一种激光传感器标定装置及其标定方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光传感器标定装置，包括机床，所述机床上设置有夹具和与其对应的刀座，夹具上安装有标定环，刀座上固定有支架，支架上固定有旋转台，旋转台上固定有俯仰台，俯仰台上设置有激光传感器，相对于现有激光传感器检测方式，本发明专利技术在检测前对激光传感器进行角度调整、位置标定，有效解决制造误差、安装误差带来的测量误差，且结构简单，便于现场操作，能够实现标定后实时测量。

A Laser Sensor Calibration Device and Its Calibration Method

【技术实现步骤摘要】
一种激光传感器标定装置及其标定方法
本专利技术涉及激光检测
，具体为一种激光传感器标定装置及其标定方法。
技术介绍
激光传感器广泛应用于工业测量领域，具有非接触式、精度高、操作简便等特点。将激光传感器安装到机床中，对车轮表面进行在线扫描，能够实时监控车轮表面轮廓，扫描数据反馈给机床进行相应补偿，实现加工的自动化。由于激光传感器存在制造误差、安装误差，激光发射线角度与理论发射线存在偏移，激光发射点位置与理论位置存在偏移，影响测量准确性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种激光传感器标定装置及其标定方法，在检测前对激光传感器进行相应调整、标定，保证测量结果的准确性。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种激光传感器标定装置，包括机床，机床上设置有夹具和与其对应的刀座，所述夹具上安装有标定环，所述刀座上固定有支架，所述支架上固定有旋转台，所述旋转台上固定有俯仰台，所述俯仰台上设置有激光传感器。在一个实施例中，所述标定环的端面跳动、径向跳动在0.01mm以内。在一个实施例中，所述支架为乙字形支架，其一端固定连接于所述刀座，另一端固定连接所述旋转台。在一个实施例中，所述旋转台能够在水平面内左右摆动，其摆动角度为±15度。在一个实施例中，所述俯仰台能够在竖直平面内上下摆动，其摆动角度为±15度。一种激光传感器标定方法，包括以下步骤，S1、定义所述标定环面为机床z坐标的z0，移动刀座，使激光落在标定环(3)的圆环面，记录此时机床z方向坐标值z1，激光传感器读数b1；S2、在z轴方向移动刀座一定距离，记录此时机床z方向坐标值z2，激光传感器读数为b2，此时激光发射线偏角为β，S3、调节俯仰台至极限位置，然后沿一个方向调节俯仰台，每一刻度分别记录一次所在刻度对应的机床坐标z3、z4，激光传感器读数b3、b4，并计算出激光发射线偏角α，根据计算结果将俯仰台调节至激光发射线偏角α最小值对应的刻度；S4、调节旋转台至极限位置，然后沿一个方向调节旋转台，每一刻度分别记录一次所在刻度对应的机床坐标z5、z6，激光传感器读数b5、b6，并计算出激光发射线偏角γ，根据计算结果将旋转台调节至激光发射线偏角γ最小值对应的刻度；S5、在x轴方向移动刀座，当激光经过标定环内径时读数产生突变，分别记录机床坐标x1、x2，标定环内径半径为r,通过公式计算激光y方向坐标，通过公式计算激光x方向坐标。相对于现有技术，本专利技术所述的激光传感器标定装置及其标定方法具有以下优势：本专利技术在检测前对激光传感器进行角度调整、位置标定，有效解决制造误差、安装误差带来的测量误差，且结构简单，便于现场操作，能够实现标定后实时测量。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术一种激光传感器标定装置的主视图；图2是本专利技术一种激光传感器标定装置角度调整示意图；图3是本专利技术一种激光传感器标定装置位置标定示意图。附图标记说明：1-机床，2-主轴夹具，3-标定环，4-激光传感器，5-俯仰台，6-旋转台，7-支架，8-刀座。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例，对本专利技术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。下面参考图1-图3并结合实施例描述本专利技术实施例的激光传感器标定装置及其标定方法。如图1-图3所示激光传感器标定装置及其标定方法，包括机床1，机床1上设置有夹具2和与其对应的刀座8，在实际应用时，夹具2用来夹持待加工工件，刀座8上固定刀具，对待加工工件进行加工，此专利公开的是在对工件加工前，对激光传感器进行标定的步骤，夹具2上安装有标定环3，刀座8上固定有支架7，所述支架上固定有旋转台6，旋转台6上固定有俯仰台5，俯仰台上设置有激光传感器4。在一个实施例中，标定环3的端面跳动、径向跳动在0.01mm以内，标定环3采用磨削加工，且安装后进行打表找正，保证其端面及内环面具有高精度，避免标定环精度不够带来的测量误差。在一个实施例中，支架7为乙字形支架，其一端固定连接于刀座8，另一端固定连接旋转台6。在一个实施例中，旋转台6能够在水平面内左右摆动，其摆动角度为±15度。在一个实施例中，所述俯仰台5能够在竖直平面内上下摆动，其摆动角度为±15度。旋转台6和俯仰台5的工作原理是手动调节俯仰台5或旋转台6的旋钮，内部通过蜗轮蜗杆传递，实现竖直和水平角度的调整本专利技术还公开了一种激光传感器标定方法，包括以下步骤，S1、标定环3安装到机床1的主轴夹具2上，安装后利用百分表对标定环3进行打表找正，定义所述标定环3面为机床z坐标的z0，采用手摇的方式在x轴方向移动刀座8，使激光落在标定环3的圆环面，记录此时机床1z方向坐标值z1，激光传感器读数b1；S2、采用手摇的方式在z轴方向移动刀座8一定距离，记录此时机床1z方向坐标值z2，激光传感器读数为b2，此时激光发射线偏角为β，根据三角形关系，可知有公式S3、手动调节俯仰台5至极限位置，然后沿一个方向调节俯仰台5，每一刻度分别记录一次所在刻度对应的机床坐标z3、z4，激光传感器读数b3、b4，并计算出激光发射线偏角α，根据计算结果将俯仰台5调节至激光发射线偏角α最小值对应的刻度；S4、手动调节旋转台6至极限位置，然后沿一个方向调节旋转台6，每一刻度分别记录一次所在刻度对应的机床坐标z5、z6，激光传感器读数b5、b6，并计算出激光发射线偏角γ，根据计算结果将旋转台6调节至激光发射线偏角γ最小值对应的刻度；S5、完成角度调整后，进行位置标定，采用手摇方式在x轴方向移动刀座8，当激光经过标定环3内径时读数产生突变，分别记录机床坐标x1、x2，标定环内径半径为r,通过公式计算激光y方向坐标，通过公式计算激光x方向坐标，分别在不同机床z坐标下测量三组，取平均值。激光传感器标定在机床上进行，标定后即可进行激光检测，避免了由于二次装夹带来的测量误差。相对于现有技术，本专利技术所述的激光传感器标定装置及其标定方法具有以下优势：本专利技术在检测前对激光传感器进行角度调整、位置标定，有效解决制造误差、安装误差带来的测量误差，且结构简单，便于现场操作，能够实现标定后实时测量。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本专利技术保护内容的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光传感器标定装置，包括机床(1)，所述机床(1)上设置有夹具(2)和与其对应的刀座(8)，其特征在于：所述夹具(2)上安装有标定环(3)，所述刀座(8)上固定有支架(7)，所述支架上固定有旋转台(6)，所述旋转台(6)上固定有俯仰台(5)，所述俯仰台上设置有激光传感器(4)。

