[实用新型]一种数控机床工件实时在线监测装置

说明书

本实用新型公开了一种数控机床工件实时在线监测装置，属于机床设备技术领域。传感器安装座与过渡盘通过螺钉固定连接，激光传感器安装在传感器安装座上，激光传感器的数据传输线缆端部设有移动接头，过渡盘通过其上部的锥柄拉钉与横纵位移调节装置固定连接，固定接头安装在横纵位移调节装置下端面，移动接头与固定接头连接，固定接头尾端连接的数据传输线缆与上位机连接，横纵位移调节装置位于机床工作台上工件的左侧，刀具位于机床工作台上工件的右侧，横纵位移调节装置控制激光传感器与工件保持非接触状态，激光传感器在机床切削状态下实时在线测量其与工件表面之间的位移值，通过上位机解算测量数据可得到工件的各项误差等精度数据。

技术领域

本实用新型涉及一种数控机床工件实时在线监测装置，属于机床设备技术领域。

背景技术

大型数控机床由于其大尺寸、大载荷的特点，在加工大型工件时往往会产生大的去除量，大尺度范围内，工件误差量增大。目前，数控机床的工件精度测量只能在完成一定工序后停机在位检测，或是移动至专用检测平台进行精度测量，严重影响加工效率。由于现有测量手段均采用接触式测量方式，无法实现数控机床工作时实时在线测量，制约了数控机床实时精度补偿技术的发展，限制了数控机床加工精度的进一步提高。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种数控机床工件实时在线监测装置。该装置在与工件保持非接触状态下，实时在线测量其与工件表面之间的位移值，并将测量数据通过数据传输线缆传送至上位机，利用检测的参数，通过上位机解算数据，可以得到工件的几何尺寸精度、圆度误差、圆柱度误差、工件安装偏心量及机床主轴回转误差等精度数据。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种数控机床工件实时在线监测装置，包括激光传感器、传感器安装座、过渡盘、螺钉、移动接头、固定接头、数据传输线缆和横纵位移调节装置，传感器安装座与过渡盘通过螺钉固定连接，激光传感器安装在传感器安装座上，激光传感器的数据传输线缆端部设有移动接头，移动接头可与传感器安装座随动，过渡盘通过其上部的锥柄拉钉与横纵位移调节装置固定连接，固定接头安装在横纵位移调节装置下端面，移动接头与固定接头连接，固定接头尾端连接的数据传输线缆与上位机连接，所述的横纵位移调节装置为左数控刀架，过渡盘上部的锥柄可在左数控刀架的内锥孔处精确定位，并被牢固拉紧，固定接头安装在左数控刀架下端面，固定接头尾端连接的数据传输线缆位于左数控刀架内的通道内，并与上位机连接，左数控刀架由数控机床精准控制，左数控刀架位于机床工作台上工件的左侧，右数控刀架位于机床工作台上工件的右侧，右数控刀架上安装刀具，用于切削，左数控刀架控制激光传感器与工件保持非接触状态，并确定激光传感器的检测位置，用于实时监测，在无需监测时，可直接拆卸过渡盘，更换刀具，用于双刀加工。

数控机床工作时，机床工作台带动工件旋转，刀具切削工件，激光传感器与工件保持非接触状态，并在数控机床工作状态下实时在线测量其与工件表面之间的位移值，并将测量数据通过数据传输线缆传送至上位机，上位机解算数据，可得到工件的几何尺寸精度、圆度误差、圆柱度误差、工件安装偏心量及机床主轴回转误差等精度数据。

当工件高度变化时，通过横纵位移调节装置驱动激光传感器、传感器安装座等组件在垂直方向运动，确保激光传感器在垂直方向精确定位，实现工件高度方向的变化测量。当工件直径变化时，横纵位移调节装置驱动激光传感器、传感器安装座等组件在水平方向运动，确保激光传感器在水平方向精确定位，实现工件直径方向的变化测量。