[发明专利]基于激光位移传感器的工件调平装置

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︱/L30.5μm；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。