機床回零傳感系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機床回零傳感系統及其控制方法。
【背景技術】
[0002]在數控機床的運行機構中，機床回零是非常重要的基礎功能，機床回零的步驟實際上是確認機床的機械坐標零點，如果機床回零存在偏差或者響應時間誤差，則會給數控機床的后續加工精度帶來極大的誤差，并最終造成加工零件的報廢。在實際加工過程中，要求數控機床的回零動作必須準確快速，回零的一致性必須達到1um以內。目前通用的回零技術，通常采用普通的光電開關、接近開關或者機械開關，它們通常只能完成粗定位功能。要完成精定位，只能通過伺服電機的編碼器，找到編碼器的零點，而該方法回零速度慢，且一致性只能控制在1um以內。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種快速且一致性高的機床回零傳感系統及其控制方法。
[0004]為實現上述目的，本發明的技術方案為提供一種機床回零傳感系統，包括激光發生器，用于產生激光信號；激光接收器，用于接收所述的激光發生器產生的激光信號；數據采集處理單元，用于根據所述的激光接收器的接收結果輸出通訊信號至數據總線；移動探針單元，安裝于機床的移動部件上，當所述的移動探針單元跟隨所述的機床的移動部件進行回零動作時，所述的移動探針單元阻擋以使激光接收器無法接收激光信號，所述的數據采集處理單元輸出機床回零的通訊信號至數據總線。
[0005]較佳地，所述的激光發生器的光斑直徑為0.2_。
[0006]較佳地，所述的激光發生器的輸出波長為650nm。
[0007]較佳地，所述的激光接收器采用光敏二極管。
[0008]根據本發明的另一方面，提供了一種機床回零傳感系統的控制方法，用于如上所述的機床回零傳感系統，包括如下步驟:
S1:開始回零，移動探針單元跟隨機床的移動部件進行回零動作，激光接收器接收激光發生器產生的激光信號，數據采集處理單元根據所述的激光接收器的接收結果輸出通訊信號至數據總線以持續回零動作；
S2:結束回零，所述的移動探針單元跟隨機床的移動部件移動至阻擋以使激光接收器無法接收激光信號，所述的數據采集處理單元根據所述的激光接收器的接收結果輸出機床回零的通訊信號至數據總線以完成回零動作。
[0009]作為進一步的改進，機床包括一組移動部件，每個移動部件上對應安裝移動探針單元，所述的移動部件根據時序信號依次進行回零動作。
[0010]根據本發明的另一方面，一種機床回零傳感系統的控制方法，用于如上所述的機床回零傳感系統，所述的移動部件根據時序信號依次循環進行如下步驟:
S1:開始回零，移動探針單元跟隨機床的移動部件進行回零動作，激光接收器接收激光發生器產生的激光信號，數據采集處理單元根據所述的激光接收器的接收結果輸出通訊信號至數據總線以持續回零動作；
S2:結束回零，所述的移動探針單元跟隨機床的移動部件移動至阻擋以使激光接收器無法接收激光信號，所述的數據采集處理單元根據所述的激光接收器的接收結果輸出機床回零的通訊信號至數據總線以完成回零動作。
[0011]由于采用了以上技術方案，本發明與現有技術相比有效提高了回零的速度和回零精度，可以使回零的重復精度可以保證在5um以內。
[0012]
【附圖說明】
[0013]圖1為根據本發明的機床回零傳感系統的工作原理示意圖。
[0014]圖2為根據本發明的機床回零傳感系統的控制方法的流程圖。
[0015]
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0017]參見附圖1所示，為根據本發明的機床回零傳感系統的工作原理示意圖，包括用于產生激光信號的激光發生器1、用于接收激光發生器I產生的激光信號的激光接收器2，傳感器需用650nm的激光作為光束的發射器,選用光敏二極管作為光束的接收器。選用的激光的原因是:激光的指向性好，它可以很好的控制光束的方向和直徑。在傳感器的發射端和接收端，做直徑為0.2_的金屬孔3，這樣激光發射出來的理論直徑為0.2_，通過該裝置，保證激光回零傳感器的精度。
[0018]此外，還包括數據采集處理單元，由MCU單片機構成，根據激光接收器2的接收結果依據通訊協議輸出通訊信號至數據總線；安裝于機床的移動部件上的移動探針單元4跟隨機床的移動部件進行回零動作時，移動探針單元4阻擋在激光接收器2前以使激光接收器2無法接收激光信號，數據采集處理單元輸出機床回零的通訊信號至數據總線，從而完成回零動作。在機床的粗定位和精定位兩個過程全部用該裝置，從而簡化了設計，加快了回零的速度和準確性。
[0019]依據上面描述的機床回零傳感系統的控制方法，包括如下步驟:
