CN107363642A - 一种分体式对刀仪安装及调整装置及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分体式对刀仪安装及调整装置，包括对刀仪发射单元和对刀仪接收单元；所述对刀仪发射单元包括对刀仪发射端、发射端调节板、发射端钢球和发射端支板，所述对刀仪接收单元包括接收端支板、对刀仪接收端、接收端钢球、接收端调节板和过渡板，所述对刀仪发射端与所述对刀仪接收端相对设置。本发明涉及的一种分体式对刀仪安装及调整装置及其定位方法，可以随时对刀具进行定位，从而极大消除了由于机床热变形引起的刀具参数的改变，完全避免人为对刀和参数输入带来的潜在风险。

Description

一种分体式对刀仪安装及调整装置及其定位方法

技术领域

本发明属于制造与工业自动控制设备技术领域，具体涉及一种分体式对刀仪安装及调整装置及其定位方法。

背景技术

随着制造技术与工业自动控制技术的发展，对制造业的自动化程度和智能化水平提出了更高的要求，当刀具磨损、折断或者破损时，操作者很难及时发现并纠正，尤其是直径较小的钻头类刀具，从而造成更多后续刀具的损失甚至工件的报废；机床进行生产加工时，随着周围环境温度的变化以及工作负荷的变化，机床的热变形随时都在发生进而带动刀具发生变化，其结果就是车间内同一台机床在早/中/晚不同时段加工出产品的尺寸精度发生很大的波动。传统的测量方式却效率低下；交货周期长；占用机器大量的非加工时间；人力成本高；加工精度取决于操作人员的素质且不稳定。

发明内容

本发明研发出一种分体式对刀仪安装及调整装置及其定位方法，解决了上述提出的技术问题。

本发明采用的技术手段如下：一种分体式对刀仪安装及调整装置，包括对刀仪发射单元和对刀仪接收单元；

所述对刀仪发射单元包括对刀仪发射端、发射端调节板、发射端钢球和发射端支板，所述对刀仪发射端连接于所述发射端调节板内侧，所述发射端钢球放置于所述发射端调节板外侧的连接孔Ⅰ内，所述发射端支板连接于所述发射端调节板外侧；

所述对刀仪接收单元包括接收端支板、对刀仪接收端、接收端钢球、接收端调节板和过渡板，所述对刀仪接收端连接于所述过渡板内侧，所述过渡板连接于所述接收端调节板内侧，所述接收端钢球放置于所述接收端调节板外侧的连接孔Ⅱ内，所述接收端支板连接于所述接收端调节板外侧；

所述对刀仪发射端与所述对刀仪接收端相对设置。

进一步的，在上述技术方案中，所述发射端支板上设置竖直腰形槽Ⅰ，所述接收端支板上下两端分别设置竖直腰形槽Ⅱ和水平腰形槽。

进一步的，在上述技术方案中，所述连接孔Ⅰ和所述连接孔Ⅱ为圆锥形。

进一步的，在上述技术方案中，所述发射端支板内侧设置连接孔Ⅲ，所述连接孔Ⅲ与所述发射端钢球卡合连接，所述接收端支板内侧设置连接孔Ⅳ，所述连接孔Ⅳ与所述接收端钢球卡合连接。

进一步的，在上述技术方案中，所述发射端支板通过螺钉连接于所述发射端调节板外侧，所述接收端支板通过螺钉连接于所述接收端调节板外侧。

一种分体式对刀仪安装及调整装置的定位方法，所述分体式对刀仪安装及调整装置，其定位方法包括以下步骤：

S1：将对刀仪发射端通过螺钉固定到发射端调节板内侧；

S2：把发射端钢球放置于发射端调节板外侧的连接孔Ⅰ内，以所述连接孔Ⅰ内的所述发射端钢球为基准，将发射端支板内侧的连接孔Ⅲ卡合于所述发射端钢球外侧，用螺钉把所述发射端支板连接于所述发射端调节板外侧，所述发射端钢球设置于所述连接孔Ⅰ和所述连接孔Ⅲ构成的钢球容纳腔Ⅰ内；

