[发明专利]数控机床旋转轴的自动校准系统及方法

权利要求书

1.一种数控机床旋转轴的自动校准系统，其特征在于，包括：测量件、校准件、数控系统、第一调节机构、第二调节机构、第三调节机构以及工作平台，其中：

所述测量件装夹在旋转轴上，所述第一调节机构连接所述测量件，所述第一调节机构用于调节所述测量件与水平面之间的夹角大小；

所述校准件安装于数控机床的主轴上，所述校准件通过信号线连接所述数控系统的信号输入端口，所述校准件与所述测量件接触时产生触发信号，所述数控系统根据所述触发信号获取所述校准件的目标位置；

所述数控系统与所述第一调节机构、所述第二调节机构、所述第三调节机构电连接，所述第二调节机构用于调节所述主轴与所述测量件之间的距离；在所述距离固定的条件下，所述第三调节机构用于调节所述旋转轴的实时位置；

所述工作平台连接所述第三调节机构，所述第三调节机构通过调节所述工作平台的位置，实现对所述旋转轴的实时位置的调节操作；

其中，所述测量件为平板状，所述旋转轴通过支撑件固定在所述工作平台上；

所述校准件为探针状，所述校准件具体通过夹持的方式固定在所述主轴的轴线上。

2.如权利要求1所述数控机床旋转轴的自动校准系统，其特征在于，所述主轴、所述旋转轴、所述测量件、所述数控机床以及所述工作平台都是等势体。

3.如权利要求1或2所述数控机床旋转轴的自动校准系统，其特征在于，所述主轴、所述旋转轴、所述测量件、所述数控机床以及所述工作平台均处于低电位。

4.如权利要求3所述数控机床旋转轴的自动校准系统，其特征在于，所述校准件通过所述信号输入端口输入至所述数控系统的输入信号为NPN型输入。

5.如权利要求3所述数控机床旋转轴的自动校准系统，其特征在于，在所述测量件与所述校准件接触时，所述测量件、所述校准件以及所述数控系统之间形成导通的电路。

6.一种数控机床旋转轴的自动校准方法，其特征在于，应用于权利要求1～5任一项所述的数控机床旋转轴的自动校准系统，所述方法包括：

按照预设角度顺时针或逆时针旋转所述测量件，调节所述工作平台，对应所述测量件与所述校准件的第一接触点获取所述校准件的第一位置值；以及

按照预设角度逆时针或顺时针旋转所述测量件，调节所述工作平台，对应所述测量件与所述校准件的第二接触点获取所述校准件的第二位置值；所述第一接触点、所述第二接触点与所述工作平台的垂直距离相等；

计算所述第一位置值与所述第二位置值和的平均值，根据所述平均值确定所述旋转轴的中心。

7.如权利要求6所述数控机床旋转轴的自动校准方法，其特征在于，所述按照预设角度顺时针或逆时针旋转所述测量件之前，还包括：

调节所述测量件，以使所述测量间与所述工作平台之间相互平行；以及

对所述主轴进行高度调节，以使所述校准件与所述测量件之间的距离满足预设的距离值。

8.如权利要求7所述数控机床旋转轴的自动校准方法，其特征在于，所述调节所述测量件，以使所述测量件与所述工作平台之间相互平行，包括：

调节所述工作平台改变所述旋转轴的位置，使得所述校准件分别与所述测量件的任意两个接触点接触；

获取与所述校准件与所述测量件两个接触点对应的第三位置值和第四位置值；

当所述第三位置等于所述第四位置值时，判定所述测量件与所述工作平台相互平行。

9.如权利要求8所述数控机床旋转轴的自动校准方法，其特征在于，所述获取与所述校准件与所述测量件两个接触点对应的第三位置值和第四位置值，包括：

获取对应两个接触点的第三触发信号和第四触发信号；

将所述第三触发信号和第四触发信号发送至所述数控系统；

获取对应所述第三触发信号的所述第三位置值、和对应所述第四触发信号的所述第四位置值。

10.如权利要求6～9任一项所述数控机床旋转轴的自动校准方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取多个所述第一位置值和所述第二位置值和的平均值；

对多个所述平均值求和后获得目标平均值，根据所述目标平均值确定所述旋转轴的中心。