轨迹预先测高补偿系统技术方案

本发明专利技术涉及轨迹预先测高补偿系统，包括：工件平台，用以承载一待加工工件；测高探针单元，设置于一承载平台上，且测高探针单元用以量测待加工工件的一平面高度；加工头，承载平台通过一连杆机构枢接于加工头，且连杆机构可沿着加工头旋转；轴控单元，用以分别设定连杆机构与承载平台的至少一个机构参数，轴控单元用以控制测高探针单元在待加工工件的加工路径上预先量测待加工工件的平面高度，并控制加工头依据测高探针单元所预先量测到待加工工件在加工路径上的平面高度以调整加工高度及旋转角度，在加工路径上对待加工工件进行加工。沿加工轨迹进行量测加工件的高度，对待加工工件加工，降低加工时间，减少加工头与待加工工件撞击可能性。

Trajectory Pre-Height Measurement Compensation System

The invention relates to a trajectory pre-height measuring compensation system, which includes: a workpiece platform for carrying a workpiece to be processed; a height measuring probe unit, which is arranged on a bearing platform and is used to measure the plane height of the workpiece to be processed; a processing head, a bearing platform is pivoted to the processing head through a connecting rod mechanism, and the connecting rod mechanism can rotate along the processing head; It is used to set at least one mechanism parameters of connecting rod mechanism and bearing platform respectively. The axis control unit is used to control the height measuring probe unit to measure the plane height of the workpiece to be processed in advance on the processing path of the workpiece to be processed, and to control the processing head to measure the plane height of the workpiece to be processed in advance according to the height measuring probe unit to adjust the processing height and rotation angle. Processing path is used to process the workpiece to be processed. Measuring the height of the workpiece along the processing trajectory, treating the workpiece processing, reducing the processing time, reducing the possibility of impact between the processing head and the workpiece to be processed.

