CN112247671A - 一种柱体工件的分中方法以及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种柱体工件分中方法，可以包括：调整位移传感器的第一轴线，与所述柱体工件的第二轴线平行；所述柱体工件位于所述机床；根据所述位移传感器确定所述柱体工件的至少两组相对侧的接触点的坐标值；根据所述至少两组相对的接触点的坐标值、第一距离和第二距离，确定所述柱体工件的工件原点。本发明实施例能够有效对需要加工的多数工件毛坯进行分中并提高分中的精度。
Description
技术领域
本申请涉及机床加工领域，尤其涉及一种柱体工件的分中方法以及装置。
背景技术
随着对机床工件加工精度要求的提高，完成对工件的高效、高精度的加工是一直以来追求的目标。在机床加工工件的过程中，在建立工件的坐标系的基础上，对工件进行分中，是加工的重要环节之一。
机床一般加工的工件毛坯为长方体或者圆柱体。数控机床在加工过程中需要对工件分中找到工件坐标系的原点，通常是用刀具或分中棒，亦或测头进行分中。但是，普遍使用的分中方法（比如测头分中法、试切分中法等等），不仅需要手动操作机床，人为误差因素占很大比例，并且刀具或分中棒分中精度不好把控，，分中的精度较低；使用的测头的价格昂贵，极大的提高了生产成本。
因此，如何降低分中成本并提高分中的精度，是本申请亟需解决的问题。
发明内容
本申请提供一种柱体工件的分中方法，能够有效对需要加工的多数工件毛坯进行分中并提高分中的精度。
第一方面，本发明实施例提供了一种柱体工件的分中方法，可以包括：
调整位移传感器的第一轴线，与所述柱体工件的第二轴线平行；所述柱体工件位于所述机床；
根据所述位移传感器确定所述柱体工件的至少两组相对侧的接触点的坐标值；
根据所述至少两组相对的接触点的坐标值、第一距离和第二距离，确定所述柱体工件的工件原点；所述第一距离为所述位移传感器发射激光的焦点与所述机床的原点之间的距离；所述第二距离为所述焦点与所述柱体工件的工件原点之间的距离。
在一种可能的实现方式中，所述机床还包括主轴；所述调整位移传感器的第一轴线，与所述柱体工件的第二轴线平行之前，还包括：
调整所述第一轴线和所述主轴的第三轴线重合；
测量所述焦点至所述机床的原点之间的所述第一距离。
在一种可能的实现方式中，所述机床还包括机床控制器；所述根据所述位移传感器确定所述柱体工件的至少两组相对侧的接触点的坐标值，包括：
移动所述位移传感器至所述柱体工件在x轴正向的第一侧；当所述焦点与所述第一侧接触时，所述机床控制器记录第一接触点的坐标值；
移动所述位移传感器至所述柱体工件在x轴负向的第二侧；当所述焦点与所述第二侧接触时，所述机床控制器记录与所述第一接触点相对的第二接触点的坐标值；
直至确定所述至少两组相对的接触点的坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述至少两组相对的接触点的坐标值为两组相对的接触点的坐标值；所述直至确定所述至少两组相对的接触点的坐标值，包括：
移动所述位移传感器至所述柱体工件在y轴正向的第三侧；当所述焦点与所述第三侧接触时，所述机床控制器记录第三接触点的坐标值；
移动所述位移传感器至所述柱体工件在y轴负向的第四侧；当所述焦点与所述第四侧接触时，所述机床控制器记录第四接触点的坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述至少两组相对的接触点的坐标值、第一距离和第二距离，确定所述柱体工件的工件原点，包括：
根据第一连线和第二连线的交点，确定所述工件原点的x轴、y轴的坐标值；所述第一连线为所述第一接触点和所述第二接触点的连线；所述第二连线为所述第三接触点和所述第四接触点的连线；
根据所述位移传感器确定所述焦点至所述工件原点的所述第二距离；
根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述工件原点的z轴的坐标值。
第二方面，本发明实施例提供了一种柱体工件的分中方法，可以包括：调整位移传感器的第一轴线，与所述柱体工件的第二轴线平行；所述柱体工件位于所述机床；根据所述位移传感器确定所述柱体工件的至少两组相对侧的接触点的坐标值；根据所述至少两组相对的接触点的坐标值、第一距离和第二距离，确定所述柱体工件的工件原点。
本发明实施例，通过调整位移传感器与柱体工件的相对位置，使得两个目标对象的轴线平行，即传感器发射的光能够垂直照射在柱体工件的上表面和侧面平行。在调整了传感器的位置之后，通过移动位移传感器测量柱体工件（例如，长方体工件、棱柱工件或者圆柱工件等等）的边；在光点与工件的边触碰时可以获得相应的各个轴的坐标数值；在经过对获得各个轴的坐标数值进行计算，最终确定该柱体工件的工件原点。其中，机床参考点与机床原点是重合的。区别于现有技术，本发明实施例采用位移传感器（例如光纤同轴位移传感器）进行工件的分中，实际的可操作性强，可以直接通过判断机床控制器有无显示数值来判定传感器有没有碰到工件的边，降低人为观察造成的误差；能达到微米级别的高精度；而且，位移传感器的价格相对较低，相比于昂贵的测头来说，可有效控制制造成本。
