CN109822397B - 一种用于调校雷尼绍测头的机构及调校方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于调校雷尼绍测头的机构及调校方法，包括底座主体、环形件和顶杆，底座主体的顶部设有内凹槽，其端部设有与内凹槽连通的第一通孔，其第一侧壁上设有与内凹槽连通的缺口，所述缺口的两侧分别设有第一限位件和第二限位件，其第二侧壁上设有第三限位件；第一侧壁或第二侧壁的外表面为基准面；顶杆的一端与第一通孔转动相连，且位于底座主体内，另一端位于底座主体外侧；当环形件位于内凹槽内时，第一限位件、第二限位件、第三限位件和顶杆配合使得环形件平行于基准面，且环形件的内环位于缺口的内侧。本发明能够提高校正效率，恢复雷尼绍测头的测量精度，满足数控加工中心工件找正和工件在线检测的准确性，提高产品加工质量。
Description
技术领域
本发明属于调校装置技术领域，具体涉及一种用于调校雷尼绍测头的机构及调校方法，尤其适用于进行雷尼绍测头的调校。
背景技术
现有技术中，进口微型、超小型和紧凑型雷尼绍测头被广泛应用于数控加工中心，其可以被安装在高规格多轴机床上，用来进行工件校正和机内测量，以带来更多效益。雷尼绍测头内置的电子检测电路板及外置的长杆红宝石测针是测量系统的组成部分，用于与被测工件接触，使测头机构产生位移，所产生的信号经处理得出测量位置坐标结果。
测量成功与否很大程度上取决于测头测针接触工件的特性以及在碰触点保持精度的能力。长期使用测头检测接触工件及碰触工件后，测头会出现超细微弯曲变形及内部电路和触发装置老化且反应不准确，误差在0.01mm以上。检测的工件位置及尺寸因雷尼绍测头的自身误差而产生超差，会导致加工产品尺寸超差，影响工件的加工精度，甚者产生废品，严重时数控加工中心产生主轴撞机风险，通常对因自身产生精度误差的雷尼绍的处理手段都是更换整套雷尼绍测头单元，必然增加了使用成本。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种用于调校雷尼绍测头的机构及调校方法，能够提高校正效率，恢复雷尼绍测头的测量精度，满足数控加工中心工件找正和工件在线检测的准确性，提高产品加工质量。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种用于调校雷尼绍测头的机构，包括：
底座主体，所述底座主体的顶部设有内凹槽，其端部设有与所述内凹槽连通的第一通孔，其第一侧壁上设有与所述内凹槽连通的缺口，所述缺口的两侧分别设有第一限位件和第二限位件，其第二侧壁上设有第三限位件，所述第一侧壁或第二侧壁的外表面为基准面；
环形件，所述环形件的径向横截面为圆环形；
顶杆，所述顶杆的一端与所述第一通孔转动相连，且位于所述底座主体内，另一端位于底座主体外侧；
当所述环形件位于所述内凹槽内时，所述第一限位件、第二限位件、第三限位件和顶杆配合使得环形件平行于所述基准面，且所述环形件的内环位于缺口的内侧。
优选地，所述第一限位件、第二限位件和第三限位件均包括与所述内凹槽连通的限位孔，以及设于所述限位孔内的紧固件。
优选地，所述底座本体上还设有与所述内凹槽相连通的第二通孔，所述第二通孔与第一通孔位于所述底座本体的同一端。
优选地，所述第一限位件和第二限位件对称设置在所述缺口的两侧。
优选地，所述内凹槽的长度大于所述环形件的外径尺寸。
优选地，所述的用于调校雷尼绍测头的机构，还包括旋钮，所述旋钮设于所述底座主体外侧，且与所述顶杆上位于底座主体外侧的一端相连。
第二方面，本发明提供了一种基于用于调校雷尼绍测头的机构的调校方法，包括：
调整底座主体使得调整底座上的基准面平行于机床的X轴；
将环形件放置到底座主体顶部的内凹槽内；
转动顶杆，利用顶杆将环形件驱动至指定位置，并保持顶杆与环形件相抵；
利用第一限位件、第二限位件和第三限位件对环形件进行预定位；
利用第一限位件、第二限位件和第三限位件对环形件进行微调，直至所述环形件的端面平行于机床的X轴，且所述环形件的内环位于缺口的内侧；
开启安装在机床主轴上的雷尼绍测头，所述雷尼绍测头与机床X轴和Y轴组成的平面呈垂直关系，并利用所述雷尼绍测头测量环形件内环的上端点、下端点、右端点、左端点，得到环形件内环的圆心坐标；
