一种辊筒模具微结构在位检测设备制造技术

本发明专利技术公开了一种辊筒模具微结构在位检测设备，包括气浮主轴、A轴基座和检测组件；其中，气浮主轴用于当辊筒的中心轴与Z轴重合时，控制辊筒绕Z轴转动；A轴基座可沿Z轴移动，且A轴基座上设有用于切削辊筒的刀具；检测组件用于检测辊筒模具微结构的加工精度，其与A轴基座可拆卸的连接。本申请提供的辊筒模具微结构在位检测设备将工件加工和面形测量一体化，通过Z轴和C轴联动的方式实现对工件加工质量的在位测量，可以更精确地评价曲面上模具结构的加工精度和粗糙度，解决了大型辊筒模具微结构无法精确测量的难题。

In-situ Testing Equipment for Roller Die Microstructure

The invention discloses an in-situ detection device for the micro-structure of a roller die, which includes an air-floated spindle, an A-axis pedestal and a detection component. The air-floated spindle is used to control the rotation of the roller around the Z-axis when the central axis of the roller coincides with the Z-axis; the A-axis pedestal can move along the Z-axis, and the A-axis pedestal is provided with a tool for cutting the roller; the detection component is used to detect the precision of the micro-structure of the roller die. Degree, and its detachable connection with the A-axis base. The in-situ testing equipment for roll die micro-structure provided in this application integrates workpiece processing and surface measurement, realizes in-situ measurement of workpiece processing quality by means of Z-axis and C-axis linkage, can more accurately evaluate the processing accuracy and roughness of die structure on curved surface, and solves the difficult problem that the micro-structure of large roll die can not be accurately measured.

