一種應(yīng)用于加工中心的自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于加工中心的自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品多樣化需求的增強(qiáng)，以及柔性制造系統(tǒng)的迅猛發(fā)展和計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的興起和不斷成熟，使得加工中心在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，并朝著更高速度、更高精度、更高自動(dòng)化程度、更高可靠性的方向發(fā)展。
[0003]由于目前大多采用人工進(jìn)行上下料，使得工件在工作臺(tái)上的定位精度難以控制；此外加工中心各軸的定位精度也是影響加工精度的另一重要方面，加工中心各軸的定位精度是指加工中心各坐標(biāo)軸在數(shù)控裝置控制下運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的位置精度，由于數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)誤差等的影響，使各軸在運(yùn)動(dòng)過程中，存在數(shù)控裝置顯示的數(shù)據(jù)與實(shí)際的數(shù)據(jù)之間存在偏差的情況，這樣便會(huì)直接影響加工零件所能達(dá)到的精度，因此對(duì)加工中心各軸的定位精度進(jìn)行補(bǔ)償是一項(xiàng)很重要的內(nèi)容；目前有基于視覺補(bǔ)償技術(shù)對(duì)加工中心各軸的定位精度進(jìn)行補(bǔ)償，如Fanuc 30i和Fanuc 30i_45采用3D誤差補(bǔ)償技術(shù)，但此方法需要對(duì)設(shè)備和各軸進(jìn)行精確的空間測(cè)量，整個(gè)過程耗時(shí)耗力，相當(dāng)麻煩，此外還有利用激光干涉儀對(duì)各軸的定位精度進(jìn)行補(bǔ)償，激光干涉儀包括激光器、干涉鏡和反射鏡，在測(cè)量過程中，一般將干涉鏡安裝在加工中心的機(jī)床本體的主軸上，反射鏡安裝在機(jī)床本體的工作臺(tái)上，激光器通過安裝云臺(tái)安裝在三角架上，在測(cè)試前需要人工調(diào)節(jié)安裝云臺(tái)和三腳架上的各種旋鈕來使激光器的光束準(zhǔn)直，包括高度調(diào)節(jié)、水平平移調(diào)節(jié)、角度偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)、角度俯仰調(diào)節(jié)等等，不僅過程繁瑣，而且存在人為誤差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種應(yīng)用于加工中心的，能方便高效地對(duì)工件定位精度和各軸定位精度進(jìn)行補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:一種應(yīng)用于加工中心的自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，包括加工中心，所述加工中心包括機(jī)床本體和數(shù)控裝置，所述機(jī)床本體包括主軸和工作臺(tái)，其特征在于:還包括六關(guān)節(jié)機(jī)械手、與六關(guān)節(jié)機(jī)械手配套使用的控制器、計(jì)算機(jī)和激光干涉儀，所述激光干涉儀包括激光器、干涉鏡和反射鏡，所述激光器固定在六關(guān)節(jié)機(jī)械手的末端手抓上，所述干涉鏡安裝在加工中心的機(jī)床本體的主軸上，所述反射鏡安裝在機(jī)床本體的工作臺(tái)上，所述干涉鏡位于激光器和反射鏡之間，所述激光器、干涉鏡和反射鏡位于同一直線和同一高度上，所述六關(guān)節(jié)機(jī)械手的末端設(shè)有光源和攝像頭，所述控制器、激光器和攝像頭均與計(jì)算機(jī)相連，所述計(jì)算機(jī)通過一通信接口與加工中心的數(shù)控裝置相連。
[0006]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0007]本實(shí)用新型將激光器放置在六關(guān)節(jié)機(jī)械手的末端手抓上，將光源和攝像頭設(shè)置在六關(guān)節(jié)機(jī)械手末端上，攝像頭拍攝光束的圖像信息傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，計(jì)算機(jī)將處理過的圖像信息傳輸給控制器，由控制器來調(diào)節(jié)六關(guān)節(jié)機(jī)械手的高度、水平平移、角度偏轉(zhuǎn)、角度俯仰等，從而來完成激光器光束的準(zhǔn)直過程，無需人工調