[发明专利]用于偏摆头的旋转中心校正装置

说明书

本发明公开了用于偏摆头的旋转中心校正装置。旋转中心校正装置，包括：工具偏移附属装置，具备结合在结合工具的旋转主轴的机身以及固定在所述机身的球形接触部；工具偏移测量装置，嵌入在机床并且根据需求突出至加工区域，从所述球形接触部的接触点自动测量作为所述工具前端的位置误差的工具偏移；偏移数据处理部，连接于所述工具偏移测量装置，以所述旋转主轴的旋转位置分别区分，并且储存第一工具偏移以及第二工具偏移(tool offset)；以及运算部，连接于述偏移数据处理部，使所述第一工具偏移旋转变换，从而生成变换偏移，并且从所述第二工具偏移和所述变换偏移的差异获取关于所述旋转主轴的旋转中心的作为位置误差的中心误差向量。

技术领域

本发明属于用于偏摆头的旋转中心校正装置，特别涉及自动校正用于机床偏摆头的旋转中心的用于偏摆头的旋转中心自动校正装置。

背景技术

最近随着机动车，造船以及航空产业的发展，对具有复杂形象的加工品的需求增加，利用数控装置由机床一次性加工具有复杂形象的大小型加工品的技术在持续发展。

加工器装配可以朝x轴，y轴以及z轴移动，并且在以本身的轴为中心可旋转的偏摆头的工具，加工固定在可旋转的工作台的工作物，由此，所述数控机床可以利用单一的机床完成复杂形象地加工。

通常，在数控机床对工作物执行加工之前执行校正作业，使根据数字控制器的算法以虚拟坐标轴为基准运算的工具位置的控制位置(control position)和位于机床的作业区域内的工具的物理位置的实际位置(actual position)一致。工具的控制位置和实际位置的误差工具偏移(tool offset)，通过校正使所述控制位置与实际位置一致，从而被消除。

机床的工作台和主轴头以及如固定主轴头的像立柱的构成要素，根据自身组装失误以及温度或驱动年限的设备误差或将工作物安装在工作台，工具安装在主轴头的安装过程中伴随的安装误差，等多种误差诱发要素，伴随形成的内在性误差(inherent errors)。

因此，利用机床自身具备的工具偏移(tool offset)测量装置，检测在工具前端部发生的位置误差，执行坐标系校正使数字控制器的坐标系原点与实际坐标系一致，从而一致化工具的控制位置与实际位置。当以校正的坐标轴为基准运算工具前端的位置时，运算位置和工具的实际位置准确的一致，从而可以防止工具和加工物的干涉。

但是，当主轴头自身旋转时独立地与坐标系的原点偏差额外发生关于偏摆头的旋转中心的误差，因此工具偏移无法仅以如上述所述的坐标系校正来消除。偏摆头的主轴具备以自身的旋转轴为中心旋转的驱动部，因此执行坐标系校正后所述偏摆头驱动部通过自身的内在性误差，由数控器识别的旋转中心(以下，控制中心control center)和实际主轴头的旋转中心(以下，实际中心actual center)不一致，发生中心误差(center error)。

当偏摆头的控制中心和实际中心不一致时，对同样的旋转角在工具末端的控制位置与实际位置只能不同，因此仅以坐标系校正无法消除工具偏移，因此有附加校正由偏摆头的旋转的中心误差的必要。

为了校正如上述的偏摆头的理论中心和实际中心的差异，由球形的测量治具和检测装置构成的中心误差检测器，安装在所述工具偏移测量装置不同的机床的工作台上，从而手动检测理论中心和实际中心之间的偏差。

但是，不同的中心误差检测器与工具偏移装置不同以手动安装，并且不仅在解除过程中会增加时间和费用，而且由手动操作检测中心误差，对准确度与自动化形成障碍因素。

因此，需要自动检测并校正关于偏摆头的旋转中心的中心误差的手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种中心误差的偏摆头的旋转中心校正装置，用于利用工具偏移装置自动检测并校正关于偏摆头的旋转中心的中心误差。