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专利号: 2018101167715
申请人: 华侨大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于激光位移传感器的工件调平装置的工件调平方法,其特征在于:

该工件调平装置包括床身(1)、X向进给机构(2)、Z向进给机构(3)、转接板(5)、角度微调机构(6)、夹具(7)、试样(8)、工具(9)、激光位移传感器(10)、回转盘(11)和电机(12);该X向进给机构(2)装设在床身(1)和Z向进给机构(3)之间以使Z向进给机构(3)能沿X向进给,该Z向进给机构(3)装设在X向进给机构(2)和转接板(5)之间以使转接板(5)能沿Z向进给,该角度微调机构(6)装设在转接板(5)和夹具(7)之间以使夹具(7)能相对Y向转动,该夹具(7)夹接该试样(8);该回转盘(11)转动装设在床身(1)上且电机(12)传动连接回转盘(11),该工具(9)装接在该回转盘(11)周壁上,该激光位移传感器(10)装设在该回转盘(11)端面上;

该工件调平方法包括:

步骤(1),将试样(8)装夹在夹具(7)上,通过调整角度微调装置(6)使试样(8)被测表面与Z向平行;

步骤(2),将激光位移传感器(10)固定在回转盘(11)上,通过电机(12)带动回转盘(11)转动使激光位移传感器(10)测量方向朝向试样(8)被测表面,再锁定回转盘(11);

步骤(3),Z向进给机构(3)带动试样(8)运动到激光位移传感器(10)的测量点位置,使测量点能打在试样(8)被测表面上半部分;

步骤(4),通过激光位移传感器(10)测量试样(8)上被测点到激光位移传感器(10)的距离L1,并记录L1;通过Z向进给机构(3)使试样(8)向上移动L3距离;通过激光位移传感器(10)测量试样(8)上被测点到激光位移传感器(10)的距离L2,并记录L2;

步骤(5),计算L1‑L2,若结果大于0,则采用角度微调装置(6)调整试样(8)被测表面顺时针旋转;若结果小于0,则采用角度微调装置(6)调整试样(8)被测表面逆时针旋转;计算︱L1‑L2︱/L3的值,重复本步骤(5)直至︱L1‑L2︱/L3<0.5μm;其中:L1‑L2值越接近0,角度微调装置(6)调整角度越小;

步骤(6),取下激光位移传感器(10),通过电机(12)带动回转盘(11)转动使工具(9)垂直试样(8)被测表面,再锁定回转盘(11);

步骤(7),X向进给机构(2)驱动试样(8)向工具(9)靠近。

2.根据权利要求1所述的基于激光位移传感器的工件调平装置的工件调平方法,其特征在于:该工件调平装置还包括测力仪(4),该测力仪(4)装设在Z向进给机构(3)和转接板(5)之间。

3.根据权利要求1所述的基于激光位移传感器的工件调平装置的工件调平方法,其特征在于:该工件调平装置还包括主轴,该电机(12)通过主轴传动连接回转盘(11),该回转盘(11)轴线沿Z向布置且位于电机(12)之上。

4.根据权利要求1所述的基于激光位移传感器的工件调平装置的工件调平方法,其特征在于:该工件调平装置还包括控制系统,该控制系统连接X向进给机构(2)、Z向进给机构(3)、角度微调机构(6)、激光位移传感器(10)和电机(12)。

5.根据权利要求1所述的基于激光位移传感器的工件调平装置的工件调平方法,其特征在于:该步骤(7)包括:

快速进给,进给速度为(1‑3)mm/s,直至工具(9)的顶端极限接近于试样(8)的划擦表面;

点动进给,每次进给(0.1‑1.3)μm,直至工具(9)与试样(8)的划擦表面接触为止。

6.根据权利要求5所述的基于激光位移传感器的工件调平装置的工件调平方法,其特征在于:该工件调平装置还包括测力仪(4),该测力仪(4)装设在Z向进给机构(3)和转接板(5)之间;该步骤(7)中该接触与否通过测力仪(4)是否有力信号进行判断,当有力信号出现时判断为对刀完成。