置，其包括一机械加工设备、一光源、一第一反射镜、一第二反射镜及一光束感测装置；该机械加工设备包括一机台及装设于该机台上的一工作台；该光源装设于该机台上；该第一反射镜装设于工作台上，与该光源相对，接收来自该光源的光束；该第二反射镜装设于该机台上，与第一反射镜相对设置；该光束感测装置装设于该机台上，接收经二反射镜的反射光束。因该装置用光束测定该工作台的移动误差，所以不会存在电路中的滞后现象，可快速侦测该工作台的移动误差。

Description

机械加工设备用误差检测装置

【技术领域】

本发明是关于一种机械加工设备用误差检测装置。

【背景技术】

请参阅图1，车床、铣床及磨床等机械加工设备1一般包括机台11、工作台13及切削装置15等部件。该机台11用于支撑该工作台13及切削装置15。该工作台13可沿X或Y方向移动地装设于该机台11上，其用于固定待加工件20。该切削装置15包括一刀座151及至少一切削刀153，该刀座151固设于该机台11上，该切削刀153可旋转地装设于该刀座151上，该切削刀153用旋转方式切削该工作台13上的待加工件20。

加工时，待加工件20安装于该机械加工设备1的工作台13上，并激活该机械加工设备1，此时该工作台13带动待加工件20沿X或Y方向移动，旋转切削刀153于该待加工件20上加工出所需的形状或图案。该待加工件20的加工精度取决于多种因素，其中因该工作台13沿X方向的移动距离最大，所以工作台13的移动精度对待加工件20的加工精度影响最大。

随着科技的发展，所有机械加工设备1均向高精度、高效率方向发展。在进行超高速及高精度加工时，会常常不能及时有效地侦测工作台13的移动误差。如于移动初始阶段不能及时侦测该工作台13的移动误差，就会影响该待加工件20的后续加工精度。因为不能及时有效地侦测工作台13的移动误差，所以不能及时有效地纠正该工作台13的移动误差。

【发明内容】

有鉴于此，有必要提供一种可及时侦测机械加工设备的移动误差，可提高加工精度的误差检测装置。

一种机械加工设备用误差检测装置，其包括一机械加工设备、一光源、一第一反射镜、一第二反射镜及一光束感测装置；该机械加工设备包括一机台及装设于该机台上的一工作台；该光源装设于该机台上；该第一反射镜装设于工作台上，与该光源相对，接收来自该光源的光束；该第二反射镜装设于该机台上，与第一反射镜相对设置；该光束感测装置装设于该机台上，接收经二反射镜的反射光束。

相较现有技术，所述机械加工设备用误差检测装置因为用光束测定该工作台的移动误差，所以不会存在电子电路中的滞后现象，可快速侦测该工作台的移动误差，快速侦测误差即可及时纠正该误差。又因该误差检测装置设有相对的二反射镜，所以当固定于工作台上的一反射镜发生偏转时，经二反射镜反射该偏转可放大至多倍并传入该光束检测器内，因此该光束检测器可侦测该工作台的微小偏转，因此可以提高待加工件的加工精度。

【附图说明】

图1是现有技术机械加工设备用误差检测装置的立体图；

图2是本发明较佳实施例机械加工设备用误差检测装置的立体图；

图3是本发明较佳实施例机械加工设备用误差检测装置处于理想状态的光路示意图；

图4是本发明较佳实施例机械加工设备用误差检测装置处于误差状态的光路示意图。

【具体实施方式】

请参阅图2，本发明的较佳实施例公开一种机械加工设备用误差检测装置3，其适用于车床、铣床、磨床等机械加工设备，为方便理解此实施例用铣床进行说明。

机械加工设备用误差检测装置3包括一铣床31、一光源32、第一反射镜33、第二反射镜34及一光束检测装置35。

该铣床31包括机台311、工作台313及切削装置315等部件。该机台311用于支撑该工作台313及切削装置315。该工作台313可沿X或Y方向移动地装设于该机台311上，其用于固定待加工件30，为方便理解假设该工作台313只沿X方向移动。该切削装置315包括一刀座3151及至少一切削刀3153，该刀座3151固设于该机台311上，该切削刀3153可旋转地装设于该刀座3151上。加工时该工作台313于电机或手动作用下沿X方向移动，旋转的切削刀3153于该工作台313上的待加工件30上切削出所需的轮廓。

该光源32设固定于该机台311上，与该工作台313的间有一定距离，其向工作台313方向发射一准直光束。

第一反射镜33是一平面反射镜，其固设于该工作台313上与该光源32相对的位置。当该工作台313沿X方向移动时，带动第一反射镜33一同沿X方向移动。因为第一反射镜33与该光源32相对，所以该第一反射镜33可接收该光源32发射的线光束并反射。

