专利名称：一种用于检测木工pcd刀具形状的非接触式测量系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种刀具形状測量系统，特别是关于一种在磨削木工PCD刀具之前用非接触式測量方式測量其准确形状的方法。
背景技术：
P⑶螺旋刀具广泛应用于木材加工行业，其需求量逐年増大。磨削P⑶刀具最重要的形状指标是其各个切削刃的最外端需处在同一个外圆上，由于焊接时产生的形状和位置偏差不可预测，所以需要在加工前測量刀片刃ロ的准确位置，进而得出加工所需要的轨迹。当前所采用的測量方式都为接触式測量，直接測量各个齿在运动时水平方向移动坐标和沿刀具中心线转动坐标之间的关系，这样测量的方式非常直接，測量点可以直接生成加工点的轨迹。但是，接触式測量效率很低，降低了机床的有效加工时间，而且在多次測量之后需·要更换探头，大大増加了刀具制造商的加工成本。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供ー种用于检测木工PCD刀具形状的非接触式測量系统，其成本较低、測量效率较高。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案ー种用于检测木工PCD刀具形状的非接触式測量系统，其特征在干它包括控制系统、第一个伺服电机、第二个伺服电机、第三个伺服电机、第四个伺服电机、激光测距传感器、控制器、I/o采集卡和待测的木工PCD刀具；所述控制系统内预置有四个所述伺服电机运动轨�？刂浦噶睿凰隹刂葡低呈涑龆朔直鹆铀母鏊鏊欧缁龅谝桓鏊欧缁黾す獠饩啻衅餮豘轴移动，所述第二个伺服电机和第三个伺服电机分别带动所述木工PCD刀具沿X轴、Y轴移动，所述第四个伺服电机带动所述木工PCD刀具转动；所述激光测距传感器在所述控制器控制下，检测所述木工PCD刀具被检测齿，检测结果经所述控制器传输至所述I/O采集卡，所述I/O采集卡将采集到的检测数据传输至所述控制系统，所述控制系统记录四个所述伺服电机坐标值，根据坐标值点拟合出所述木工PCD刀具被检测齿的形状。所述激光测距传感器还能采用红外测距传感器、超声测距传感器中的ー种。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明由于采用激光位移传感器代替现有接触式探头检测刀具形状，不必和以前的检测方式一祥测量每个点时A轴都进行来回检测，极大的提高了测量效率。2、本发明由于采用非接触式測量方式，減少了接触式测量的碰撞所造成的探针损坏，节约了生产成本。本发明可以广泛在刀具形状測量中应用。
图I是本发明的整体结构示意图；图2是本发明在检测P⑶刀具形状时的检测示意图。
具体实施例方式本发明提供ー种用于检测木工PCD刀具形状的非接触式測量系统，其利用激光电光非接触式測量螺旋式木刀PCD刀具形状，进而生成磨削轨迹。下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。如图I、图2所示，本发明包括控制系统I、第一个伺服电机2、第二个伺服电机3、第三个伺服电机4、第四个伺服电机5、激光测距传感器6、控制器7、1/0采集卡8和待测的木工P⑶刀具9。其中，控制系统I内预置有四个伺服电机运动轨迹控制指令。控制系统I输出端分别连接第一个伺服电机2、第二个伺服电机3、第三个伺服电机4和第四个伺服电机5，第一个伺服电机2带动激光测距传感器6沿Z轴移动，以下简称为Z轴伺服电机；第二个伺服电机3和第三个伺服电机4分别用于带动木工PCD刀具9沿X轴、Y轴移动，以下分别简称为X轴伺服电机和Y轴伺服电机；第四个伺服电机5用于带动木工PCD刀具9进行转动，以下简称为A轴伺服电机。激光测距传感器6在控制器7控制·下，对木工PCD刀具9被检测齿10进行检測，检测结果经控制器7传输至I/O采集卡8，I/0采集卡8将采集到的检测数据传输至控制系统1，由控制系统I记录当前四个伺服电机坐标值。