在一种可能的实现方式中，所述机床还包括主轴；所述调整位移传感器的第一轴线，与所述柱体工件的第二轴线平行之前，还包括：调整所述第一轴线和所述主轴的第三轴线重合；测量所述焦点至所述机床的原点的第一距离。
在一种可能的实现方式中，所述坐标值包括：x轴的坐标值、y轴的坐标值和z轴的坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述机床还包括机床控制器；所述根据所述位移传感器确定所述柱体工件的至少两组相对侧的接触点的坐标值，包括：移动所述位移传感器至所述柱体工件在x轴正向的第一侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第一侧接触时，所述机床控制器记录第一接触点的坐标值；移动所述位移传感器至所述柱体工件在x轴负向的第二侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第二侧接触时，所述机床控制器记录与所述第一接触点相对的第二接触点的坐标值；直至确定所述至少两组相对的接触点的坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述至少两组相对的接触点的坐标值为两组相对的接触点的坐标值；所述直至确定所述至少两组相对的接触点的坐标值，包括：移动所述位移传感器至所述柱体工件在y轴正向的第三侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第三侧接触时，所述机床控制器记录第三接触点的坐标值；移动所述位移传感器至所述柱体工件在y轴负向的第四侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第四侧接触时，所述机床控制器记录第四接触点的坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述至少两组相对的接触点的坐标值、第一距离和第二距离，确定所述柱体工件的工件原点，包括：根据第一连线和第二连线的交点，确定所述工件原点的x轴、y轴的坐标值；所述第一连线为所述第一接触点和所述第二接触点的连线；所述第二连线为所述第三接触点和所述第四接触点的连线；根据所述位移传感器确定所述焦点至所述工件原点的第二距离；根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述工件原点的z轴的坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述位移传感器为光纤同轴位移传感器。
在一种可能的实现方式中，所述位移传感器在三维坐标系下具有三个坐标轴方向的移动自由度；所述三个坐标轴包括所述x轴、所述y轴和所述z轴。
第三方面，本发明实施例提供了一种柱体工件的分中装置，应用于机床，可以包括：
调整单元，用于调整位移传感器的第一轴线，与所述柱体工件的第二轴线平行；所述柱体工件位于所述机床；
确定单元，用于根据所述位移传感器确定所述柱体工件的至少两组相对侧的接触点的坐标值；
原点单元，用于根据所述至少两组相对的接触点的坐标值、第一距离和第二距离，确定所述柱体工件的工件原点。
在一种可能的实现方式中，所述机床还包括主轴；所述装置还包括：重合单元，用于在所述调整位移传感器的第一轴线，与所述柱体工件的第二轴线平行之前，调整所述第一轴线和所述主轴的第二轴线重合。
在一种可能的实现方式中，所述坐标值包括：x轴的坐标值、y轴的坐标值和z轴的坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述机床还包括机床控制器；所述确定单元，具体用于：移动所述位移传感器至所述柱体工件在x轴正向的第一侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第一侧接触时，所述机床控制器记录第一接触点的坐标值；移动所述位移传感器至所述柱体工件在x轴负向的第二侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第二侧接触时，所述机床控制器记录与所述第一接触点相对的第二接触点的坐标值；直至确定所述至少两组相对的接触点的坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述至少两组相对的接触点的坐标值为两组相对的接触点的坐标值；所述确定单元，具体用于：移动所述位移传感器至所述柱体工件在y轴正向的第三侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