【技术实现步骤摘要】
一种辊筒模具微结构在位检测设备
本专利技术涉及零件加工与检测
，更具体地说，涉及一种辊筒模具微结构在位检测设备。
技术介绍
径向菲涅尔透镜是一种应用十分广泛的光学元件，此种透镜不仅能够减少光线在介质中衰减造成的边角成像模糊，变暗等现象，而且还具有重量轻，价格低等优点。因此，径向菲涅尔透镜被广泛使用，在成像透镜领域，菲涅尔光学柔性屏幕，外观高档，具有高亮度、高明室对比度、高色彩还原性的特点，是激光影院的绝佳搭档。通过创新菲涅尔U型柔性卷曲技术，以及超宽幅低蠕变特性介质材料的应用，成功实现家用菲涅尔光学屏幕小体积、高亮度、超平整的特点。在实际生产过程中，用户先在辊筒表面加工出与目标菲涅尔透镜结构对应的模具结构，然后再利用辊筒上的模具结构通过模压技术来制作菲涅尔透镜，因此，模具的加工精度直接决定了所加工的菲涅尔透镜的质量。目前，用户大多采用泰勒轮廓仪、三坐标测量仪等测量仪器对模具的加工精度进行检测，然而，现有的测量仪器大多采用离线接触式。一方面，测量仪器进行检测时需要将工件从机床上卸下，工件测量完毕后再重新装夹进行加工，因此检测效率较低，且在重复定位过程中还容易产生二次装夹误差，影响后续的加工精度。另一方面，现有的测量设备只能够测量直径较小的菲涅尔结构，而对于在大型辊筒上加工的径向菲涅尔的模具结构，由于待检测的辊筒的质量比较重，体积比较大，现有的离线测量仪器无法完成其表面三维形貌的测量。综上所述，如何提高模具质量检测的效率、提高模具的加工精度，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种辊筒模具微结构在位检测设备，其将工件加工和面形测量一体化，能够对工件加工质量进行在位测量，提高了检测效率及加工精度。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种辊筒模具微结构在位检测设备，包括：用于当辊筒的中心轴与Z轴重合时，控制辊筒绕Z轴转动的气浮主轴；可沿Z轴移动的A轴基座，所述A轴基座上设有用于切削辊筒的刀具；用于检测辊筒加工精度的检测组件，且所述检测组件可拆卸的设置在所述A轴基座上。优选的，所述检测组件包括同步测量架和设于所述同步测量架上的光学传感器，所述同步测量架与所述A轴基座可拆卸的连接。优选的，所述同步测量架远离所述光学传感器的一侧设有用于避让所述刀具的缺口结构，在所述同步测量架安装于所述A轴基座的状态下，所述刀具位于所述缺口结构中。优选的，所述光学传感器为光谱共焦传感器。优选的，所述同步测量架通过螺栓与所述A轴基座可拆卸的连接。优选的，所述光学传感器和所述同步测量架之间设有二自由度线性平台，所述二自由度线性平台用于调整所述光学传感器的位置，以使所述光学传感器与辊筒上所切削模具结构的中心对准。优选的，所述气浮主轴包括同轴设置的床头气浮主轴和尾架气浮主轴，且二者中的一者设有用于与辊筒的前端夹持固定的卡盘，另一者设有用于与辊筒的后端夹持固定的卡盘。优选的，还包括用于隔震的气浮隔震底座。本专利技术提供的辊筒模具微结构在位检测设备包括气浮主轴、A轴基座、用于切削辊筒的刀具、用于检测辊筒加工精度的检测组件：其中，气浮主轴用于控制辊筒绕Z轴转动，检测组件与A轴基座可拆卸的连接，且A轴基座能够沿Z轴移动。本申请提供的辊筒模具微结构在位检测设备将工件加工和面形测量一体化，当需要加工与目标菲涅尔透镜结构对应的模具结构时，控制辊筒的转动以及刀具的移动，即可完成模具结构在辊筒表面的加工。当需要检测加工出的模具结构的质量时，则将检测组件安装在A轴基座上，由于A轴基座可沿Z轴移动，同时辊筒可绕Z轴转动，因此调整A轴基座和辊筒的相对位置，检测组件即可移动至辊筒表面的任何位置对模具结构进行检查，进而确定模具结构的加工精度。应用本申请提供的辊筒模具微结构在位检测设备时，由于对工件加工质量进行在位测量，即检测过程中辊筒保持装夹状态，检测组件直接在A轴基座上进行装配，而无需将辊筒从加工设备上取下以及重装定位，因此检测效率较高，同时消除了二次装夹造成的装配误差，保障后续辊筒的加工质量。另外，检测组件和刀具均安装在A轴基座上，因此检测组件与刀具所能到达的工作区域相同，因此，辊筒模具微结构在位检测设备对辊筒的规格没有限制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的辊筒模具微结构在位检测设备的结构示意图；图2为本专利技术所提供的一种加工完成后的辊筒的结构示意图；图3为本专利技术所提供的检测组件的结构示意图；图4为本专利技术所提供的一种辊筒表面的模具结构的示意图；图5为辊筒模具微结构在位检测设备横向测量时第一状态的结构示意图；图6为辊筒模具微结构在位检测设备横向测量时第二状态的结构示意图；图7为辊筒模具微结构在位检测设备斜向测量时第一状态的结构示意图；图8为辊筒模具微结构在位检测设备斜向测量时第二状态的结构示意图；图9为辊筒模具微结构在位检测设备纵向测量时第一状态的结构示意图；图10为辊筒模具微结构在位检测设备纵向测量时第二状态的结构示意图。图1～10中的附图标记为：1-床头气浮主轴、2-辊筒、3-模具结构、4-光学传感器、5-二自由度线性平台、6-同步测量架、7-刀具、8-尾架气浮主轴、9-尾架基座、10-Z轴导轨、11-大理石底座、12-机床床身、13-气浮隔震底座、14-机床平衡地脚、15-A轴基座、16-X轴导轨。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的核心是提供一种辊筒模具微结构在位检测设备，其将工件加工和面形测量一体化，对工件加工质量进行在位测量，提高了检测效率及加工精度。请参考图1～10，图1为本专利技术所提供的辊筒模具微结构在位检测设备的结构示意图；图2为本专利技术所提供的一种加工完成后的辊筒的结构示意图；图3为本专利技术所提供的检测组件的结构示意图；图4为本专利技术所提供的一种辊筒表面的模具结构的示意图；图5和图6为辊筒模具微结构在位检测设备横向测量时两种状态的结构示意图；图7和图8为辊筒模具微结构在位检测设备斜向测量时两种状态的结构示意图；图9和图10为辊筒模具微结构在位检测设备纵向测量时两种状态的结构示意图。本专利技术提供了一种辊筒模具微结构在位检测设备，包括气浮主轴、A轴基座15和检测组件；其中，气浮主轴用于当辊筒2的中心轴与Z轴重合时，控制辊筒2绕Z轴转动；A轴基座15可沿Z轴移动，且A轴基座15上设有用于切削辊筒2的刀具7；检测组件用于检测辊筒2的加工精度，其与A轴基座15可拆卸的连接。具体的，辊筒模具微结构在位检测设备为可多轴联动的机床，其包括机床床身12、底座等基本结构，一般来讲，机床具有机床坐标系，其包括相互垂直的Z轴、X轴和Y轴，同时最多还包括与三者一一对应的回转轴，即绕Z轴回转的C轴、绕X轴回转的A轴和绕Y轴旋转的B轴。辊筒模具微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辊筒模具微结构在位检测设备，其特征在于，包括：用于当辊筒(2)的中心轴与Z轴重合时，控制辊筒(2)绕Z轴转动的气浮主轴；可沿Z轴移动的A轴基座(15)，所述A轴基座(15)上设有用于切削辊筒(2)的刀具(7)；用于检测辊筒(2)加工精度的检测组件，且所述检测组件可拆卸的设置在所述A轴基座(15)上。

【技术特征摘要】
1.一种辊筒模具微结构在位检测设备，其特征在于，包括：用于当辊筒(2)的中心轴与Z轴重合时，控制辊筒(2)绕Z轴转动的气浮主轴；可沿Z轴移动的A轴基座(15)，所述A轴基座(15)上设有用于切削辊筒(2)的刀具(7)；用于检测辊筒(2)加工精度的检测组件，且所述检测组件可拆卸的设置在所述A轴基座(15)上。2.根据权利要求1所述的辊筒模具微结构在位检测设备，其特征在于，所述检测组件包括同步测量架(6)和设于所述同步测量架(6)上的光学传感器(4)，所述同步测量架(6)与所述A轴基座(15)可拆卸的连接。3.根据权利要求2所述的辊筒模具微结构在位检测设备，其特征在于，所述同步测量架(6)远离所述光学传感器(4)的一侧设有用于避让所述刀具(7)的缺口结构，在所述同步测量架(6)安装于所述A轴基座(15)的状态下，所述刀具(7)位于所述缺口结构中。4.根据权利要求3所述的辊筒模具微结构在位检测设...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹自强，孟松涛，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44