S3：连接件Ⅰ穿过所述发射端支板上的竖直腰形槽Ⅰ把所述发射端支板连接于机床床身一侧，在上下方向调节所述发射端支板的位置，然后紧固连接件Ⅰ将所述发射端支板固定于机床床身上；

S4：在机床的运动轴上做一个标记，调整运动轴的位置，直到所述对刀仪发射端射出的光线照在标记上；

S5：控制运动轴逐渐远离所述对刀仪发射端，同时将所述连接件Ⅰ旋松，所述发射端支板通过所述竖直腰形槽Ⅰ相对于所述连接件Ⅰ滑动，所述发射端支板与运动轴的运动速度相同用，使得运动轴移动过程中所述对刀仪发射端射出的光线始终照射于标记上；

S6：将对刀仪接收端通过螺钉固定于过渡板上；

S7：将所述过渡板通过螺钉固定于连接板上；

S8：将把接收端钢球放置于接收端调节板外侧的连接孔Ⅱ内，以所述连接孔Ⅱ内的所述接收端钢球为基准，将接收端调节板内侧的连接孔Ⅳ卡合于所述接收端钢球外侧，用螺钉把所述接收端支板连接于所述接收端调节板外侧，所述接收端钢球设置于所述连接孔Ⅱ和所述连接孔Ⅳ构成的钢球容纳腔Ⅱ内；

S9：将所述接收端支板设置于机床床身的另一侧，调节所述接收端支板的位置，使得所述对刀仪发射端设置于所述对刀仪接收端对应位置。

进一步的，在上述技术方案中，所述S9步骤包括：

S91：连接件Ⅱ穿过所述接收端支板上的竖直腰形槽Ⅱ把所述接收端支板连接于机床床身的另一侧，在上下方向调节所述接收端支板的位置，使得所述对刀仪发射端射出的光线落在所述对刀仪接收端对应高度；

S92：连接件Ⅲ穿过所述接收端支板上的水平腰形槽与机床床身相连接，在水平方向调节所述接收端支板的位置，使得所述对刀仪发射端射出的光线全部落在所述对刀仪接收端对应位置。

本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种分体式对刀仪安装及调整装置及其定位方法，可以随时对刀具进行定位，从而极大消除了由于机床热变形引起的刀具参数的改变，完全避免人为对刀和参数输入带来的潜在风险。

(2)本发明的一种分体式对刀仪安装及调整装置及其定位方法，可以在加工前或者加工过程中随时进行对刀定位，对刀都是在当前机床热变形的状态下进行的刀具设置，从而极大的降低了由于机床热变形引入的误差。

(3)本发明的一种分体式对刀仪安装及调整装置及其定位方法，可以随时利用激光光束进行刀具对准，位置精确，无偏差。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明所述分体式对刀仪安装及调整装置结构示意图；

图2是本发明所述对刀仪发射单元左视结构示意图；

图3是本发明实施例1所述对刀仪接收单元右视结构示意图；

图4是本发明实施例3所述对刀仪接收单元右视结构示意图。

图中：1、对刀仪发射单元，2、对刀仪接收单元，3、机床床身，11、对刀仪发射端，12、发射端调节板，13、发射端钢球，14、发射端支板，15、连接孔Ⅰ，16、竖直腰形槽Ⅰ，17、连接孔Ⅲ，21、接收端支板，22、对刀仪接收端，23、接收端钢球，24、接收端调节板，25、过渡板，26、连接孔Ⅱ，27、竖直腰形槽Ⅱ，28、水平腰形槽，29、连接孔Ⅳ，31、连接件Ⅰ，32、连接件Ⅱ，33、连接件Ⅲ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

如图1至3所示，一种分体式对刀仪安装及调整装置，包括对刀仪发射单元1和对刀仪接收单元2；

所述对刀仪发射单元1包括对刀仪发射端11、发射端调节板12、发射端钢球13和发射端支板14，所述对刀仪发射端11连接于所述发射端调节板12内侧，所述发射端钢球13放置于所述发射端调节板12外侧的连接孔Ⅰ15内，所述发射端支板14连接于所述发射端调节板12外侧；