第三侧接触时，所述机床控制器记录第三接触点的坐标值；移动所述位移传感器至所述柱体工件在y轴负向的第四侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第四侧接触时，所述机床控制器记录第四接触点的坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述原点单元，具体用于：根据第一连线和第二连线的交点，确定所述工件原点的x轴、y轴的坐标值；所述第一连线为所述第一接触点和所述第二接触点的连线；所述第二连线为所述第三接触点和所述第四接触点的连线；根据所述位移传感器确定所述焦点至所述工件原点的第二距离；根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述工件原点的z轴的坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述位移传感器为光纤同轴位移传感器。
在一种可能的实现方式中，所述位移传感器在三维坐标系下具有三个坐标轴方向的移动自由度；所述三个坐标轴包括所述x轴、所述y轴和所述z轴。
第四方面，本发明实施例提供了一种柱体工件的分中设备，可以包括处理器、输入设备、输出设备和存储器。该处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接。其中，存储器用于存储计算机程序，该计算机程序包括程序指令；该处理器被配置用于调用该程序指令，执行如本发明实施例第一方面所述的步骤指令。
第五方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中，该计算机可读存储介质，存储用于电子数据交换的计算机程序；前述计算机程序使得计算机执行如本发明实施例第一方面所描述的部分或者全部步骤。
第六方面，本发明实施例提供了一种计算机程序产品，其中，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本发明实施例第一方面中所描述的部分或者全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明实施例提供的一种柱体工件的分中方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种传感器和工件的位置调整示意图；
图3是本发明实施例提供的一种测量接触点的示意图；
图4是本发明实施例提供的图3所示上表面的示意图；
图5是本发明实施例提供的一种柱体工件的分中装置的示意图；
图6是本发明实施例提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
首先，对本发明实施例中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
（1）分中，是让机床的坐标系和工件坐标系对应起来，目的是为了找到工件在机床坐标系中的位置。
（2）工艺装备，简称工装，指制造过程中所用的各种工具的总称；一般包括刀具/夹具/模具/量具/检具/辅具/钳工工具/工位器具等。
（3）数控机床（Computer numerical control，CNC），是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。
（4）分中棒，或称寻边器，是在CNC数控加工中，用于精确确定被加工工件的中心位置的一种检测工具。分中棒的工作原理是首先在x轴上选定一边为零，再选另一边得出数值，取其一半为X轴中点，然后按同样方法找出Y轴原点，这样工件在xy平面的加工中心就得到了确定。
（5）精度，是表示观测值与真值的接近程度。每一种物理量要用数值表示时，必须先要制定一种标准，并选定一种单位 (unit)。这种标准的制定，通常是根据人们对于所要测量的物理量的认识与了解，并且要考虑这标准是否容易复制，或测量的过程是否容易操作等实际问题。
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种柱体工件的分中方法的流程示意图；如图1所示，该方法实施例以应用该柱体工件的分中方法的机床为执行主体为例，从机床该侧进行说明，具体可以包括步骤S101-步骤S104。本发明实施例中以光纤同轴位移传感器为例进行说明，但不限于该种类型的位移传感器。
步骤S101：调整位移传感器的第一轴线和主轴的第三轴线重合。
具体地，为了保证光纤同轴位移传感器和主轴的同轴度，可以通过设计合适的工装，通过该工装调节水平、俯仰、偏摆，以保证与主轴的同轴度。该工装连上光纤同轴位移传感器控制器，以为分中做出准备。
步骤S102：调整位移传感器的第一轴线，与所述柱体工件的第二轴线平行。