【技术特征摘要】
1.一种激光传感器标定装置，包括机床(1)，所述机床(1)上设置有夹具(2)和与其对应的刀座(8)，其特征在于：所述夹具(2)上安装有标定环(3)，所述刀座(8)上固定有支架(7)，所述支架上固定有旋转台(6)，所述旋转台(6)上固定有俯仰台(5)，所述俯仰台上设置有激光传感器(4)。2.根据权利要求1所述的激光传感器标定装置，其特征在于：所述标定环的端面跳动、径向跳动在0.01mm以内。3.根据权利要求1所述的激光传感器标定装置，其特征在于：所述支架(7)为乙字形支架，其一端固定连接于所述刀座(8)，另一端固定连接所述旋转台(6)。4.根据权利要求1所述的激光传感器标定装置，其特征在于：所述旋转台(6)能够在水平面内左右摆动，其摆动角度为±15度。5.根据权利要求1所述的激光传感器标定装置，其特征在于：所述俯仰台(5)能够在竖直平面内上下摆动，其摆动角度为±15度。6.一种激光传感器标定方法，其特征在于：包括以下步骤，S1、定义所述标定环(3)面为机床z坐标的z0，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡卫民，郭建东，刘鸣华，刘啸，刘会莹，王亚军，户立杰，
申请(专利权)人：中信戴卡股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13