[发明专利]扫描测高的方法及相应的数控加工方法

说明书

本发明涉及一种扫描测高的方法及相应的数控加工方法，其中，所述的扫描测高的方法为：以加工轨迹为依据生成扫描轨迹，采用非接触式测量工具沿所述的扫描轨迹进行连续扫描，并通过测量获取待加工工件的加工表面上与所述的扫描轨迹对应的各点的高度值数据；而其中的数控加工方法为：依据该扫描测高方法得到的高度值数据对数控机床的控制轴进行控制，实现加工时，切割头到所述的待加工工件的加工表面的距离保持恒定。采用该种扫描测高的方法及相应的数控加工方法具备精度高、测试速度快，性能好，测量范围广泛，且不易损坏加工工件及设备的特点。

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，尤其涉及机床的自动化测高领域，具体是指一种扫描测高的方法及相应的数控加工方法。

背景技术

测高功能是用来测量工件表面高度差，使得自动加工时，刀头距离工件表面的高度差恒定，确保自动加工能达到更好的加工效果。传统的测高功能，一般采用接触式测高的方式，也就是在测高过程中，通过在测高点位置，Z轴下降，直到获取到测高信号(IO信号)，最终确定单个测高点高度值，现有技术中的测高设备的结构可参阅图1所示，其中的L为Z轴测量时需要移动的高度。

其中，测高信号(IO信号)用于传统测高方式，测高棒测高。

IO分别表示输入和输出，这里说的是数字量信号，由1和0表示通断。

测高棒测高流程：

测高棒运动到测高位置，缓慢下落，下落到测高信号有输入，即为1时，测高棒上抬，上抬到测高信号无输入时，即为0时，测高结束。

针对，类似“岩板”这种加工原件，工件表面是为二维曲面，或不规则的曲面。整个测高过程通常需要测量几十个测高点，执行多次重复的操作，使得流程非常繁琐，效率异常低下。且测高仪接触式获取高度值，测量误差比较大，且容易对加工原件造成形变。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种效率高、精度高，且不会损坏工件的扫描测高的方法及相应的数控加工方法。

为了实现上述目的，本发明的扫描测高的方法及相应的数控加工方法如下：

该扫描测高的方法，其主要特点是，所述的扫描测高的方法包括以下步骤：

以加工轨迹为依据生成扫描轨迹，采用非接触式测量工具沿所述的扫描轨迹进行连续扫描，并通过测量获取待加工工件的加工表面上与所述的扫描轨迹对应的各点的高度值数据。

较佳地，所述的扫描测高的方法包括以下步骤：

以加工轨迹为依据生成扫描轨迹，采用非接触式测量工具沿所述的扫描轨迹进行连续扫描，并通过测量获取待加工工件的加工表面上与所述的扫描轨迹对应的各点的高度值数据包括以下步骤：

(1)根据预先设置的所述的加工轨迹生成所述的扫描轨迹，所述的扫描轨迹与所述的加工轨迹的形状、尺寸相同；

(2)选取所述的扫描轨迹上的一点作为基准点，所述的非接触式测量工具移动至所述的基准点；

(3)采用所述的非接触式测量工具从所述的基准点开始沿所述的扫描轨迹进行连续扫描，获取扫描到的所述的待加工工件的加工表面上的各点的坐标值，所述的坐标值包括横向X轴方向的坐标x、纵向Y轴方向的坐标y以及竖直的Z轴方向的坐标z；

(4)以所述的基准点的坐标值作为基准值，将所述的各点的坐标值与所述的基准值进行比较，获取所述的待加工工件的加工表面上与所述的扫描轨迹对应的各点的高度值数据，完成测高。

更佳地，所述的选取所述的扫描轨迹上的一点作为基准点为：

选取所述的扫描轨迹中与所述的加工轨迹的起点对应的一点作为所述的基准点。

进一步地，所述的步骤(2)包括以下步骤：