51:開始回零，移動探針單元4跟隨機床的移動部件進行回零動作，激光接收器2接收激光發生器I產生的激光信號，數據采集處理單元根據激光接收器2的接收結果輸出通訊信號至數據總線以持續回零動作；
52:結束回零，移動探針單元4跟隨機床的移動部件移動至阻擋以使激光接收器2無法接收激光信號，數據采集處理單元根據激光接收器2的接收結果輸出機床回零的通訊信號至數據總線以完成回零動作。
[0020]如附圖2所示，在本發明的另一個實施例中，機床包括一組移動部件，每個移動部件上對應安裝移動探針單元4，移動部件根據時序信號依次循環進行如下步驟:
S1:開始回零，移動探針單元跟隨機床的移動部件進行回零動作，激光接收器接收激光發生器產生的激光信號，數據采集處理單元根據激光接收器的接收結果輸出通訊信號至數據總線以持續回零動作；
S2:結束回零，移動探針單元跟隨機床的移動部件移動至阻擋以使激光接收器無法接收激光信號，數據采集處理單元根據激光接收器的接收結果輸出機床回零的通訊信號至數據總線以完成回零動作。
[0021]以上實施方式只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人了解本發明的內容并加以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍，凡根據本發明精神實質所做的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種機床回零傳感系統，其特征在于:包括: 激光發生器，用于產生激光信號； 激光接收器，用于接收所述的激光發生器產生的激光信號； 數據采集處理單元，用于根據所述的激光接收器的接收結果輸出通訊信號至數據總線.移動探針單元，安裝于機床的移動部件上，當所述的移動探針單元跟隨所述的機床的移動部件進行回零動作時，所述的移動探針單元阻擋以使激光接收器無法接收激光信號，所述的數據采集處理單元輸出機床回零的通訊信號至數據總線。
2.如權利要求1所述的機床回零傳感系統，其特征在于:所述的激光發生器的光斑直徑為0.2mm。
3.如權利要求1所述的機床回零傳感系統，其特征在于:所述的激光發生器的輸出波長為650nm。
4.如權利要求1所述的機床回零傳感系統，其特征在于:所述的激光接收器采用光敏二極管。
5.如權利要求1所述的機床回零傳感系統，其特征在于:機床包括一組移動部件，每個移動部件上對應安裝移動探針單元，所述的移動部件根據時序信號依次進行回零動作。
6.—種機床回零傳感系統的控制方法,用于如權利要求1或2或3或4所述的機床回零傳感系統，其特征在于:包括如下步驟: 51:開始回零，移動探針單元跟隨機床的移動部件進行回零動作，激光接收器接收激光發生器產生的激光信號，數據采集處理單元根據所述的激光接收器的接收結果輸出通訊信號至數據總線以持續回零動作； 52:結束回零，所述的移動探針單元跟隨機床的移動部件移動至阻擋以使激光接收器無法接收激光信號，所述的數據采集處理單元根據所述的激光接收器的接收結果輸出機床回零的通訊信號至數據總線以完成回零動作。
7.一種機床回零傳感系統的控制方法，用于如權利要求5所述的機床回零傳感系統，其特征在于:所述的移動部件根據時序信號依次循環進行如下步驟: S1:開始回零，移動探針單元跟隨機床的移動部件進行回零動作，激光接收器接收激光發生器產生的激光信號，數據采集處理單元根據所述的激光接收器的接收結果輸出通訊信號至數據總線以持續回零動作； S2:結束回零，所述的移動探針單元跟隨機床的移動部件移動至阻擋以使激光接收器無法接收激光信號，所述的數據采集處理單元根據所述的激光接收器的接收結果輸出機床回零的通訊信號至數據總線以完成回零動作。
【專利摘要】本發明公開一種機床回零傳感系統，包括激光發生器，用于產生激光信號；激光接收器，用于接收所述的激光發生器產生的激光信號；數據采集處理單元，用于根據所述的激光接收器的接收結果輸出通訊信號至數據總線；移動探針單元，安裝于機床的移動部件上，當所述的移動探針單元跟隨所述的機床的移動部件進行回零動作時，所述的移動探針單元阻擋以使激光接收器無法接收激光信號，所述的數據采集處理單元輸出機床回零的通訊信號至數據總線。由于采用了以上技術方案，本發明與現有技術相比有效提高了回零的速度和回零精度，可以使回零的重復精度可以保證在5um以內。
【IPC分類】G05B19-19, B23Q17-22
【公開號】CN104759944
【申請號】CN201410004465
【發明人】張海星
【申請人】蘇州易昌光電科技有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2014年1月6日