CN204546142U - 一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置 - Google Patents
一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204546142U CN204546142U CN201520145014.2U CN201520145014U CN204546142U CN 204546142 U CN204546142 U CN 204546142U CN 201520145014 U CN201520145014 U CN 201520145014U CN 204546142 U CN204546142 U CN 204546142U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- machine tool
- control machine
- digit control
- position sensor
- straight knife
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置。传统数控对刀方法安全性差，占用时机长，误差大，不利于超声数控加工。本实用新型中激光源的轴心线与光电位置传感器的接收器中心对齐；I/V转换及放大电路将光电位置传感器输出的光电流信号转换成标准的电压信号并提供给主控芯片的AD模块采集；LED显示电路将处理后的数据实时显示给用户；光电位置传感器输出的光电流达到最大峰值时，NPN晶体管输出电路给数控机床提供角度到位信号，激光控制输出电路控制激光器电源关闭。本实用新型采用激光非接触的方法利用遮挡后的光信息获取刀具的零位角度，提高超声数控切割的对刀精度和效率。
Description
技术领域
本实用新型属于测量技术领域，具体涉及一种适用数控机床加工，并且利用被测刀具遮挡平行激光获得刀具的角度位置参数实现对刀的装置。
背景技术
蜂窝复合材料因为自身的各种优点被广泛地应用于航空、航天等领域。与传统切削加工不同，超声数控切割加工具有效率高、质量好、能耗低、污染少等显著优点，已成为新兴复合材料加工的一个重要发展方向。直刃刀是这类加工的重要组成部分，为了使加工精度更加准确，因此获取直刃刀在加工坐标系中的准确位置显得至关重要。传统数控对刀方法有定尺寸刀具法、试切法等，可以直观地获取刀具的长度信息，但因为其安全性差，占用时机长，以及人为带来的随机性误差大等缺点，无法适应超声数控加工的节奏，非常不利于发挥超声数控加工的功能。近年来兴起的激光非接触式对刀方法是一种借助激光线投射到被测刀具上，再通过遮挡后的光信息来获取刀具参数的方法，具有操作简单、省力且精度稳定性高等优点，是现代数控加工对刀的一种发展趋势。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置，通过分析直刃刀刀具结构和使用光电位置传感器，采用激光非接触的方法利用遮挡后的光信息获取刀具的零位角度参数，从而提高超声数控切割的对刀精度和效率。
为实现上述的目的，本实用新型采用如下的技术方案：
本实用新型包括机械结构部分和采集控制部分；所述的机械结构部分包括激光源、支架、底座、数控机床加工主轴和光电位置传感器；两个支架对称固定在底座两侧，一个支架的上方固定有激光源，另一个支架的上方固定有光电位置传感器；所述激光源的轴心线与光电位置传感器的接收器中心对齐设置；所述的数控机床加工主轴设置在底座的正上方，且垂直于激光源的轴心线；所述的采集控制部分包括激光器电源、主控芯片、激光控制输出电路、电源及晶振电路、I/V转换及放大电路、LED显示电路和NPN晶体管输出电路；所述的电源及晶振电路为主控芯片提供正常工作所需电能及时钟信号；所述的I/V转换及放大电路将光电位置传感器输出的光电流信号转换成标准的电压信号并提供给主控芯片的AD模块采集；LED显示电路将处理后的数据实时显示给用户；光电位置传感器输出的光电流达到最大峰值时，NPN晶体管输出电路给数控机床提供角度到位信号，激光控制输出电路控制激光器电源关闭。
所述的数控机床加工主轴底部通过螺纹连接固定直刃刀。
所述的光电位置传感器采用PSD传感器。
所述的主控芯片采用ATMEL公司的Atmega16芯片。
所述的激光源采用635nm波长的一字平行激光器。
所述的支架采用304不锈钢材质。
本实用新型结构简单，操作方便，采用非接触的光学投影原理进行测量，保证精度的同时确保不会对刀具造成损坏，是现代数控加工对刀的一种发展趋势。
附图说明
图1是本实用新型的工作原理图；
图2-1是本实用新型中光电位置传感器测量光电流的一个状态图；
图2-2是本实用新型中光电位置传感器测量光电流的另一个状态图；