【技术实现步骤摘要】
轨迹预先测高补偿系统
本专利技术涉及一种轨迹预先测高补偿系统，尤其涉及一种可事先沿着待加工工件的加工路径进行扫描其工件高度再对待加工工件进行加工，以减少加工时间的预先测高补偿及轨迹预先测高补偿系统。
技术介绍
现代工业中，为了对产品进行更精密的作业如点胶、雷射切割等，加工机台是工厂内不可或缺的设备。由于进行量产时工件或半成品可能会因为制造过程时的各种因素造成一致性不佳，工件或半成品的表面可能会有平整度不一的现象，因此为了能够顺利对表面不平整的工件或半成品进行加工处理，现有的加工机台的加工头旁会装设一个测高探针，这种测高探针可用于量测工件或半成品于加工机台的工件平台上的高度以防止加工机台上的加工头与这些工件或半成品碰撞而造成损坏，其中测高探针通常装设在加工头的一侧，例如是与加工头共同固定于一支机械臂上，如此一来即可由一支机械臂同时控制加工头与测高探针并减少机台设计的困难度。在运用现有的加工机台进行加工作业时，会先移动测高探针对准工件或半成品上的待加工处进行平面高度量测以得到高度量测值，之后将这些高度量测值进行运算并补偿至加工头的加工高度，再移动加工头到待加工处进行加工。举例而言，当工件上的待加工处为多个点时，加工机台例如是先移动测高探针量测第一个待加工点的高度后，之后再移动加工头对第一个待加工点进行加工，而后加工机台再移动测高探针到工件上的第二个待加工点进行高度量测，再移动加工头对第二个待加工点进行加工，以此依序进行各待加工点的高度量测与加工。此外，当工件上的待加工处的型态为多条线段或是需连续进行加工时，首先需向加工机台输入工件的加工路径信息，例如加工路径的转折处坐标，加工机台再移动测高探针至这些转折处进行高度量测，之后再移动加工头沿加工路径进行加工作业，但此种方式由于仅对各加工路径上的转折处进行高度量测，若各转折处之间的加工路径有高度变化存在时，加工头极有可能在沿加工路径移动时撞击到工件造成加工头或工件的损坏。为了预防上述情况的发生，加工机台也可设计成先控制测高探针沿加工路径进行整体加工路径的高度量测，再将高度量测结果补偿至加工路径信息进行加工高度修正，最后加工头再沿修正后的加工路径对工件或半成品进行加工，然而这样一来需扫描加工路径两次，故将会大幅增加加工所需时间。因此，无论是上述哪一种加工状况，都需要一种新的轨迹预先测高补偿系统以减少加工时间并可同时降低加工头撞击工件或半成品的可能性。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种轨迹预先测高补偿系统，可以事先沿着待加工工件的加工轨迹进行量测加工件的高度，再对待加工工件进行加工，可降低加工所需时间并减少加工头与待加工工件撞击的可能性。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：轨迹预先测高补偿系统，特点是：包括：一工件平台，用以承载一待加工工件；一测高探针单元，设置于一承载平台上，且测高探针单元用以量测待加工工件的一平面高度；一加工头，承载平台通过一连杆机构枢接于加工头，且连杆机构可沿着加工头旋转；一轴控单元，用以分别设定连杆机构与承载平台的至少一个机构参数，轴控单元用以控制测高探针单元在待加工工件的加工路径上预先量测待加工工件的平面高度，并控制加工头依据测高探针单元所预先量测到待加工工件在加工路径上的平面高度以调整加工高度及旋转角度，在加工路径上对待加工工件进行加工。进一步地，上述的轨迹预先测高补偿系统，其中，加工路径包括一第一加工点以及一第二加工点，当测高探针单元量测第一加工点的平面高度后，轴控单元控制连杆机构旋转承载平台以及测高探针单元至朝向第一加工点与第二加工点的加工路径。进一步地，上述的轨迹预先测高补偿系统，其中，加工路径还包括一第三加工点，且第一加工点至第二加工点的联机以及第二加工点至第三加工点的联机于第二加工点的夹角小于90度。进一步地，上述的轨迹预先测高补偿系统，其中，测高探针单元量测第二加工点的平面高度，由轴控单元依据第二加工点的平面高度得到一高度补偿信息，由高度补偿信息调整加工头的加工高度。进一步地，上述的轨迹预先测高补偿系统，其中，测高探针单元量测第二加工点的平面高度后，轴控单元控制测高探针单元与加工头朝偏离加工路径的方向移动，轴控单元控制连杆机构旋转承载平台与测高探针单元至朝向第二加工点与第三加工点的加工路径。进一步地，上述的轨迹预先测高补偿系统，其中，机构参数为加工头与测高探针单元于工件平台上的间距。进一步地，上述的轨迹预先测高补偿系统，其中，测高探针单元是雷射位移计、三次元量测仪或高度量测仪器。进一步地，上述的轨迹预先测高补偿系统，其中，加工头是点胶机的点胶针头或点胶阀、金属焊接机的焊接头。进一步地，上述的轨迹预先测高补偿系统，其中，轴控单元是具有单核心或多核心的中央处理单元。进一步地，上述的轨迹预先测高补偿系统，其中，轴控单元是微处理器、数字讯号处理器或控制器。本专利技术与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：①加工头与承载平台通过连杆机构枢接使得连杆机构可沿着加工头旋转，轴控单元控制测高探针单元在待加工工件的加工路径上预先量测待加工工件的平面高度，并依据测高探针单元所预先量测到待加工工件在加工路径上的平面高度以调整加工头的加工高度及旋转角度，可降低加工所需时间并减少加工头与待加工工件撞击的可能性；②利用高度探测头的旋转平台，因应加工点的位置改变角度，提早预判出下个加工点的高度，减少加工头所需要移动的距离，以及高度检测流程的时间。传统的检测时间为探头扫描加上涂胶过程，两倍的加工时间，预判测高可在扫描的同时直接涂胶；③通过测高探针单元会先经过加工路径，扫描得到工件高度后，回传给加工头，预判高度流程有效避免撞针；④可应用于点胶机、焊接机等需要侦测加工高度的工具机上，不限制工具机的种类，只要加工头需要Z轴方向的高度侦测。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术具体实施方式了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术轨迹预先测高补偿系统的示意图；图2A是轨迹预先测高补偿系统于一实施例中量测待加工工件的平面高度的过程示意图；图2B是轨迹预先测高补偿系统于一实施例中量测待加工工件的平面高度的过程示意图；图2C是轨迹预先测高补偿系统于一实施例中量测待加工工件的平面高度的过程示意图；图2D是轨迹预先测高补偿系统于一实施例中量测待加工工件的平面高度的过程示意图；图3A是轨迹预先测高补偿系统于另一实施例中量测待加工工件的平面高度的过程示意图；图3B是轨迹预先测高补偿系统于另一实施例中量测待加工工件的平面高度的过程示意图；图3C是轨迹预先测高补偿系统于另一实施例中量测待加工工件的平面高度的过程示意图；图3D是轨迹预先测高补偿系统于另一实施例中量测待加工工件的平面高度的过程示意图；图4A是轨迹预先测高补偿系统于再一实施例中量测待加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.轨迹预先测高补偿系统，其特征在于：包括：一工件平台，用以承载一待加工工件；一测高探针单元，设置于一承载平台上，且测高探针单元用以量测待加工工件的一平面高度；一加工头，承载平台通过一连杆机构枢接于加工头，且连杆机构可沿着加工头旋转；一轴控单元，用以分别设定连杆机构与承载平台的至少一个机构参数，轴控单元用以控制测高探针单元在待加工工件的加工路径上预先量测待加工工件的平面高度，并控制加工头依据测高探针单元所预先量测到待加工工件在加工路径上的平面高度以调整加工高度及旋转角度，在加工路径上对待加工工件进行加工。

【技术特征摘要】
1.轨迹预先测高补偿系统，其特征在于：包括：一工件平台，用以承载一待加工工件；一测高探针单元，设置于一承载平台上，且测高探针单元用以量测待加工工件的一平面高度；一加工头，承载平台通过一连杆机构枢接于加工头，且连杆机构可沿着加工头旋转；一轴控单元，用以分别设定连杆机构与承载平台的至少一个机构参数，轴控单元用以控制测高探针单元在待加工工件的加工路径上预先量测待加工工件的平面高度，并控制加工头依据测高探针单元所预先量测到待加工工件在加工路径上的平面高度以调整加工高度及旋转角度，在加工路径上对待加工工件进行加工。2.根据权利要求1所述的轨迹预先测高补偿系统，其特征在于：加工路径包括一第一加工点以及一第二加工点，当测高探针单元量测第一加工点的平面高度后，轴控单元控制连杆机构旋转承载平台以及测高探针单元至朝向第一加工点与第二加工点的加工路径。3.根据权利要求2所述的轨迹预先测高补偿系统，其特征在于：加工路径还包括一第三加工点，且第一加工点至第二加工点的联机以及第二加工点至第三加工点的联机于第二加工点的夹角小于90度。4.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡侑庭，林仪婷，沈彦廷，
申请(专利权)人：苏州新代数控设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32