所述对刀仪接收单元2包括接收端支板21、对刀仪接收端22、接收端钢球 23、接收端调节板24和过渡板25，所述对刀仪接收端22连接于所述过渡板25 内侧，所述过渡板25连接于所述接收端调节板24内侧，所述接收端钢球23放置于所述接收端调节板24外侧的连接孔Ⅱ26内，所述接收端支板21连接于所述接收端调节板24外侧；

所述对刀仪发射端11与所述对刀仪接收端22相对设置。

优选的，所述对刀仪发射端11为激光发射器，所述对刀仪接收端22为激光接收器。

进一步的，在上述技术方案中，所述连接孔Ⅰ15和所述连接孔Ⅱ26为圆锥形。

进一步的，在上述技术方案中，所述发射端支板14内侧设置连接孔Ⅲ17，所述连接孔Ⅲ17与所述发射端钢球13卡合连接，所述接收端支板21内侧设置连接孔Ⅳ29，所述连接孔Ⅳ29与所述接收端钢球23卡合连接。

进一步的，在上述技术方案中，所述发射端支板14通过螺钉连接于所述发射端调节板12外侧，所述接收端支板21通过螺钉连接于所述接收端调节板24 外侧。

激光对刀仪在生产企业中越来越受到重视，对生产效率的提高和人工成本都有非常大的优势。比起传统的测量方式，它的优点是能提高效率；大幅缩短交货周期；大幅提高机床的利用率；节省大量非必须的人力成本；加工精度高且稳定；易于实现自动化；而传统的测量方式却效率低下；交货周期长；占用机器大量的非加工时间；人力成本高；加工精度取决于操作人员的素质且不稳定；难于实现自动化。

对于安装了激光对刀仪的机床，对刀仪传感器距机床坐标系零点的各方向实际坐标值是一个固定值，需要通过参数设定的方法来精确确定才能满足使用，否则数控系统将无法在机床坐标系和对刀仪固定坐标之间进行相互位置的数据换算。当机床建立了“机床坐标系”和“对刀仪固定坐标”后(不同规格的对刀仪应设置不同的固定坐标值)，对刀仪的工作原理如下：1.机床各直线运动轴返回各自的机械参考点之后，机床坐标系和对刀仪固定坐标之间的相对位置关系就建立起了具体的数值。2.不论是使用自动编程控制，还是手动控制方式操作对刀仪，当移动刀具沿所选定的某个轴，使刀尖(或动力回转刀具的外径)靠向且触动对刀仪所射出的光线，并通过对光线的部分遮挡触发了接收端传感器后，开关会立即通知系统锁定该进给轴的运动。因为数控系统是把这一信号作为高级信号来处理，所以动作的控制会极为迅速、准确。

所述分体式对刀仪安装及调整装置能够精确定位对刀仪的发射端和接收端，保证了激光对刀仪的定位准确。

实施例2

如图1、图2和图4所示，一种分体式对刀仪安装及调整装置的定位方法，所述分体式对刀仪安装及调整装置，其定位方法包括以下步骤：

S1：将对刀仪发射端11通过螺钉固定到发射端调节板12内侧；

S2：把发射端钢球13放置于发射端调节板12外侧的连接孔Ⅰ15内，以所述连接孔Ⅰ15内的所述发射端钢球13为基准，将发射端支板14内侧的连接孔Ⅲ17卡合于所述发射端钢球13外侧，用螺钉把所述发射端支板14连接于所述发射端调节板12外侧，所述发射端钢球13设置于所述连接孔Ⅰ15和所述连接孔Ⅲ17构成的钢球容纳腔Ⅰ内；

S3：连接件Ⅰ31穿过所述发射端支板14上的竖直腰形槽Ⅰ16把所述发射端支板14连接于机床床身3一侧，在上下方向调节所述发射端支板14的位置，然后紧固连接件Ⅰ31将所述发射端支板14固定于机床床身3上；

