加工机机内断差补偿系统及方法技术方案

一种加工机机内断差补偿系统及方法，该加工机的加工主轴上安装有点激光检测装置。所述系统包括：控制模块，用于根据多个加工基准点的坐标，控制加工机移动到各加工基准点；检测模块，用于利用点激光检测装置得到各加工基准点的实际坐标；拟合模块，用于根据上述得到的加工基准点的实际坐标拟合得到基准平面；旋转模块，用于根据上述基准平面与预设的法平面之间的角度差，得到加工路径的所有加工点的于该基准平面的新坐标；补偿模块，控制加工机依次移动到每个加工点，通过点激光检测装置得到每个加工点的实际坐标，并计算得到各加工点的Z轴补偿值传输给加工机。本发明专利技术可以对待加工产品在Z方向的断差进行精度补偿。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于断差补偿领域，尤其涉及一种加工机机内断差补偿系统及方法。
技术介绍
数控机床（Computer numerical control，CNC）加工机在加工产品时，由于加工来料的问题，来料厚薄不一致会导致Z方向加工不一致，再加上CNC加工装夹治具不能保证与CNC加工主轴的法向量绝对垂直,容易造成较大的加工误差，从而使得加工出来的产品厚薄不一致。
技术实现思路
鉴于以上内容，有必要提出一种加工机机内断差补偿系统及方法，其可以对待加工产品在Z方向的断差进行精度补偿，保证加工出来的产品厚薄一致。所述加工机机内断差补偿系统运行于计算机中。该计算机与加工机通讯连接，该加工机的工作台上放置待加工产品，所述的加工机的加工主轴上安装有点激光检测装置，该系统包括：控制模块，用于根据计算机存储的加工程序中多个加工基准点的坐标，控制加工机进行相应的移动，使得加工机的刀具依次移动到各加工基准点；检测模块，用于利用点激光检测装置依次投射到待加工产品的各加工基准点上，得到各加工基准点的实际坐标；拟合模块，用于根据上述得到的加工基准点的实际坐标拟合得到基准平面，并获取得到该基准平面的中心点和法向量；旋转模块，用于根据上述得到的基准平面与加工机预设的法平面之间的角度差，将加工程序中的加工路径的所有加工点的坐标旋转到该基准平面，以得到加工路径中所有加工点的新坐标；补偿模块，根据加工路径中所有加工点的新坐标，控制加工机依次移动到每个加工点，通过点激光检测装置得到每个加工点的实际坐标，并通过断差归零得到各加工点的Z轴补偿值，以及将各加工点的Z轴补偿值传输给加工机。所述加工机机内断差补偿方法应用于计算机中。该计算机与加工机通讯连接，该加工机的工作台上放置有待加工产品，所述的加工机的加工主轴上安装有点激光检测装置，该方法包括：控制步骤：根据计算机存储的加工程序中多个加工基准点的坐标，控制加工机进行相应的移动，使得加工机的刀具依次移动到各加工基准点；检测步骤：利用点激光检测装置依次投射到待加工产品的各加工基准点上，得到各该加工基准点的实际坐标；拟合步骤：根据上述得到加工基准点的实际坐标拟合得到基准平面，并获取得到该基准平面的中心点和法向量；旋转步骤：根据上述得到的基准平面与加工机预设的法平面之间的角度差，将加工程序中的加工路径的所有加工点的坐标旋转到该基准平面，以得到加工路径中所有加工点的新坐标；补偿步骤：根据加工路径中所有加工点的新坐标，控制加工机依次移动到每个加工点，通过点激光检测装置得到每个加工点的实际坐标，并通过断差归零得到各加工点的Z轴补偿值，以及将各加工点的Z轴补偿值传输给加工机。本专利技术所提供的加工机机内断差补偿系统及方法通过将点激光检测装置安装到加工机的加工主轴上，利用点激光检测装置能够边检测边加工的特点，计算出加工点在Z方向断差的补偿值，并传输给加工机，使得加工机通过加工点的补偿值进行下刀加工，保证了加工出来的产品的厚薄相同。附图说明图1是本专利技术加工机机内断差补偿系统较佳实施例的系统架构图。图2是本专利技术加工机中装夹治具的结构示意图。图3是本专利技术加工机中点激光检测器与加工主轴之间的位置示意图。图4是本专利技术加工机中点激光检测器的结构示意图。图5是本专利技术加工机机内断差补偿系统较佳实施例的功能模块图。图6是本专利技术加工机机内断差补偿方法较佳实施例的流程图。主要元件符号说明计算机1断差补偿系统10处理器11存储装置12加工机2装夹治具20工作台200X轴线性马达201X轴光学尺202Z轴线性马达203Z轴光学尺204刀具学尺205点激光检测装置22保护盒220点激光发射器222CCD接收器224防尘盖2200加工主轴24加工刀具26控制模块100检测模块101拟合模块102旋转模块103补偿模块104如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式参阅图1所示，是本专利技术加工机机内断差补偿系统10较佳实施例的系统架构图。该加工机机内断差补偿系统10（以下简称“断差补偿系统10”）安装在一台计算机1中。所述计算机1包括处理器11及存储装置12，并与一台加工机2通讯连接。该加工机2可以是数控机床（Computer numerical control，CNC）加工机。所述的加工机2用于对待加工产品（图中未示出）进行加工。该加工机2包括装夹治具20、点激光检测装置22、加工主轴24以及加工刀具26。如图2所示，所述的装夹治具20包括工作台200、X轴线性马达201、X轴光学尺202、Z轴线性马达203、Z轴光学尺204以及刀具学尺205。所述的工作台200用于放置待加工产品。