具体地，调整位移传感器的轴线，与柱体工件的轴线平行。所述柱体工件位于所述机床。完成前述轴线调整之后，位移传感器照射的光路与位于机床的工件平行，特别地，当光照射在工件的上表面时光路与上表面垂直。其中，柱体工件可以包括长方体工件、圆柱体工件和棱柱体工件。本发明实施例对工件的形态不做限定，特殊的工件形态还可以是球体工件。例如，请参见图2，图2是本发明实施例提供的一种传感器和工件的位置调整示意图；其中，1代表传感器的第一轴线，2代表长方体工件的第二轴线，图2中的数字1和2表示该组平行的轴线。
步骤S103：根据所述位移传感器确定所述柱体工件的至少两组相对侧的接触点的坐标值。
具体地，通过工装移动位移传感器，使得传感器的光点（即焦点）触碰柱体工件的一边，获得与该边接触时的坐标值；移动位移传感器至柱体工件的对边，获取接触对边时的坐标值。例如，请参见图3，图3是本发明实施例提供的一种测量接触点的示意图；如图3所示，传感器与工件左侧接触时获取A点的坐标值，传感器从右侧移动到工件的右侧（为了与左侧时刻的传感器区分，标识为传感器’；两者可以是同一个光纤同轴位移传感器），与右侧边接触时获取B点的坐标值。为了保证A与B是相对的，需要水平移动该传感器保证传感器的y轴坐标值始终不变。可以理解是，传感器分贝是从左侧逼近接触工件，以及从右侧逼近接触工件。
在一种可能的实现方式中，所述机床还包括机床控制器；所述根据所述位移传感器确定所述柱体工件的至少两组相对侧的接触点的坐标值，包括：移动所述位移传感器至所述柱体工件在x轴正向的第一侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第一侧接触时，所述机床控制器记录第一接触点的坐标值；移动所述位移传感器至所述柱体工件在x轴负向的第二侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第二侧接触时，所述机床控制器记录与所述第一接触点相对的第二接触点的坐标值；直至确定所述至少两组相对的接触点的坐标值。在一种可能的实现方式中，所述坐标值包括：x轴的坐标值、y轴的坐标值和z轴的坐标值。
例如，当柱体工件为长方体工件时，机床控制器控制位移传感器（用于发射光点）的光去触碰长方体工件的长边和宽边，分别确定工件坐标系中该长方形工件的2个长边坐标和2个宽边坐标；再触碰长方体工件的上表面（即与该长方体工件接触机床的底面相对的面），确定该工件的高度坐标。通过光纤传感器获取了确定工件原点所需的数据。需要说明的是，本发明实施例中，测量工件各边的坐标值（比如x轴、y轴、z轴的坐标）的顺序不做限定，比如可以先测量z轴或者先测x轴等等。
可选地，本发明实施例涉及的工件一般为长方体、圆柱体以及棱柱，且上表面以及下表面为平整的平面。一般可以提前测量出底面的坐标值。
可以理解的是，光纤传感器接触工件时获取的坐标值，是已经在完成建立工件坐标系的基础上获取的数值。其中，根据选择的传感器的精度不同，可以达到较高的数值精度，本发明实施例中坐标值的精度为微米级别。进一步地，光纤传感器模块中的传感器可以为采用双光路补偿的反射式强度调制型光纤位移传感器。
可选地，位移传感器的光点可以对同侧进行多次接触，对多次接触获得坐标值进行处理（如对多个数值进行取平均值）。
可选地，本发明实施例中可以进行手动分中，也可以自动分中；相比于刀具试切法或分中棒分中可操作性更强。
其中，手动分中寻找工件原点的x0、y0和z0。例如，操作人员使用手轮去控制机床的各个控制轴，可以先用光纤同轴位移传感器的焦点去触碰工件x轴正方向线上的边，当快要接近时，手轮切换成最小倍率，再次靠近，当同轴激光传感器的控制器有值显示时，记录当前x轴第一个坐标值x1。同理去碰工件x轴负方向线上的边，记录x轴第二个坐标值x2；同理去碰工件y轴正方向线上的边，记录y轴第一个坐标值y1；同理去碰工件y轴负方向线上的边，记录y轴第二个坐标值y2。综上可以得出工件原点坐标x0=(x1+x2)/2；y0=(y1+y2)/2。
在确定光纤同轴激光传感器的焦点到机床z轴原点的距离z1(可以通过对刀仪来确认，也可以通过已知长度的刀具和固定工件来确认；本发明实施例对此不作限定)，然后用光纤同轴激光传感器的焦点去碰工件的上表面，当控制器上显示的值为0时，记录当前的z轴坐标值z2。故可得到工件原点坐标z0=(z1+z2)/2。
自动分中寻找工件原点的x0、y0和z0。例如，自动分中需要光纤同轴位移传感器和机床控制器配合，其分中顺序、方式等内容和手动分中基本一致，在此不再赘述；自动分中的差别在于光纤同轴位移器触碰到工件边线上，光纤同轴位移器控制器会有瞬间显示值，类似于I/O口的高电平和低电平；在光纤同轴位移器控制器有数值的瞬间，机床控制器会记录当前的坐标值，经过对测量得到的坐标值进行处理，从而得到工件原点的x0、y0、z0。
