[发明专利]一种周向微孔激光加工自动找正装置及方法

权利要求书

1.一种周向微孔激光加工自动找正装置，其特征在于，该装置包括回转伺服电机(1)、沉孔底面(3)、零件(4)、卡爪(5)、镜头(6)、CCD(7)、安装板(8)、激光加工头(9)、Y轴丝杠(10)、Y轴伺服电机(11)、Z轴丝杠(12)、Z轴伺服电机(13)、伺服驱动器(14)、控制器(15)、显示器(16)、X轴伺服电机(17)、X轴丝杠(18)和激光测距仪(19)；所述显示器(16)和控制器(15)连接；所述控制器(15)将信号传输给伺服驱动器(14)；所述伺服驱动器(14)驱动X轴伺服电机(17)、Y轴伺服电机(11)、Z轴伺服电机(13)带动X轴丝杠(18)、Y轴丝杠(10)和Z轴丝杠(12)转动；所述X轴丝杠(18)、Y轴丝杠(10)和Z轴丝杠(12)通过固定座安装在安装板(8)上；所述控制器(15)驱动回转伺服电机(1)带动零件(4)转动；所述沉孔底面(3)随回转伺服电机(1)绕零件(4)轴线转动；所述CCD(7)固定在安装板(8)一侧的下端；所述镜头(6)固定在CCD(7)的下端；所述激光测距仪(19)固定在安装板(8)另一侧的下端；所述激光加工头(9)固定在安装板(8)中间部位的下端；所述零件(4)通过卡爪(5)固定在机床上；CCD(7)和镜头(6)实时检测沉孔底面在零件径向的投影面积，当投影面积最大时，回转伺服电机(1)停止转动，沉孔底面保持水平，激光加工头(9)运动至待加工微孔加工位置进行加工。

2.根据权利要求1所述的一种周向微孔激光加工自动找正装置的自动找正方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、通过显示器(16)将加工程序传输到控制器(15)；

步骤二、控制器(15)将信号传输给伺服驱动器(14)，驱动回转伺服电机(1)带动零件(4)转动，并驱动X轴伺服电机(17)、Y轴伺服电机(11)和Z轴伺服电机(13)，由X轴伺服电机(17)、Y轴伺服电机(11)和Z轴伺服电机(13)驱动对应的X轴丝杠(18)、Y轴丝杠(10)和Z轴丝杠(12)转动；

步骤三、X轴丝杠(18)、Y轴丝杠(10)和Z轴丝杠(12)带动CCD(7)和镜头(6)移动至沉孔底面(3)区域，CCD(7)和镜头(6)实时检测沉孔底面(3)在零件(4)径向方向的投影面积；

步骤四、当检测到沉孔底面(3)投影面积最大时，控制器(15)发送停止转动信号至伺服驱动器(14)，控制回转伺服电机(1)停止转动，沉孔底面(3)保持水平状态；

步骤五、控制器(15)发送信号至伺服驱动器(14)，驱动X轴伺服电机(17)、Y轴伺服电机(11)和Z轴伺服电机(13)驱动，对应的X轴丝杠(18)、Y轴丝杠(10)和Z轴丝杠(12)转动；

步骤六、X轴丝杠(18)、Y轴丝杠(10)和Z轴丝杠(12)带动安装板(8)位移，使装在安装板(8)上的激光测距仪(19)移动至沉孔底面(3)上方，测量沉孔底面(3)的Z向高度并将该高度反馈给控制器(15)；

步骤七、控制器(15)发送信号至伺服驱动器(14)驱动X轴伺服电机(17)、Y轴伺服电机(11)和Z轴伺服电机(13)驱动，对应的X轴丝杠(18)、Y轴丝杠(10)和Z轴丝杠(12)转动；

步骤八、X轴丝杠(18)、Y轴丝杠(10)和Z轴丝杠(12)驱动安装板(8)移动，使装在安装板(8)上的激光加工头(9)移动至待加工微孔(2)位置并保持Z向高度开始加工。