图3是本实用新型中直刃刀对刀的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1、2-1和2-2所示，一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置，包括机械结构部分和采集控制部分。机械结构部分包括激光源1、支架2、底座3、数控机床加工主轴5和光电位置传感器6；两个支架2通过螺钉对称固定在底座3两侧，一个支架2的上方固定有激光源1，另一个支架2的上方固定有光电位置传感器6；激光源1的轴心线与光电位置传感器6的接收器中心对齐设置；数控机床加工主轴5设置在底座3的正上方，且垂直于激光源1的轴心线；直刃刀4通过螺纹连接固定在数控机床加工主轴5底部，可通过数控机床调整转角q；直刃刀4的中心O至光电位置传感器6的接收器的距离为 ，刃中心宽为直刃刀4的边缘到中心O的距离。采集控制部分包括激光器电源7、主控芯片13以及分别与主控芯片13连接的激光控制输出电路8、电源及晶振电路9、I/V转换及放大电路12、LED显示电路11和NPN晶体管输出电路10；电源及晶振电路9为主控芯片提供正常工作所需电能及时钟信号；激光器电源7与激光控制输出电路8相连，可为激光源1供电。
光电位置传感器6采用PSD传感器，是一种具有大光敏面的光电二极管，长为20mm、宽为2mm，又称为P-N结光电传感器，为投射光检测提供高灵敏度的感测单元。
主控芯片13采用ATMEL公司的Atmega16芯片，具有高速、低功耗、超强功能、精简指令、内置10位AD模块等特点，可总体协调PSD信号采集、显示及输出。
激光源1采用635nm波长的一字平行激光器，为检测提供稳定均匀的平行激光束；支架2采用304不锈钢材质，为激光源和光电位置传感器的固定提供可靠保障。
该适用数控机床加工的直刃刀对刀装置，工作原理如下：
如图2-1、2-2和3所示，激光源1产生宽度为b1的一字平行激光束，经过直刃刀4截面遮挡后投射至光电位置传感器6的接收器上，直刃刀4截面的遮挡宽为b2；实时检测时，直刃刀4的刃中心宽、刃边宽c、刃厚h以及激光源1产生的一字平行激光束宽度b1都是固定值，直刃刀4的转角q变化只导致遮挡宽b2的变化；遮挡宽b2的变化会反映到投射至光电位置传感器6的光通量，进而光电位置传感器6输出的光电流也随着变化。当直刃刀4到达零位角度时，光电流达到最大峰值，并通过I/V转换及放大电路12进行信号调理，转换成电压信号，从而便于主控芯片13分析处理。主控芯片13对电压信号进行处理，并判断出光电位置传感器6输出的光电流达到最大峰值时，通过NPN晶体管输出电路10给数控机床提供角度到位信号，此时，数控机床加工主轴5停止转动，激光控制输出电路8控制激光器电源7关闭，所得数据通过LED显示电路11实时显示给用户。
该适用数控机床加工的直刃刀对刀装置，结构简单，操作方便，采用非接触的光学投影原理进行测量，保证精度的同时确保不会对刀具造成损坏，是现代数控加工对刀的一种发展趋势。
Claims (6)
1.一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置，包括机械结构部分和采集控制部分，其特征在于：
所述的机械结构部分包括激光源、支架、底座、数控机床加工主轴和光电位置传感器；两个支架对称固定在底座两侧，一个支架的上方固定有激光源，另一个支架的上方固定有光电位置传感器；所述激光源的轴心线与光电位置传感器的接收器中心对齐设置；所述的数控机床加工主轴设置在底座的正上方，且垂直于激光源的轴心线；所述的采集控制部分包括激光器电源、主控芯片、激光控制输出电路、电源及晶振电路、I/V转换及放大电路、LED显示电路和NPN晶体管输出电路；所述的电源及晶振电路为主控芯片提供正常工作所需电能及时钟信号；所述的I/V转换及放大电路将光电位置传感器输出的光电流信号转换成标准的电压信号并提供给主控芯片的AD模块采集；LED显示电路将处理后的数据实时显示给用户；光电位置传感器输出的光电流达到最大峰值时，NPN晶体管输出电路给数控机床提供角度到位信号，激光控制输出电路控制激光器电源关闭。
2.根据权利要求1所述的一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置，其特征在于：所述的数控机床加工主轴底部通过螺纹连接固定直刃刀。
3.根据权利要求1所述的一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置，其特征在于：所述的光电位置传感器采用PSD传感器。
4.根据权利要求1所述的一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置，其特征在于：所述的主控芯片采用ATMEL公司的Atmega16芯片。
5.根据权利要求1所述的一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置，其特征在于：所述的激光源采用635nm波长的一字平行激光器。
6.根据权利要求1所述的一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置，其特征在于：所述的支架采用304不锈钢材质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520145014.2U CN204546142U (zh) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | 一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520145014.2U CN204546142U (zh) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | 一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204546142U true CN204546142U (zh) | 2015-08-12 |