在一种可能的实现方式中，所述位移传感器在三维坐标系下具有三个坐标轴方向的移动自由度；所述三个坐标轴包括所述x轴、所述y轴和所述z轴。例如，通过数控设备控制位移传感器移动，以测量工件；数控设备在三维坐标系下具有三个坐标轴方向的移动自由度，使得与之连接的光纤传感器可以在三个自由度上使用。
步骤S104：根据所述至少两组相对的接触点的坐标值、第一距离和第二距离，确定所述柱体工件的工件原点。
具体地，通过至少2组相对的接触点的坐标值，计算得到工件原点的x轴以及y轴的坐标值；根据第一距离和第二距离，确定机床参考点到工件原点的距离（即工件原点的z轴数据）；通过三个坐标轴的数据确定工件原点。其中，第一距离是光纤同轴位移传感器的焦点至机床原点（即参考点）的距离；第二距离是光纤同轴传感器的焦点至工件原点的距离。
在一种可能的实现方式中，所述至少两组相对的接触点的坐标值为两组相对的接触点的坐标值；所述直至确定所述至少两组相对的接触点的坐标值，包括：移动所述位移传感器至所述柱体工件在y轴正向的第三侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第三侧接触时，所述机床控制器记录第三接触点的坐标值；移动所述位移传感器至所述柱体工件在y轴负向的第四侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第四侧接触时，所述机床控制器记录第四接触点的坐标值。进一步可选地，所述根据所述至少两组相对的接触点的坐标值、第一距离和第二距离，确定所述柱体工件的工件原点，包括：根据第一连线和第二连线的交点，确定所述工件原点的x轴、y轴的坐标值；所述第一连线为所述第一接触点和所述第二接触点的连线；所述第二连线为所述第三接触点和所述第四接触点的连线；根据所述位移传感器确定所述焦点至所述工件原点的第二距离；根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述工件原点的z轴的坐标值。
例如，请参见图4，图4是本发明实施例提供的图3所示上表面的示意图；根据前述步骤中A和B的坐标值，确定两点连线。其中，A的x轴坐标值(Xa)，B的x轴坐标值(Xb)，C的y轴坐标数值为（Yc），D的y轴坐标数值为（Yd）,计算得到O（坐标原点）的坐标值为((Xa+Xb)/2,(Yc+Yd)/2)。A、 B、C、D点都在同一个上表面，本发明实施例只要求AB相对，CD相对，对于AB，CD的具体位置不做限定。为了确定工件的工件原点，还需要确定工件底部表面的z数值；该数值为第一距离和第二距离的总和。在已知O点坐标数值的基础上结合z数值，可以得出工件原点的三维坐标数值，从而确定了工件原点。
本发明实施例，通过一定的方式获取机床中长方形工件的三维模型，然后将获取的三维模型反馈至设备上（比如人机交互界面）；从三维模型中选择三个点或者三个面，并根据选择的三个点或者三个面，进一步确定该长方形工件的x轴、y轴和z轴以及坐标系原点。根据前述的轴线和原点就可以快速建立该长方形工件的工件坐标系。区别于现有技术，本申请应用于长方形工件在机床加工中的坐标系建立，能够快速准确建立工件的坐标系，实现了简化了用户的操作，节约了人工手动控制机床的过程和相应的时间。
上面详细说明了本发明实施例涉及的两种方法实施例，下面对向涉及的一种装置实施例进行描述。
请参见图5，图5是本发明实施例提供的一种柱体工件的分中装置的示意图；如图5所示，该柱体工件的分中装置40可以包括调整单元401、确定单元402、原点单元403和重合单元404。可选的单元还可以包括重合单元404。
调整单元401，用于调整位移传感器的第一轴线，与所述柱体工件的第二轴线平行；所述柱体工件位于所述机床；
确定单元402，用于根据所述位移传感器确定所述柱体工件的至少两组相对侧的接触点的坐标值；
原点单元403，用于根据所述至少两组相对的接触点的坐标值、第一距离和第二距离，确定所述柱体工件的工件原点。
在一种可能的实现方式中，所述机床还包括主轴（主轴可以用于连接刀具等工装）；所述装置还包括：重合单元404，用于在所述调整位移传感器的第一轴线，与所述柱体工件的第二轴线平行之前，调整所述第一轴线和所述主轴的第二轴线重合。
