[发明专利]一种周向微孔激光加工自动找正装置及方法

说明书

本发明是一种周向微孔激光加工自动找正装置及方法。装置包括回转伺服电机、沉孔底面、卡爪、镜头、CCD、安装板、激光加工头、X、Y、Z轴伺服电机、Z伺服驱动器、控制器、显示器、X、Y、Z轴丝杠和激光测距仪；显示器和控制器连接；控制器将信号传输给伺服驱动器；伺服驱动器驱动X、Y、Z轴伺服电机带动X、Y、Z轴丝杠转动；X、Y、Z轴丝杠通过固定座安装在安装板上；控制器驱动回转伺服电机带动零件转动；沉孔底面随回转伺服电机绕零件轴线转动；CCD、激光测距仪和激光加工头固定在安装板的下端；镜头固定在CCD的下端；零件通过卡爪固定在机床上。本发明解决了现有周向微孔激光加工手动找正、线下找正效率低和精度低的问题。

技术领域

本发明属于加工技术领域，具体的说是一种周向微孔激光加工自动找正装置及方法。

背景技术

加工的周向微孔零件用于液压控制领域，周向微孔与待加工沉孔表面的垂直度影响液压系统的响应速度。生产中常因垂直度不合格导致液压系统故障，因此设法采用一种稳定可靠的方法及装置来控制所加工周向微孔与沉孔底面的垂直度。目前周向微孔的定位方式主要通过随行夹具线下找正及随行夹具集成在线上找正，此种找正结构操作复杂、效率低且可靠性差等弊端。

发明内容

本发明提供了一种周向微孔激光加工自动找正装置及方法，该装置及方法解决了现有周向微孔激光加工需要手动找正、线下找正，存在效率低和精度低的问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种周向微孔激光加工自动找正装置，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、CCD7、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CCD7固定在安装板8一侧的下端；所述镜头6固定在CCD7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。

一种周向微孔激光加工自动找正装置的自动找正方法，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CCD7和镜头6移动至沉孔底面3区域，CCD7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；