一種數控機床用工件測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及數控機床，尤其涉及一種數控機床用工件測量裝置。
【背景技術】
[0002]伺服或步進電機是數控加工設備中最常見的動力來源。兩者都是通過控制發出的脈沖數量，可實現精準控制電機軸轉動的圈數和轉動的角度，配合絲桿的動作，實現位移的輸出。其準確性已是普遍驗證。但是，伺服或步進電機本身，不具備測量位移的功能。
[0003]數控機床通常使用的測量儀器有位移傳感器、光柵尺、球柵尺等，這些儀器本身就有輸出位移信號的功能，可用于對工件尺寸的測量。測量結果的來源，是這些測量儀器本身。普通位移傳感器價格在一百至幾百元之間，普通光柵尺也要幾十元至幾百元，而球柵尺則要一千至幾千元。若是知名品牌的，或量程比較大的，價格則要大幅提高。
[0004]利用伺服或步進電機的現有結構，設計能精確測量工件尺寸的低成本裝置，是本領域技術人員亟待解決的問題。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種基于數控機床的步進或伺服電機的工件測量裝置。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種數控機床用工件測量裝置，安裝于數控機床的步進或伺服電機控制的絲桿上，包括絲桿上安裝的滑臺、滑臺上安裝的行程開關，及距離所述行程開關固定距離安裝的定位板；所述行程開關電性連接數控機床的控制單元，所述控制單元在行程開關被工件觸發時關停電機并根據預定程序得出工件尺寸。
[0007]進一步地，所述行程開關通過開關支架安裝于滑臺。
[0008]進一步地，所述行程開關外圍設有保護罩，所述保護罩安裝于所述開關支架。
[0009]進一步地，所述行程開關的觸頭處設有向工件方向延伸的剛性桿。
[0010]進一步地，所述開關支架在非測量狀態時收縮于滑臺上表面。
[0011]進一步地，所述開關支架通過氣傳動、液壓傳動或電傳動活動安裝于滑臺。
[0012]進一步地，所述定位板位置可調，以使行程開關與定位板之間有多個固定距離。
[0013]進一步地，所述定位板與絲桿為非接觸安裝。
[0014]進一步地，所述控制單元根據電機關停時發生的脈沖數計算滑臺行程，并換算工件尺寸。
[0015]本實用新型利用數控機床本身自帶的伺服或步進電機機構，額外配合一個行程開關和定位板，不依靠其它傳統的測量儀器，實現了對工件尺寸的精確測量，對比利用傳統測量儀器進行測量，本實用新型節約成本、易于安裝、節省空間。
[0016]本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的一種實施方式結構示意圖。
[0018]圖2是本實用新型的一種實施方式不同運動位置結構示意圖。
[0019]圖3是本實用新型的另一實施方式結構示意圖。
[0020]圖中:1、電機；2、絲桿；3、滑臺；4、行程開關；5、定位板；6、工件；7、開關支架；
8、保護罩；9、剛性桿。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本實用新型并能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。
[0022]如圖1所示，本實用新型一種數控機床用工件測量裝置，安裝于數控機床的步進或伺服電機1控制的絲桿2上，包括絲桿2上安裝的滑臺3、滑臺上安裝的行程開關4，及距離行程開關固定距離安裝的定位板5 ;行程開關4電性連接數控機床的控制單元(圖中未示)，控制單元在行程開關4被工件6觸發時關停電機1并根據預定程序得出工件尺寸。行程開關4可選用接觸式行程開關或非接觸式行程開關，優選為接觸式行程開關，行程開關4可直接安裝于滑臺3，優選地，行程開關4通過一個開關支架7安裝于滑臺。
[0023]本實用新型的伺服或步進電機的電機軸與絲桿連接，絲桿與滑臺配合。電機轉動，則絲桿轉動；絲桿轉動，則帶動滑臺前進或后退。滑臺上固定安裝一個開關支架，開關支架末端固定安裝行程開關，行程開關的觸頭朝向工件方向。測量前，電機通過絲桿，將滑臺退回至零點，如圖1中A點所示。應當指出，電機將滑臺回歸至零點是數控機床中最常規、而且必不可少的動作，能保證滑臺每次都準確復位到零點，其可靠性已普通驗證。本實用新型的定位板固定安裝在與絲桿軸線方向垂直的位置上，優選實施方式中，定位板5與絲桿2為非接觸安裝，即安裝位置與滑臺及絲桿脫離，不受滑臺運動而改變。因此，定位板的定位點(圖1中B點)與上述A點的距離L1是固定值。該值可以通過量尺等常規的測量方法獲得。由于行程開關也是固定安裝在滑臺本身，兩者剛性連接，因此，滑臺零點(圖1中A點)與行程開關觸發點(圖1中C點)的距離L2也是固定不變的，也可通過常規測量方法獲得。繼續參加圖1，L1-L2=L30 L3即為滑臺處于零點位置時，行程開關觸發點與定位板定位點的距離，因Ll、L2均為固定值，因此L3也是一個固定值。
[0024]本實用新型的測量過程如下:
[0025]a)將待測工件放置于定位板與行程開關之間，其中一邊緊貼定位板的定位邊。
[0026]b)伺服或步進電機啟動，通過絲桿驅動滑臺從零點(A點)開始向定位板方向前進。此時，滑臺上的行程開關也在同步前進。
[0027]c)行程開關不斷靠近工件，最終使得行程開關的觸頭被按壓，其觸點在該一瞬間觸發。觸發位置參見圖2。
[0028]d)行程開關觸點觸發的一瞬間，行程開關向控制單元發出一個接通的信號，控制單元通過程序控制，使電機立即停止運作并記錄下此時一共發出的脈沖數量。通過預定程序，控制單元根據電機關停時發生的脈沖數計算滑臺行程，并換算工件尺寸。具體原理在于通過脈沖數量所對應的電機主軸轉數，再通過絲桿導程的換算，可計算出滑臺位移量，圖1中X所示。并計算得出工件的尺寸為:Y=L3-X。g卩，Y值為測量結果。
[0029]e)測量結束，控制單元控制滑臺回歸到零點，以進行下一次的測量。
[0030]需要特別指出的是，行程開關是脆弱電氣元件，為更好的對行程開關進行保護，本實用新型提供了一種優選實施方式，在行程開關外圍設有保護罩8，保護罩安裝于開關支架
7。更優地，行程開關的觸頭處