在一种可能的实现方式中，所述确定单元402，具体用于：移动所述位移传感器至所述柱体工件的第一侧；所述位移传感器用于发射激光；当所述激光与所述第一侧接触时记录第一接触点的坐标值；移动所述位移传感器至所述柱体工件的与所述第一侧相对的第二侧；当所述激光与所述第二侧接触时记录第二接触点的坐标值；直至确定所述至少两组相对的接触点的坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述坐标值包括：x轴的坐标值、y轴的坐标值和z轴的坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述机床还包括机床控制器；所述确定单元402，具体用于：移动所述位移传感器至所述柱体工件在x轴正向的第一侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第一侧接触时，所述机床控制器记录第一接触点的坐标值；移动所述位移传感器至所述柱体工件在x轴负向的第二侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第二侧接触时，所述机床控制器记录与所述第一接触点相对的第二接触点的坐标值；直至确定所述至少两组相对的接触点的坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述至少两组相对的接触点的坐标值为两组相对的接触点的坐标值；所述确定单元402，具体用于：移动所述位移传感器至所述柱体工件在y轴正向的第三侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第三侧接触时，所述机床控制器记录第三接触点的坐标值；移动所述位移传感器至所述柱体工件在y轴负向的第四侧；当所述位移传感器发射激光的焦点与所述第四侧接触时，所述机床控制器记录第四接触点的坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述原点单元403，具体用于：根据第一连线和第二连线的交点，确定所述工件原点的x轴、y轴的坐标值；所述第一连线为所述第一接触点和所述第二接触点的连线；所述第二连线为所述第三接触点和所述第四接触点的连线；根据所述位移传感器确定所述焦点至所述工件原点的第二距离；根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述工件原点的z轴的坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述位移传感器为光纤同轴位移传感器。
在一种可能的实现方式中，所述位移传感器在三维坐标系下具有三个坐标轴方向的移动自由度；所述三个坐标轴包括所述x轴、所述y轴和所述z轴。
需要说明的是，本发明装置实施例中所描述的柱体工件的分中装置40的各功能单元的功能，可参见上述图1-图4所述的方法实施例中柱体工件的分中的相关描述，此处不再赘述。
请参见图6，图6是本发明实施例提供的一种设备的结构示意图。前述装置可以以图6中的结构来实现，该设备5可以包括至少一个存储部件501、至少一个通信部件502、至少一个处理部件503。此外，该设备还可以包括天线、电源等通用部件，在此不再详述。
存储部件501，可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(可以包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
通信部件502，可以是用于与其他设备或通信网络通信，如升级服务器、密钥服务器、车载内部的设备等。
处理部件503，可以是通用中央处理器(CPU)，微处理器，特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制以上方案程序执行的集成电路。
图6所示的设备为柱体工件的分中装置50时，处理部件503用于调整位移传感器的第一轴线，与所述柱体工件的第二轴线平行；所述柱体工件位于所述机床；根据所述位移传感器确定所述柱体工件的至少两组相对侧的接触点的坐标值；根据所述至少两组相对的接触点的坐标值、第一距离和第二距离，确定所述柱体工件的工件原点。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中，该计算机可读存储介质可存储有程序，该程序执行时可以包括上述方法实施例中记载的任意一种的部分或全部步骤。
本发明实施例还提供一种计算机程序或者计算机程序产品，该计算机程序可以包括指令，当该计算机程序被计算机执行时，使得计算机可以执行包括上述方法实施例中记载的任意一种的部分或全部步骤。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可能可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。上述装置实施例的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，可以包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以为个人计算机、服务器或者网络设备等，具体可以是计算机设备中的处理器)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。其中，而前述的存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、只读存储器(Read-Only Memory，缩写：ROM)或者随机存取存储器(Random Access Memory，缩写：RAM)等各种可以存储程序代码的介质。以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种柱体工件的分中方法，应用于机床，其特征在于，包括：
