[发明专利]机床主轴中轴线位置获取装置及获取方法

说明书

本发明公开一种机床主轴中轴线位置获取装置及获取方法。获取装置包括Hexapod移动平台、辅助校准件、激光传感器和控制器。Hexapod移动平台包括上、下平台及6根伸缩杆。下平台安装于刀架上，刀具安装于上平台中央位置，该Hexapod移动平台具有6个自由度。辅助校准件用于安装到机床主轴端部，包括一垂直于机床主轴的扁圆柱形端板。激光传感器安装于上平台上；控制器能控制Hexapod移动平台的上平台沿着6个自由度中的一个或多个自由度活动，并控制激光传感器在上平台活动过程中对扁圆柱形端板进行扫描，控制器根据扫描数据获得机床主轴中轴线位置在Hexapod坐标系中的直线方程。本发明无需对工件进行牺牲性切削即可快速准确获取机床主轴中轴线位置方程，大幅提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及一种机床主轴中轴线位置获取装置及获取方法。

背景技术

在操作车床进行切削加工前，通常需要确定车床主轴中轴线位置，即工件旋转轴线的位置。目前，已知许多手工获取车床主轴中轴线的方法，比如，有专利文献描述了通过试探性切削，并利用触碰式测量探针测量工件径向对置点的位置，来估算车床主轴中轴线的方法。但使用这类方法耗时较长，严重影响加工效率，并且需要对待加工工件进行牺牲性切削，难以满足现代化工业制造的要求。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种机床主轴中轴线位置获取装置及获取方法，其能精确确定机床主轴中轴线位置且无需对工件进行牺牲性切削。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，一种机床主轴中轴线位置获取装置，所述机床包括支撑平台、分别安装于所述支撑平台上的机床主轴和刀架，所述刀架用于安装刀具。所述机床主轴中轴线位置获取装置包括Hexapod移动平台、辅助校准件、激光传感器和控制器。Hexapod移动平台包括上平台、下平台以及连接于所述上平台和下平台之间的6根伸缩杆，所述下平台安装于所述刀架上，所述刀具安装于所述上平台中央位置，该Hexapod移动平台具有分别沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动的移动自由度以及分别沿U方向、V方向和W方向的转动自由度共计6个自由度；辅助校准件用于安装到所述机床主轴端部，包括一扁圆柱形端板，该扁圆柱形端板的中轴线与所述机床主轴的中轴线在同一直线上，该扁圆柱形端板的端面与所述机床主轴的中轴线垂直；激光传感器安装于所述上平台上；控制器能控制所述Hexapod移动平台的上平台沿着6个自由度中的一个或多个自由度活动，并控制所述激光传感器在所述上平台活动过程中对所述扁圆柱形端板进行扫描，并将扫描数据发送给所述控制器，所述控制器根据该扫描数据获得所述机床主轴中轴线位置在Hexapod坐标系中的直线方程。

根据本发明的另一方面，一种机床主轴中轴线位置获取方法，用于一机床，所述机床包括支撑平台、分别安装于所述支撑平台上的机床主轴和刀架，所述刀架用于安装刀具，所述机床主轴中轴线位置获取方法，包括以下步骤：

提供一Hexapod移动平台，其包括上平台、下平台以及连接于所述上平台和下平台之间的6根伸缩杆，所述下平台安装于所述刀架上，所述刀具安装于所述上平台中央位置，该Hexapod移动平台具有分别沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动的移动自由度以及分别沿U方向、V方向和W方向的转动自由度共计6个自由度，将所述下平台安装于所述刀架上；将所述刀具安装于所述上平台中央位置；

提供一激光传感器，并将其安装于所述上平台上；

提供一辅助校准件，并将其安装到所述机床主轴端部，该辅助校准件包括一扁圆柱形端板，该扁圆柱形端板的中轴线与所述机床主轴的中轴线在同一直线上，该扁圆柱形端板的端面与所述机床主轴的中轴线垂直；以及