S4：在机床的运动轴上做一个标记，调整运动轴的位置，直到所述对刀仪发射端11射出的光线照在标记上；

S5：控制运动轴逐渐远离所述对刀仪发射端11，同时将所述连接件Ⅰ31旋松，所述发射端支板14通过所述竖直腰形槽Ⅰ16相对于所述连接件Ⅰ31滑动，所述发射端支板14与运动轴的运动速度相同用，使得运动轴移动过程中所述对刀仪发射端11射出的光线始终照射于标记上；

S6：将对刀仪接收端22通过螺钉固定于过渡板25上；

S7：将所述过渡板25通过螺钉固定于连接板上；

S8：将把接收端钢球23放置于接收端调节板24外侧的连接孔Ⅱ26内，以所述连接孔Ⅱ26内的所述接收端钢球23为基准，将接收端调节板24内侧的连接孔Ⅳ29卡合于所述接收端钢球23外侧，用螺钉把所述接收端支板21连接于所述接收端调节板24外侧，所述接收端钢球23设置于所述连接孔Ⅱ26和所述连接孔Ⅳ29构成的钢球容纳腔Ⅱ内；

S9：将所述接收端支板21设置于机床床身3的另一侧，调节所述接收端支板21的位置，使得所述对刀仪发射端11设置于所述对刀仪接收端22对应位置。

进一步的，在上述技术方案中，所述S9步骤包括：

S91：连接件Ⅱ32穿过所述接收端支板21上的竖直腰形槽Ⅱ27把所述接收端支板21连接于机床床身3的另一侧，在上下方向调节所述接收端支板21的位置，使得所述对刀仪发射端11射出的光线落在所述对刀仪接收端22对应高度；

S92：连接件Ⅲ33穿过所述接收端支板21上的水平腰形槽28与机床床身3 相连接，在水平方向调节所述接收端支板21的位置，使得所述对刀仪发射端11 射出的光线全部落在所述对刀仪接收端22对应位置。

实施例3

如图4所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述发射端支板14上设置竖直腰形槽Ⅰ16，所述接收端支板21上端设置水平腰形槽28，所述接收端支板21下端设置竖直腰形槽Ⅱ27。

优选的，所述对刀仪发射端11为T55AD1030-BD-650型激光发射器，所述对刀仪接收端22为IS0103型激光接收器。

优选的，连接件Ⅰ31穿过所述发射端支板14上的竖直腰形槽Ⅰ16把所述发射端支板14连接于机床床身3一侧；

连接件Ⅱ32穿过所述接收端支板21上的竖直腰形槽Ⅱ27把所述接收端支板21连接于机床床身3的另一侧；

连接件Ⅲ33穿过所述接收端支板21上的水平腰形槽28与机床床身3相连接。

优选的，所述连接件Ⅰ31、所述连接件Ⅱ32和所述连接件Ⅲ33为立方体块状且通过螺栓与所述机床床身3相连接。

由于采用了上述技术方案，本发明涉及的一种分体式对刀仪安装及调整装置及其定位方法，可以随时对刀具进行定位，从而极大消除了由于机床热变形引起的刀具参数的改变，完全避免人为对刀和参数输入带来的潜在风险，可以在加工前或者加工过程中随时进行对刀定位，对刀都是在当前机床热变形的状态下进行的刀具设置，从而极大的降低了由于机床热变形引入的误差，可以随时利用激光光束进行刀具对准，位置精确，无偏差。本发明适用于制造与工业自动控制设备技术领域，具有广阔的应用前景。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种分体式对刀仪安装及调整装置，其特征在于：包括对刀仪发射单元和对刀仪接收单元；

所述对刀仪发射单元包括对刀仪发射端、发射端调节板、发射端钢球和发射端支板，所述对刀仪发射端连接于所述发射端调节板内侧，所述发射端钢球放置于所述发射端调节板外侧的连接孔Ⅰ内，所述发射端支板连接于所述发射端调节板外侧；

所述对刀仪接收单元包括接收端支板、对刀仪接收端、接收端钢球、接收端调节板和过渡板，所述对刀仪接收端连接于所述过渡板内侧，所述过渡板连接于所述接收端调节板内侧，所述接收端钢球放置于所述接收端调节板外侧的连接孔Ⅱ内，所述接收端支板连接于所述接收端调节板外侧；