调整位移传感器的第一轴线，与所述柱体工件的第二轴线平行；所述柱体工件位于所述机床；
根据所述位移传感器确定所述柱体工件的至少两组相对侧的接触点的坐标值；
根据所述至少两组相对的接触点的坐标值、第一距离和第二距离，确定所述柱体工件的工件原点；所述第一距离为所述位移传感器发射激光的焦点与所述机床的原点之间的距离；所述第二距离为所述焦点与所述柱体工件的工件原点之间的距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机床还包括主轴；所述调整位移传感器的第一轴线，与所述柱体工件的第二轴线平行之前，还包括：
调整所述第一轴线和所述主轴的第三轴线重合；
测量所述焦点至所述机床的原点之间的所述第一距离。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述坐标值包括x轴的坐标值、y轴的坐标值和z轴的坐标值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述机床还包括机床控制器；所述根据所述位移传感器确定所述柱体工件的至少两组相对侧的接触点的坐标值，包括：
移动所述位移传感器至所述柱体工件在x轴正向的第一侧；当所述焦点与所述第一侧接触时，所述机床控制器记录第一接触点的坐标值；
移动所述位移传感器至所述柱体工件在x轴负向的第二侧；当所述焦点与所述第二侧接触时，所述机床控制器记录与所述第一接触点相对的第二接触点的坐标值；
直至确定所述至少两组相对的接触点的坐标值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述至少两组相对的接触点的坐标值为两组相对的接触点的坐标值；所述直至确定所述至少两组相对的接触点的坐标值，包括：
移动所述位移传感器至所述柱体工件在y轴正向的第三侧；当所述焦点与所述第三侧接触时，所述机床控制器记录第三接触点的坐标值；
移动所述位移传感器至所述柱体工件在y轴负向的第四侧；当所述焦点与所述第四侧接触时，所述机床控制器记录第四接触点的坐标值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少两组相对的接触点的坐标值、第一距离和第二距离，确定所述柱体工件的工件原点，包括：
根据第一连线和第二连线的交点，确定所述工件原点的x轴、y轴的坐标值；所述第一连线为所述第一接触点和所述第二接触点的连线；所述第二连线为所述第三接触点和所述第四接触点的连线；
根据所述位移传感器确定所述焦点至所述工件原点的所述第二距离；
根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述工件原点的z轴的坐标值。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述位移传感器为光纤同轴位移传感器。
8.一种柱体工件的分中装置，应用于机床，其特征在于，包括：
调整单元，用于调整位移传感器的第一轴线，与所述柱体工件的第二轴线平行；所述柱体工件位于所述机床；
确定单元，用于根据所述位移传感器确定所述柱体工件的至少两组相对侧的接触点的坐标值；
原点单元，用于根据所述至少两组相对的接触点的坐标值、第一距离和第二距离，确定所述柱体工件的工件原点。
9.一种计算机程序产品，其特征在于，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115213738A (zh) * | 2021-04-15 | 2022-10-21 | 靳永青 | 毛坯装夹快速拉直分中激光仪 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8608384D0 (en) * | 1986-04-05 | 1986-05-08 | Superage Ltd | Alignment systems |
| US20030060922A1 (en) * | 1999-04-19 | 2003-03-27 | Schauer Ronald Vern | Method and apparatus for aligning a cassette |