所述的加工机2通过上述X轴线性马达201、X轴光学尺202、Z轴线性马达203以及Z轴光学尺204控制加工刀具26移动到待加工产品的加工位置，再利用刀具学尺205精确定位到加工点，以对待加工产品进行加工。所述点激光检测装置22与加工主轴24及加工刀具26的位置关系如图3所示。在本较佳实施例中，需要保证所述点激光检测装置22于待加工产品上的投射点的Z坐标值大于加工刀具26最底端的Z坐标值，且检测点与加工主轴24的轴线是有交点的。所述的点激光检测装置22的结构示意图如图4所示。所述的点激光检测装置22包括保护盒220、点激光发射器222、以及电荷耦合装置（Charge Coupled Device，CCD）接收器224。所述的保护盒220用于使得点激光检测装置22所测得的数据不受外界环境影响。所述的点激光检测装置22通过保护盒220及挂钩（图中未使出）安装到CNC加工机2的加工主轴24上的。所述的点激光发射器222与加工刀具26同轴。所述的点激光发射器222发射激光束投射到待加工产品上再反射到CCD接收器224接收，通过三角定位计算出该投射点的Z坐标值。所述的保护盒220下端是可以打开和关闭的防尘盖2200。由于加工机2内环境很差，油污、粉尘等，所以需要保护装置，仅在测量时才打开该防尘盖2200。所述的断差补偿系统10用于利用点激光检测装置22计算各加工点的断差补偿值，并传输给加工机2，使得加工机2通过加工点的补偿值进行下刀加工，保证了加工出来的产品的厚薄相同。所述处理器11用于执行加工机机内断差补偿系统10中的各功能模块。所述的存储装置12用于存储计算机1的各类数据。所述存储装置12中可以存储有加工待加工产品的加工程序。该加工程序中包括了对待加工产品加工的加工路径的所有加工点的坐标，以及多个加工基准点的坐标。参阅图5所示，是本专利技术加工机机内断差补偿系统10较佳实施例的功能模块图。该加工机机内断差补偿系统10包括控制模块100、检测模块101、拟合模块102、旋转模块103及补偿模块104。上述各功能模块100~104是完成特定功能的各个程序段，比软件程序本身更适合于描述软件在计算机设备，如计算机1中的执行过程，因此本专利技术对软件程序的描述都以模块描述。所述的控制模块100用于根据加工程序中多个加工基准点的坐标，控制X轴线性马达201与Z轴线性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工机机内断差补偿系统，运行于计算机中，该计算机与加工机通讯连接，该加工机的工作台上放置待加工产品，其特征在于，所述的加工机的加工主轴上安装有点激光检测装置，该系统包括：控制模块，用于根据计算机存储的加工程序中多个加工基准点的坐标，控制加工机进行相应的移动，使得加工机的刀具依次移动到各加工基准点；检测模块，用于利用点激光检测装置依次投射到待加工产品的各加工基准点上，得到各加工基准点的实际坐标；拟合模块，用于根据上述得到的加工基准点的实际坐标拟合得到基准平面，并获取得到该基准平面的中心点和法向量；旋转模块，用于根据上述得到的基准平面与加工机预设的法平面之间的角度差，将加工程序中的加工路径的所有加工点的坐标旋转到该基准平面，以得到加工路径中所有加工点的新坐标；及补偿模块，根据加工路径中所有加工点的新坐标，控制加工机依次移动到每个加工点，通过点激光检测装置得到每个加工点的实际Z坐标值，并通过断差归零得到各加工点的Z轴补偿值，以及将各加工点的Z轴补偿值传输给加工机。

【技术特征摘要】
1.一种加工机机内断差补偿系统，运行于计算机中，该计算机与加工机通讯连接，该加工机的工作台上放置待加工产品，其特征在于，所述的加工机的加工主轴上安装有点激光检测装置，该系统包括：
控制模块，用于根据计算机存储的加工程序中多个加工基准点的坐标，控制加工机进行相应的移动，使得加工机的刀具依次移动到各加工基准点；
检测模块，用于利用点激光检测装置依次投射到待加工产品的各加工基准点上，得到各加工基准点的实际坐标；
拟合模块，用于根据上述得到的加工基准点的实际坐标拟合得到基准平面，并获取得到该基准平面的中心点和法向量；
旋转模块，用于根据上述得到的基准平面与加工机预设的法平面之间的角度差，将加工程序中的加工路径的所有加工点的坐标旋转到该基准平面，以得到加工路径中所有加工点的新坐标；及
补偿模块，根据加工路径中所有加工点的新坐标，控制加工机依次移动到每个加工点，通过点激光检测装置得到每个加工点的实际Z坐标值，并通过断差归零得到各加工点的Z轴补偿值，以及将各加工点的Z轴补偿值传输给加工机。
2.如权利要求1所述的加工机机内断差补偿系统，其特征在于，所述的点激光检测装置包括保护盒、点激光发射器以及电荷耦合装置CCD接收器，其中所述的保护盒的下端是能够打开与关闭的防尘盖，该防尘盖在测量时打开；所述的点激光发射器与加工刀具同轴，该点激光发射器发射激光束投射到待加工产品上再反射到CCD接收器接收，通过三角定位计算出该投射点的Z坐标值。
3.如权利要求2所述的加工机机内断差补偿系统，其特征在于，所述的点激光检测装置于待加工产品上的投射点的Z坐标值大于加工刀具最底端的Z坐标值，且与加工主轴的轴线有交点。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旨光，吴新元，杨路，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44