所述对刀仪发射端与所述对刀仪接收端相对设置。

2.根据权利要求1所述的分体式对刀仪安装及调整装置，其特征在于：所述发射端支板上设置竖直腰形槽Ⅰ，所述接收端支板上端设置水平腰形槽，所述接收端支板下端设置竖直腰形槽Ⅱ。

3.根据权利要求1所述的分体式对刀仪安装及调整装置，其特征在于：所述连接孔Ⅰ和所述连接孔Ⅱ为圆锥形。

4.根据权利要求3所述的分体式对刀仪安装及调整装置，其特征在于：所述发射端支板内侧设置连接孔Ⅲ，所述连接孔Ⅲ与所述发射端钢球卡合连接，所述接收端支板内侧设置连接孔Ⅳ，所述连接孔Ⅳ与所述接收端钢球卡合连接。

5.根据权利要求1所述的分体式对刀仪安装及调整装置，其特征在于：所述发射端支板通过螺钉连接于所述发射端调节板外侧，所述接收端支板通过螺钉连接于所述接收端调节板外侧。

6.一种分体式对刀仪安装及调整装置的定位方法，其特征在于：如权利要求1中的所述分体式对刀仪安装及调整装置，其定位方法包括以下步骤：

S1：将对刀仪发射端通过螺钉固定到发射端调节板内侧；

S2：把发射端钢球放置于发射端调节板外侧的连接孔Ⅰ内，以所述连接孔Ⅰ内的所述发射端钢球为基准，将发射端支板内侧的连接孔Ⅲ卡合于所述发射端钢球外侧，用螺钉把所述发射端支板连接于所述发射端调节板外侧，所述发射端钢球设置于所述连接孔Ⅰ和所述连接孔Ⅲ构成的钢球容纳腔Ⅰ内；

S3：连接件Ⅰ穿过所述发射端支板上的竖直腰形槽Ⅰ把所述发射端支板连接于机床床身一侧，在上下方向调节所述发射端支板的位置，然后紧固连接件Ⅰ将所述发射端支板固定于机床床身上；

S4：在机床的运动轴上做一个标记，调整运动轴的位置，直到所述对刀仪发射端射出的光线照在标记上；

S5：控制运动轴逐渐远离所述对刀仪发射端，同时将所述连接件Ⅰ旋松，所述发射端支板通过所述竖直腰形槽Ⅰ相对于所述连接件Ⅰ滑动，所述发射端支板与运动轴的运动速度相同用，使得运动轴移动过程中所述对刀仪发射端射出的光线始终照射于标记上；

S6：将对刀仪接收端通过螺钉固定于过渡板上；

S7：将所述过渡板通过螺钉固定于连接板上；

S8：将把接收端钢球放置于接收端调节板外侧的连接孔Ⅱ内，以所述连接孔Ⅱ内的所述接收端钢球为基准，将接收端调节板内侧的连接孔Ⅳ卡合于所述接收端钢球外侧，用螺钉把所述接收端支板连接于所述接收端调节板外侧，所述接收端钢球设置于所述连接孔Ⅱ和所述连接孔Ⅳ构成的钢球容纳腔Ⅱ内；

S9：将所述接收端支板设置于机床床身的另一侧，调节所述接收端支板的位置，使得所述对刀仪发射端设置于所述对刀仪接收端对应位置。

7.根据权利要求6所述的分体式对刀仪安装及调整装置的定位方法，其特征在于：所述S9步骤包括：

S91：连接件Ⅱ穿过所述接收端支板上的竖直腰形槽Ⅱ把所述接收端支板连接于机床床身的另一侧，在上下方向调节所述接收端支板的位置，使得所述对刀仪发射端射出的光线落在所述对刀仪接收端对应高度；

S92：连接件Ⅲ穿过所述接收端支板上的水平腰形槽与机床床身相连接，在水平方向调节所述接收端支板的位置，使得所述对刀仪发射端射出的光线全部落在所述对刀仪接收端对应位置。