[发明专利]比较探测器及基于该比较探测器的型材原点差值测量法

说明书

技术领域

本发明涉及工业铝型材或PVC型材的深加工领域、门窗幕墙加工领域，具体涉及一种用于判定工件原点位置的比较探测器及基于该比较探测器的型材原点差值测量法。

背景技术

在铝合金或PVC型材的加工中心或CNC设备中，工件定位夹紧以后,需要确定一下工件的原点(基准)位置,然后机头的运动以此为初始位置,去寻找要加工的孔槽位置,此过程称为找原点(基准)，为描述方便,下文“工件”一律用“型材”加以描述, “原点(基准)”简称“原点”。

在门窗幕墙、太阳能和其它工业铝型材深加工行业，目前加工中心或CNC钻铣床找原点的方法主要有两种方法：

（1）一端定位方式：适用于手工单机作业，一端的定位板装置位置固定，型材一端靠紧定位板，定位板位置即为型材原点。

（2）中心定位方式：适用于流水线作业，型材始终以理论中心线对称放置，可大大简化送料系统的结构，减小定位误差；为了方便定位板定位，移动定位板的装置改为了伺服驱动，当型材有长短时，定位板装置伺服移动到型材的理论端头位置，然后型材一端靠紧定位板，定位板位置即作为型材的原点，因为型材始终以流水线的理论中心线对称放置，所以也可以用理论中心线作为型材的原点。

上述两种定位方式必须采用人工上料，无法由机械手送料，由于定位板装置预先定好位置，送料机械手由于走位误差加上型材的长度误差，势必会有型材与定位板硬碰或硬挤的情况出现，容易造成定位不准或型材挤伤；为了解决上述问题，有方案中提出取消定位板，直接由机械手放置到位，这样就对机械手走位精准度提出很高的要求，且在送料过程中工件与机械手不能有相对位移，这些大大提高了设计难度和制造成本。

发明内容

发明目的：本发明的目的提供一种能够快速查找机械手送料的工件原点的比较探测器和基于该比较探测器快速寻找的型材原点的差值测量法。

技术方案：本发明公开了一种比较探测器，包括支架、支撑板、导轴、轴挡、弹簧、定位挡块、导轴位移测量装置和伺服电机；所述支架侧面固定所述支撑板；支撑板上设有穿孔，所述导轴穿过穿孔在轴向滑动；所述轴挡固定在导轴上，防止导轴从支撑板上滑出；所述弹簧套在支撑板外侧面的导轴上；支撑板外侧面导轴的顶端固定所述定位挡块；所述导轴位移测量装置固定在支架上端与导轴位置相对；所述伺服电机与支架连接，带动支架位移。本发明中采用比较探测器用于探测工件的实际原点位置，解决了工件放料必须采用人工定位的问题，通过增加比较探测器，能够快速寻找到工件的实际原点，无需提高机械手送料精度，降低了机械手的设计难度，降低了后期的调试和维修成本。

本发明所述比较探测器中的所述导轴位移测量装置包括磁栅和位移传感器；所述磁栅沿导轴轴向固定在导轴的侧面，所述位移传感器固定在支架上；磁栅和位移传感器相对，位移传感器捕捉磁栅的位移量。本发明中通过将磁栅巧妙设置在导轴的侧面，通过位移传感器感知导轴的位移长度，从而得出工件的实际原点与理论原点的误差值，找到工件的实际原点位置，快速准确，且结构简单。

本发明中还公开了一种基于上述比较探测器的型材原点差值测量法，型材原点差值测量法中采用了型材原点差值测量系统；所述型材原点差值测量系统包括：夹具、比较探测器、工件和工作台床身；所述夹具安装在工作台床身侧面的导轨上，根据使用要求可固定，也可手工或伺服电机驱动调整其位置并锁紧；所述比较探测器安装在工作台床身上侧面的导轨上；所述工件夹持在夹具上。

本发明所述的型材原点差值测量法具体步骤如下： 

（1）先假设送料机构将工件送过来时有一个理论位置，即工件有一个理论原点位置，并预先设定比较探测装置从初始位置走到该理论原点后继续走过一个冲过量L1（该L1的数值大于工件位置的实际偏差值）；

（2）将待加工的工件送至夹具夹紧；

（3）启动比较探测装置，由伺服电机带动比较探测装置从初始位置向工件方向行走到理论原点位置并继续走过一个冲过量L1；

（4）当工件实际原点与理论原点位置重合时，比较探测装置走到理论原点位置时，比较探测装置上端的定位挡块刚好接触到工件；此时当伺服电机带动比较探测装置继续走一个冲过量L1时，比较探测装置内的导轴在工件压力的作用下会往后退,通过导轴位移测量装置得知导轴向后退的距离L2 ；此时L1=L2，即差值L=L1-L2=0；

  同理，当工件实际原点在理论原点的右侧时，由于定位挡块会后接触到工件，所以导轴的后退距离L2<L1,于是就会有L=L1-L2>0；