控制系统I根据预先设置的运动轨迹重复控制X轴伺服电机3和Y轴伺服电机4继续移动，移动距离分别与上一次检测时X轴、Y轴移动距离相同，此时，激光测距传感器6位置不变，A轴伺服电机5带动木工P⑶刀具9转动，当转动至激光测距传感器6与被检测齿10之间的距离与上一次记录结果相同吋，A轴伺服电机5停止转动，并由控制系统I记录当前X轴、Y轴坐标下所对应的A轴坐标值，直到被检测齿10检测完毕，由控制系统I根据所记录的坐标值点拟合出木工PCD刀具9被检测齿10的形状。上述实施例中，激光测距传感器6可以是采用其他非接触式测距方式实现，例如红外测距传感器、超声测距传感器等。综上所述，本发明在使用时，采用激光测距传感器6代替目前机床用的接触式传感器测量木工PCD刀具9形状，由控制系统I控制Z轴、X轴、Y轴和A轴伺服电机，进而带动激光位移传感器6与木工P⑶刀具9做相对运动。激光测距传感器6运动到木工P⑶刀具9被检测齿10上方后，木工PCD刀具9由X轴伺服电机3、Y轴伺服电机4带动沿水平做间隙分度平动，同时由A轴伺服电机5带动旋转运动，保证每次控制系统I接受到的激光测距传感器6与被检测齿10齿面的距离相同，由控制系统I记录此时坐标值，进而得出刀具准确形状。上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的连接和结构都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件的连接和结构进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
权利要求
1.一种用于检测木工PCD刀具形状的非接触式测量系统，其特征在于它包括控制系统、第一个伺服电机、第二个伺服电机、第三个伺服电机、第四个伺服电机、激光测距传感器、控制器、I/o采集卡和待测的木工PCD刀具；所述控制系统内预置有四个所述伺服电机运动轨�？刂浦噶睿� 所述控制系统输出端分别连接四个所述伺服电机，所述第一个伺服电机带动所述激光测距传感器沿Z轴移动，所述第二个伺服电机和第三个伺服电机分别带动所述木工PCD刀具沿X轴、Y轴移动，所述第四个伺服电机带动所述木工PCD刀具转动；所述激光测距传感器在所述控制器控制下，检测所述木工PCD刀具被检测齿，检测结果经所述控制器传输至所述I/O采集卡，所述I/O采集卡将采集到的检测数据传输至所述控制系统，所述控制系统记录四个所述伺服电机坐标值，根据坐标值点拟合出所述木工PCD刀具被检测齿的形状。
2.如权利要求I所述的一种用于检测木工PCD刀具形状的非接触式测量系统，其特征在于所述激光测距传感器还能采用红外测距传感器、超声测距传感器中的一种。
全文摘要
本发明涉及一种用于检测木工PCD刀具形状的非接触式测量系统，它包括控制系统、第一、第二、第三、第四个伺服电机、激光测距传感器、控制器、I/O采集卡和待测的木工PCD刀具；控制系统内预置有四个伺服电机运动轨迹控制指令；控制系统输出端分别连接四个伺服电机，第一个伺服电机带动激光测距传感器沿Z轴移动，第二个伺服电机和第三个伺服电机分别带动木工PCD刀具沿X轴、Y轴移动，第四个伺服电机带动木工PCD刀具转动；激光测距传感器在控制器控制下，检测木工PCD刀具被检测齿，检测结果经控制器传输至I/O采集卡，I/O采集卡将采集到的检测数据传输至控制系统，控制系统记录四个伺服电机坐标值，根据坐标值点拟合出木工PCD刀具被检测齿的形状。本发明可以广泛在刀具形状测量中应用。
文档编号G01B17/06GK102788560SQ201210258090
公开日2012年11月21日 申请日期2012年7月24日 优先权日2012年7月24日
发明者何平, 史少华, 叶佩青, 方晨曦, 樊文刚 申请人:佛山市顺德区萨锐数控电火花机研究中心, 佛山市顺德区赛锐工具有限公司, 清华大学
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