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精度更高，此外六關(guān)節(jié)機(jī)械手末端的光源和攝像頭還可提供工件在工作臺(tái)上的圖像信息，該圖像信息也傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理后，由計(jì)算機(jī)再傳輸給數(shù)控裝置，由數(shù)控裝置對(duì)工件在工作臺(tái)上的定位精度進(jìn)行補(bǔ)償，另外在對(duì)各軸定位精度進(jìn)行補(bǔ)償?shù)倪^程中由激光干涉儀獲取的實(shí)際數(shù)據(jù)和由攝像頭獲取的圖像信息均可進(jìn)入計(jì)算機(jī)統(tǒng)一處理，并可與加工中心的數(shù)控裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，無需手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)給數(shù)控裝置，自動(dòng)化程度更高。
[0008]作為優(yōu)選，所述激光干涉儀為雙頻激光干涉儀。雙頻激光干涉儀受周圍環(huán)境的影響相比單頻激光干涉儀要小，測(cè)量精度更高。
[0009]作為優(yōu)選，還包括空氣傳感器、材料溫度傳感器和環(huán)境補(bǔ)償單元，所述空氣傳感器設(shè)置在機(jī)床本體的立柱上端，所述材料溫度傳感器設(shè)置在機(jī)床本體的工作臺(tái)上，所述空氣傳感器和材料溫度傳感器分別與環(huán)境補(bǔ)償單元相連，所述環(huán)境補(bǔ)償單元與計(jì)算機(jī)相連。由于激光干涉儀的波長(zhǎng)是系統(tǒng)測(cè)量精度的依據(jù)，但是波長(zhǎng)極易受周圍環(huán)境的影響，設(shè)置空氣傳感器和材料溫度傳感器可用于檢測(cè)空氣氣壓、溫度等環(huán)境因素的影響，由環(huán)境補(bǔ)償單元自動(dòng)補(bǔ)償由空氣氣壓、溫度等導(dǎo)致的測(cè)量誤差，可提高激光干涉儀的測(cè)量精度。
【附圖說明】
:
[0010]圖1為加工中心的系統(tǒng)構(gòu)成圖；
[0011]圖2為加工中心機(jī)床本體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]本實(shí)用新型圖中:1、加工中心，2-數(shù)控裝置，3-伺服系統(tǒng)，4-機(jī)床本體，5-測(cè)量反饋裝置，6-主軸，7-工作臺(tái)，8-控制介質(zhì)，9-計(jì)算機(jī)，10-六關(guān)節(jié)機(jī)械手，11-空氣傳感器，12-光源，13-攝像頭，14-激光器，15-干涉鏡，16-反射鏡，17-控制器，18-立柱，19-材料溫度傳感器，20-環(huán)境補(bǔ)償單元，21-床身。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖，并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。
[0015]實(shí)施例:
[0016]如圖1、圖2和圖3所示，一種應(yīng)用于加工中心的自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，包括加工中心1，加工中心主要由控制介質(zhì)8、數(shù)控裝置2、伺服系統(tǒng)3、測(cè)量反饋裝置5和機(jī)床本體4組成，控制介質(zhì)8用于存儲(chǔ)零件的加工程序，數(shù)控裝置2 —般采用計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置，即CNC裝置，用于讀入數(shù)控加工程序，并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算后輸出各種控制指令，控制機(jī)床各部分有序工作，伺服系統(tǒng)3是數(shù)控裝置2和機(jī)床本體4之間的電傳動(dòng)聯(lián)系環(huán)節(jié)，用于接收數(shù)控裝置2的指令，驅(qū)動(dòng)機(jī)床本體4各軸的運(yùn)動(dòng)，測(cè)量反饋裝置5檢測(cè)伺服系統(tǒng)3的速度和位移并進(jìn)行閉環(huán)控制，機(jī)床本體4包括主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)7、床身21和立柱18等，主軸6是主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要部件，該系統(tǒng)還包括六關(guān)節(jié)機(jī)械手10、與六關(guān)節(jié)機(jī)械手10配套使用的控制器17、計(jì)算機(jī)9和