| US20110043829A1 (en) * | 2009-08-19 | 2011-02-24 | Benz Research And Development Corporation | Surface alignment and positioning method and apparatus |
| CN103522187A (zh) * | 2013-10-13 | 2014-01-22 | 吉林大学 | 一种超精密抛光机床坐标原点标定块及其使用方法 |
| CN103676775A (zh) * | 2012-09-13 | 2014-03-26 | 苏州汉扬精密电子有限公司 | Nc自动检查分中方法 |
| CN104330024A (zh) * | 2014-10-15 | 2015-02-04 | 济宁中科先进技术研究院有限公司 | 面向小型机械零件形位误差检测装置及检测方法 |
| CN106346315A (zh) * | 2015-07-14 | 2017-01-25 | 发那科株式会社 | 能够取得工件原点的机床控制系统以及工件原点设定方法 |
| CN109454281A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-12 | 华中科技大学无锡研究院 | 一种机器人铣削加工中的螺旋桨工件坐标系标定方法 |
| CN109514351A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-26 | 苏州大学 | 一种五轴机床的标定方法 |
| CN111590367A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-08-28 | 大连理工大学 | 一种回转类零件检测与找正一体化装置及方法 |
-
2020
- 2020-11-05 CN CN202011226089.5A patent/CN112247671B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8608384D0 (en) * | 1986-04-05 | 1986-05-08 | Superage Ltd | Alignment systems |
| US20030060922A1 (en) * | 1999-04-19 | 2003-03-27 | Schauer Ronald Vern | Method and apparatus for aligning a cassette |
| US20110043829A1 (en) * | 2009-08-19 | 2011-02-24 | Benz Research And Development Corporation | Surface alignment and positioning method and apparatus |
| CN103676775A (zh) * | 2012-09-13 | 2014-03-26 | 苏州汉扬精密电子有限公司 | Nc自动检查分中方法 |
| CN103522187A (zh) * | 2013-10-13 | 2014-01-22 | 吉林大学 | 一种超精密抛光机床坐标原点标定块及其使用方法 |
| CN104330024A (zh) * | 2014-10-15 | 2015-02-04 | 济宁中科先进技术研究院有限公司 | 面向小型机械零件形位误差检测装置及检测方法 |
| CN106346315A (zh) * | 2015-07-14 | 2017-01-25 | 发那科株式会社 | 能够取得工件原点的机床控制系统以及工件原点设定方法 |
| CN109454281A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-12 | 华中科技大学无锡研究院 | 一种机器人铣削加工中的螺旋桨工件坐标系标定方法 |
| CN109514351A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-26 | 苏州大学 | 一种五轴机床的标定方法 |
| CN111590367A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-08-28 | 大连理工大学 | 一种回转类零件检测与找正一体化装置及方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115213738A (zh) * | 2021-04-15 | 2022-10-21 | 靳永青 | 毛坯装夹快速拉直分中激光仪 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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