[实用新型]一种应用于加工中心的自动补偿系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及加工技术领域，具体涉及一种应用于加工中心的自动补偿系统。

背景技术

随着社会对机械产品多样化需求的增强，以及柔性制造系统的迅猛发展和计算机集成系统的兴起和不断成熟，使得加工中心在生产中得到广泛的应用，并朝着更高速度、更高精度、更高自动化程度、更高可靠性的方向发展。

由于目前大多采用人工进行上下料，使得工件在工作台上的定位精度难以控制；此外加工中心各轴的定位精度也是影响加工精度的另一重要方面，加工中心各轴的定位精度是指加工中心各坐标轴在数控装置控制下运动所能达到的位置精度，由于数控系统和机械传动误差等的影响，使各轴在运动过程中，存在数控装置显示的数据与实际的数据之间存在偏差的情况，这样便会直接影响加工零件所能达到的精度，因此对加工中心各轴的定位精度进行补偿是一项很重要的内容；目前有基于视觉补偿技术对加工中心各轴的定位精度进行补偿，如Fanuc 30i和Fanuc 30i-45采用3D误差补偿技术，但此方法需要对设备和各轴进行精确的空间测量，整个过程耗时耗力，相当麻烦，此外还有利用激光干涉仪对各轴的定位精度进行补偿，激光干涉仪包括激光器、干涉镜和反射镜，在测量过程中，一般将干涉镜安装在加工中心的机床本体的主轴上，反射镜安装在机床本体的工作台上，激光器通过安装云台安装在三角架上，在测试前需要人工调节安装云台和三脚架上的各种旋钮来使激光器的光束准直，包括高度调节、水平平移调节、角度偏转调节、角度俯仰调节等等，不仅过程繁琐，而且存在人为误差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种应用于加工中心的，能方便高效地对工件定位精度和各轴定位精度进行补偿的自动补偿系统。

本实用新型的技术解决方案是：一种应用于加工中心的自动补偿系统，包括加工中心，所述加工中心包括机床本体和数控装置，所述机床本体包括主轴和工作台，其特征在于：还包括六关节机械手、与六关节机械手配套使用的控制器、计算机和激光干涉仪，所述激光干涉仪包括激光器、干涉镜和反射镜，所述激光器固定在六关节机械手的末端手抓上，所述干涉镜安装在加工中心的机床本体的主轴上，所述反射镜安装在机床本体的工作台上，所述干涉镜位于激光器和反射镜之间，所述激光器、干涉镜和反射镜位于同一直线和同一高度上，所述六关节机械手的末端设有光源和摄像头，所述控制器、激光器和摄像头均与计算机相连，所述计算机通过一通信接口与加工中心的数控装置相连。

采用上述结构后，本实用新型具有以下优点：

本实用新型将激光器放置在六关节机械手的末端手抓上，将光源和摄像头设置在六关节机械手末端上，摄像头拍摄光束的图像信息传输给计算机进行处理，计算机将处理过的图像信息传输给控制器，由控制器来调节六关节机械手的高度、水平平移、角度偏转、角度俯仰等，从而来完成激光器光束的准直过程，无需人工调节，调节精度更高，此外六关节机械手末端的光源和摄像头还可提供工件在工作台上的图像信息，该图像信息也传输给计算机进行处理后，由计算机再传输给数控装置，由数控装置对工件在工作台上的定位精度进行补偿，另外在对各轴定位精度进行补偿的过程中由激光干涉仪获取的实际数据和由摄像头获取的图像信息均可进入计算机统一处理，并可与加工中心的数控装置进行数据交换，无需手动输入数据给数控装置，自动化程度更高。

作为优选，所述激光干涉仪为双频激光干涉仪。双频激光干涉仪受周围环境的影响相比单频激光干涉仪要小，测量精度更高。

作为优选，还包括空气传感器、材料温度传感器和环境补偿单元，所述空气传感器设置在机床本体的立柱上端，所述材料温度传感器设置在机床本体的工作台上，所述空气传感器和材料温度传感器分别与环境补偿单元相连，所述环境补偿单元与计算机相连。由于激光干涉仪的波长是系统测量精度的依据，但是波长极易受周围环境的影响，设置空气传感器和材料温度传感器可用于检测空气气压、温度等环境因素的影响，由环境补偿单元自动补偿由空气气压、温度等导致的测量误差，可提高激光干涉仪的测量精度。

附图说明：

图1为加工中心的系统构成图；

图2为加工中心机床本体的结构示意图；

图3为本实用新型自动补偿系统的结构示意图；