Family
ID=53821307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520145014.2U Expired - Fee Related CN204546142U (zh) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | 一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204546142U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104842220A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-08-19 | 杭州电子科技大学 | 一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置及测量方法 |
| CN110744079A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-04 | 郑州旅游职业学院 | 一种车床误差检测监控装置 |
-
2015
- 2015-03-13 CN CN201520145014.2U patent/CN204546142U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104842220A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-08-19 | 杭州电子科技大学 | 一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置及测量方法 |
| CN110744079A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-04 | 郑州旅游职业学院 | 一种车床误差检测监控装置 |
| CN110744079B (zh) * | 2019-10-25 | 2020-11-06 | 郑州旅游职业学院 | 一种车床误差检测监控装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104842220A (zh) | 一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置及测量方法 | |
| CN203509350U (zh) | 皮秒激光加工装置 | |
| CN102998061B (zh) | 一种扩散式sf6气体泄漏监测装置及方法 | |
| CN103454252B (zh) | 双光路散射水质浊度测量仪 | |
| CN204546142U (zh) | 一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置 | |
| CN206291960U (zh) | 一种对激光加工位置中激光光斑测量分析的装置 | |
| CN203405574U (zh) | 激光二维三角法测距仪 | |
| CN206709724U (zh) | 一种精密机械零件简易检测装置 | |
| CN201677132U (zh) | 激光加工机自动对焦装置 | |
| CN203696612U (zh) | 一种用于机床平行度测量的读数头调整支架 | |
| CN105108358A (zh) | 二氧化碳激光切割模切板缝宽图像实时检控装置及方法 | |
| CN203479700U (zh) | 微调式长光程气体检测装置 | |
| CN209570109U (zh) | 一种可移动调节的晶体测距检验装置 | |
| CN203077013U (zh) | 一种在线测量系统 | |
| CN101183072A (zh) | 防护服服料防液体渗透性能分析仪 | |
| CN204007549U (zh) | 激光光束漂移量分离检测分析系统 | |
| CN203156236U (zh) | 一种随动光纤激光切割装置 | |
| CN202079436U (zh) | 一种在线视频倍放工件检测仪 | |
| CN202126228U (zh) | 孔定位专用划线尺 | |
| CN109974622B (zh) | 一种基于无线技术的激光轮廓测量系统及测量刀具 | |
| CN204479029U (zh) | 一种双向细丝分体式激光测径仪 | |
| CN209632323U (zh) | 一种激光切割头镜片红光探测保护及报警装置 | |
| CN203489859U (zh) | 一种电子测量尺 | |
| CN208076025U (zh) | 一种led热分析实验系统中光功率测量模块 | |
| CN203642927U (zh) | 一种激光扫平仪探测器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150812 Termination date: 20180313 |