第二反射镜34也是一平面反射镜，其固定在机台311上，与该第一反射镜33平行相对件且间隔设置。当然也可根据需要将该第二反射镜33固定于该其它地方。因为该第二反射镜34与该第一反射镜33平行相对，所以其可接受该第一反射镜33的反射光束并再次反射。

该光束检测器35是一可检测线光束的微小偏转的仪器，其固定于该机台311上，与第一反射镜33相对的位置。该光束检测器35接收经第一反射镜33及第二反射镜34多次反射后的线光束，并通过外接显示器显示该线光束的偏转情况。

请参阅图3，不激活该铣床31时，该工作台313与X方向平行，即第一反射镜33与X方向平行，光源32发出的线光束经第一反射镜33及第二反射镜34反射后，进入该光束检测器35内的指定位置，该光束检测器35检测不到光束的异常情况。加工待加工件30时，该工作台313带动该待加工件30一同沿X方向移动，如该工作台313沿平行于X的方向移动，该误差检测装置3的光束线路也不会改变，所以该光束检测器35依然检测不到光束的异常情况。

请参阅图4，如该工作台313沿X方向移动时发生偏转，该误差检测装置3的光束线路就会改变。假设该工作台313相对X方向偏转θ角，固定于该工作台313上的第一反射镜33也会相对X方向(或相对第二反射镜34)偏转θ角。根据几何原理可得知，此时该光源32的线光束于该第一反射镜33上的入射角α₁＝α₀+θ，其中(α₀是该工作台313与X方向平行，即第一反射镜33与X方向平行时的光束入射角(参见图3)。同理可得出，第一反射镜33的反射光束于第二反射镜34上反射时，第一反射镜33的反射光束于第二反射镜34上的入射角α₂＝α₁+θ，即入射角α₂＝α₀+2θ。

由此可推出，第一反射镜33相对第二反射镜34偏转θ角时，光束于该光束检测器35上的最终入射角α_N＝α₀+θ×N，其中N为光束于二反射镜33及34上的总反射次数。因为该工作台313相对X方向发生偏转θ角时，最终于该光束检测器35上偏转N×θ角，所以偏转θ角被放大至N倍，因此该光束检测器35及时有效的侦测到该工作台313的微小偏转。因此可通过误差修正装置纠正该工作台313的移动误差，以此提高待加工件30的加工精度。

因为该误差检测装置3用光束的反射测定该工作台313的移动误差，所以不会存在电子电路中的滞后现象，可快速侦测该工作台313的移动误差，快速侦测误差即可及时纠正该该工作台313的移动误差。叉因该误差检测装置3设有相对的二反射镜33及34，所以当固定于工作台313上的一反射镜33发生偏转时，经二反射镜33及34反射该偏转情况可放大至多倍并传入该光束检测器35内，因此该光束检测器35可侦测该工作台313的微小偏转，因此可以提高待加工件的加工精度。

当然，当该工作台313沿Y方向移动时，也可采用类似方法对该工作台313进行监测。此时，只须调整二反射镜33、34及该光源32位置即可。也可采用另一组光源及反射镜监测该工作台313沿Y方向的移动。

Claims (9)

1.一种机械加工设备用误差检测装置，其特征在于：其包括一机械加工设备、一光源、一第一反射镜、一第二反射镜及一光束感测装置；该机械加工设备包括一机台及装设于该机台上的一工作台；该光源装设于该机台上；该第一反射镜装设于工作台上，与该光源相对，接收来自该光源的光束；该第二反射镜装设于该机台上，与第一反射镜相对设置；该光束感测装置装设于该机台上，接收经二反射镜的反射光束。

2.如权利要求1所述的误差检测装置，其特征在于：该光源发射的光束是一准直光束。

3.如权利要求1所述的误差检测装置，其特征在于：该第一反射镜是一平面反射镜，其与该工作台一同移动，且其接收该光源发射的光束并反射。

4.如权利要求3所述的误差检测装置，其特征在于：该第二反射镜是一平面反射镜，其与该第一反射镜平行相对且间隔设置，其接收第一反射镜的反射光束并反射。

5.如权利要求1所述的误差检测装置，其特征在于：该光束检测器是一可检测线光束的微小偏转的仪器。

6.如权利要求1所述的误差检测装置，其特征在于：该机械加工设备是指铣床、车床、磨床等设备。

7.如权利要求1所述的误差检测装置，其特征在于：该工作台可移动地装设于该机台上。

8.如权利要求1所述的误差检测装置，其特征在于：该机械加工设备进一步包括一切削装置。

9.如权利要求8所述的误差检测装置，其特征在于：该切削装置包括一刀座及至少一切削刀，该刀座固设于该机台上，该切削刀可旋转地装设于该刀座上。

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