将所述使用雷尼绍测头测得的环形件内环的圆心坐标与使用杠杆千分表找正的环形件内环的圆心坐标实际值之差作为误差值输入机床雷尼绍测头参数表，修正雷尼绍测头的参数，完成雷尼绍测头的快速调校。
优选地，所述调整底座主体使得调整底座上的基准面平行于机床的X轴，具体为：
利用千分表测量底座主体上的基准面与机床的X轴之间的距离，并根据测量结果调整底座主体直至所述基准面平行于机床的X轴。
优选地，所述利用第一限位件、第二限位件和第三限位件对环形件进行微调，直至所述环形件的端面平行于机床的X轴，且所述环形件的内环位于缺口的内侧，具体为：
利用千分表测量所述环形件与机床的X轴之间的距离，并利用第一限位件、第二限位件和第三限位件对环形件进行微调，直至所述环形件的端面平行于机床的X轴，且所述环形件内环壁位于缺口的内侧。
优选地，所述顶杆与底座主体之间为转动相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提出的用于调校雷尼绍测头的机构及调校方法，能够提高校正效率，恢复雷尼绍测头的测量精度，满足数控加工中心工件找正和工件在线检测的准确性，提高产品加工质量。
附图说明
图1为本发明一种实施例的用于调校雷尼绍测头的机构的整体结构示意图；
图2为图1中用于调校雷尼绍测头的机构的右视图；
图3为图1中用于调校雷尼绍测头的机构的剖视图；
其中：1、底座主体，2、环形件，3第一限位件4，第二限位件，5、顶杆；6、第三限位件；7、第四限位件；8-基准面；9-旋钮；10-第二通孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
本发明实施例提供了一种用于调校雷尼绍测头的机构，如图1-3所示，具体包括：
底座主体1，所述底座主体1的顶部设有与其侧壁延伸方向相同的内凹槽，其端部设有与内凹槽连通的第一通孔，其第一侧壁上设有与所述内凹槽连通的缺口，还设有第一限位件3和第二限位件4，且所述第一限位件3和第二限位件4分别位于所述缺口的两侧，优选地，所述第一限位件和第二限位件对称设置在所述缺口的两侧，与第一侧壁相对设置的第二侧壁上设有第三限位件6；所述第一侧壁或第二侧壁的外表面为基准面(即经过精铣加工过)；在本发明实施例的优选实施方式中，所述底座主体1的径向横截面呈U型；所述第一限位件3、第二限位件4和第三限位件6均包括与所述内凹槽连通的限位孔，以及设于所述限位孔内的紧固件；
环形件2，所述环形件2为规则形状，其径向横截面为圆环形；所述环形件2的外径尺寸小于所述内凹槽的长度；
顶杆5，所述顶杆5的一端与第一通孔转动相连，且位于所述底座主体1内，另一端位于底座主体外侧；
当所述环形件2位于所述内凹槽内时，所述第一限位件3、第二限位件4、第三限位件6和顶杆5配合使得环形件2平行于所述基准面，且所述环形件2的内环位于缺口的内侧，即所述缺口不能遮挡住环形件2上的内环，从底座主体1的外侧可以看到环形件2的内环。
综上所述，本实施例中的用于调校雷尼绍测头的机构的工作原理为：
利用千分表测量底座主体1上的基准面与机床(卧式加工中心)的X轴之间的距离，并根据测量结果调整底座主体1直至所述基准面平行于机床的X轴；
将环形件2放置到底座主体1顶部的内凹槽内；
转动顶杆5，利用顶杆5将环形件2驱动至指定位置，并保持顶杆5与环形件2相抵；
利用第一限位件3、第二限位件4和第三限位件6对环形件2进行预定位；
利用千分表测量所述环形件2与机床的X轴之间的距离，并利用第一限位件3、第二限位件4和第三限位件6对环形件2进行微调，直至所述环形件2的端面平行于机床的X轴，且所述环形件2内环壁位于缺口的内侧。
实施例2
基于与实施例1相同的发明构思，本发明实施例与实施例1的区别在于：
所述底座上还设有与所述内凹槽相连通的第二通孔10，所述第二通孔10与第一通孔位于所述底座本体1的同一端，利于侧面限位件调整时的观察。
进一步地，为了便于调节所述顶杆5，所述的用于调校雷尼绍测头的机构，还包括旋钮9，所述旋钮9设于所述底座主体1外侧，且与所述顶杆5上位于底座主体1外侧的一端相连，当需要转动顶杆5时，直接旋转9所述旋钮即可；
进一步地，为了便于固定所述用于调校雷尼绍测头的机构，所述底座本体1的底部设有多个第四限位件7，用于将其固定在工作台上。
其余部分均与实施例1相同。
实施例3
本发明实施例提供了一种基于用于调校雷尼绍测头的机构的调校方法，包括：
利用千分表测量底座主体1上的基准面8与机床的X轴之间的距离，并根据测量结果调整底座主体1直至所述基准面8平行于机床的X轴；
将环形件2放置到底座主体1顶部的内凹槽内；
转动顶杆5，利用顶杆5将环形件2驱动至指定位置，并保持顶杆5与环形件2相抵；
利用第一限位件3、第二限位件4和第三限位件6对环形件2进行预定位；
利用千分表测量所述环形件2与机床的X轴之间的距离，并利用第一限位件3、第二限位件4和第三限位件6对环形件2进行微调，直至所述环形件2的端面平行于机床的X轴，即环形件2的整个面即与机的XY面完全平行，且所述环形件2的内环位于缺口的内侧，以保证调校雷尼绍测头时的精准性；
开启安装在机床主轴上的雷尼绍测头，所述雷尼绍测头与机床X轴和Y轴组成的平面呈垂直关系，并利用所述雷尼绍测头测量环形件2内环的上端点(0°)、下端点(90°)、右端点(270°)、左端点(360°)，得到环形件2内环的圆心坐标；
将所述使用雷尼绍测头测得的环形件2内环的圆心坐标与使用杠杆千分表找正的环形件2内环的圆心坐标实际值之差作为误差值输入机床雷尼绍测头参数表，修正雷尼绍测头的参数，完成雷尼绍测头的快速调校。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种用于调校雷尼绍测头的机构，其特征在于，包括：
底座主体，所述底座主体的顶部设有内凹槽，其端部设有与所述内凹槽连通的第一通孔，其第一侧壁上设有与所述内凹槽连通的缺口，所述缺口的两侧分别设有第一限位件和第二限位件，其第二侧壁上设有第三限位件，所述第一侧壁或第二侧壁的外表面为基准面；
环形件，所述环形件的径向横截面为圆环形；
顶杆，所述顶杆的一端与所述第一通孔转动相连，且位于所述底座主体内，另一端位于底座主体外侧；
当所述环形件位于所述内凹槽内时，所述第一限位件、第二限位件、第三限位件和顶杆配合使得环形件平行于所述基准面，且所述环形件的内环位于缺口的内侧；
所述第一限位件、第二限位件和第三限位件均包括与所述内凹槽连通的限位孔，以及设于所述限位孔内的紧固件；
所述第一限位件和第二限位件对称设置在所述缺口的两侧。
2.根据权利要求1所述的用于调校雷尼绍测头的机构，其特征在于：所述底座主体上还设有与所述内凹槽相连通的第二通孔，所述第二通孔与第一通孔位于所述底座本体的同一端。
3.根据权利要求1所述的用于调校雷尼绍测头的机构，其特征在于：所述内凹槽的长度大于所述环形件的外径尺寸。
4.根据权利要求1所述的用于调校雷尼绍测头的机构，其特征在于：还包括旋钮，所述旋钮设于所述底座主体外侧，且与所述顶杆上位于底座主体外侧的一端相连。
5.一种基于权利要求1所述的用于调校雷尼绍测头的机构的调校方法，其特征在于，包括：
调整底座主体使得调整底座上的基准面平行于机床的X轴；
将环形件放置到底座主体顶部的内凹槽内；
转动顶杆，利用顶杆将环形件驱动至指定位置，并保持顶杆与环形件相抵；
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利用第一限位件、第二限位件和第三限位件对环形件进行微调，直至所述环形件的端面平行于机床的X轴，且所述环形件的内环位于缺口的内侧；
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6.根据权利要求5所述的调校方法，其特征在于，所述调整底座主体使得调整底座上的基准面平行于机床的X轴，具体为：
利用千分表测量底座主体上的基准面与机床的X轴之间的距离，并根据测量结果调整底座主体直至所述基准面平行于机床的X轴。
7.根据权利要求5所述的调校方法，其特征在于，所述利用第一限位件、第二限位件和第三限位件对环形件进行微调，直至所述环形件的端面平行于机床的X轴，且所述环形件的内环位于缺口的内侧，具体为：
利用千分表测量所述环形件与机床的X轴之间的距离，并利用第一限位件、第二限位件和第三限位件对环形件进行微调，直至所述环形件的端面平行于机床的X轴，且所述环形件内环壁位于缺口的内侧。
8.根据权利要求5所述的调校方法，其特征在于，所述顶杆与底座主体之间为转动相连。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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