一种主动寻位及校正安装系统技术方案

本发明专利技术提供了一种主动寻位及校正安装系统，夹具模块设于微进给模块上，微进给模块设于托板上，夹具模块侧面设有寻位传感器模块，寻位传感器模块连接控制模块，控制模块连接微进给模块，托板上还设有对刀模块。本发明专利技术还提供了一种主动寻位及校正安装方法，采用四步主动寻位法完成工件的主动寻位、校正及安装功能，所述四步主动寻位法按主动寻位安装顺序，包括四个步骤：步骤一为基准设定，步骤二为安装误差检测，步骤三为寻位数据获取和传送，步骤四为校正。本发明专利技术提供的系统克服了现有技术的不足，可以实现零件单工序或多工序加工中的主动寻位安装，可重复性强，精度高，系统结构简单，性能可靠，适于大范围推广使用。

An active locating and correcting installation system

【技术实现步骤摘要】
一种主动寻位及校正安装系统
本专利技术涉及精密机械制造中机床与工件间的定位夹持
，具体涉及一种可组合使用的柔性定位夹持、重复定位装置及系统。
技术介绍
随着对零件加工精度要求的不断提高，传统的通过夹具实现工件在机床上的安装并进行加工的模式，已无法满足目前的加工精度要求，特别是针对必须采用多工序加工的情况，重复安装会带来多个夹具误差，这对零件的最终加工精度影响极大，并且以上误差不易通过自动化测量的方式进行度量，因此很难进行自动化补偿。因此，如何实现零件单工序或多工序加工中，可重复性、高精度的主动寻位安装，是本领域技术人员致力于解决的难题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：如何实现零件单工序或多工序加工中，可重复性、高精度的主动寻位安装。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供一种主动寻位及校正安装系统，其特征在于：包括夹具模块，夹具模块设于微进给模块上，微进给模块设于托板上，夹具模块侧面设有寻位传感器模块，寻位传感器模块连接控制模块，控制模块连接微进给模块，托板上还设有对刀模块。优选地，所述夹具模块包括用于安装不同形状的工件毛坯的工件夹持器，工件夹持器固定于卡盘上。优选地，所述工件夹持器外周设有经过精加工的相邻设置的第一工件夹持器测量面和第二工件夹持器测量面。优选地，所述工件毛坯外周设有经过精加工的相邻设置的第一工件毛坯测量面和第二工件毛坯测量面。优选地，所述寻位传感器模块包括用于采集工件毛坯的位移信号的位移传感器和用于处理来自位移传感器的位移信号并发送给所述控制模块的信号处理装置，信号处理装置连接位移传感器和所述控制模块。优选地，所述夹具模块还包括传感器支座，所述位移传感器设于传感器支座上，传感器支座固定于所述托板上。优选地，所述位移传感器包括设于工件毛坯的第二工件毛坯测量面一侧的X向位移传感器，和设于工件毛坯的第一工件毛坯测量面一侧的第一Y向位移传感器、第二Y向位移传感器；优选地，所述传感器支座包括用于支撑X向位移传感器的X向传感器支座和用于支撑第一Y向位移传感器、第二Y向位移传感器的Y向传感器支座。优选地，所述控制模块采集来自所述信号处理装置的位移数据，进行所述位移数据的处理、存储和发送，并依据所述位移数据驱动微进给模块进行夹具模块安装误差的校正。优选地，所述微进给模块由从上至下叠加设置的Y向微进给模块、X向微进给模块、转角微进给模块组成。本专利技术还提供了一种主动寻位及校正安装方法，其特征在于：采用上述的主动寻位及校正安装系统，步骤为：步骤1：基准设定；具体如下：S1.1、将所述夹具模块的工件夹持器安装在卡盘上，所述工件夹持器成为基准工件夹持器；S1.2、用对刀模块调整并找正所述夹具模块的中心；S1.3、测量所述寻位传感器模块的位移传感器与所述工件夹持器的测量面或所述工件毛坯的测量面的相对位置数据；S1.4、所述控制器模块接收并处理所述相对位置数据，并将处理后的相对位置数据和所述基准工件夹持器绑定后作为基准数据记录保存；步骤二：安装误差测量；具体如下：S2.1、将工件毛坯安装在工件夹持器上，将工件夹持器安装在卡盘上，测量所述寻位传感器模块的位移传感器与所述工件夹持器的测量面或所述工件毛坯的测量面的相对位置数据；S2.2、所述控制器模块接收并处理步骤S2.1中的所述相对位置数据，并将步骤S2.1中的所述相对位置数据处理后的结果和所述工件夹持器绑定后存储；步骤三：安装寻位数据获取和传送；具体如下：S3.1、所述控制模块将S2.2中存储的数据和S1.4中的基准数据进行比对分析，计算出主动寻位数据；S3.2、所述控制模块存储并发送所述主动寻位数据；步骤四：校正；具体如下：在所述控制模块的控制下，将S3.2中的所述主动寻位数据发送给所述微进给模块，微进给模块接收所述主动寻位数据并执行安装误差校正。本专利技术提供的系统克服了现有技术的不足，可以实现零件单工序或多工序加工中的主动寻位安装，可重复性强，精度高，系统结构简单，性能可靠，适于大范围推广使用。附图说明图1为本实施例提供的主动寻位及校正安装系统示意图；图2为夹具模块、寻位传感器模块、对刀模块、微进给模块结构位置关系示意图；图3为夹具模块、寻位传感器模块、对刀模块、微进给模块的连接简图；图4为本专利技术主动寻位及校正安装系统在零件加工设备中的安装示意图；附图标记说明：1-夹具模块；11-工件夹持器；111-第一工件夹持器测量面；112-第二工件夹持器测量面；12-卡盘；13-传感器支座；131-X向传感器支座；132-Y向传感器支座；2-寻位传感器模块；21-信号处理装置；22-位移传感器；221-X向位移传感器；222-第一Y向位移传感器；223-第二Y向位移传感器；3-控制模块；4-对刀模块；5-微进给模块；51-X向微进给模块；52-Y向微进给模块；53-转角微进给模块；6-托板；7-工件毛坯；71-第一工件毛坯测量面；72-第二工件毛坯测量面；8-零件加工设备。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。图1为本实施例提供的主动寻位及校正安装系统示意图，所述的主动寻位及校正安装系统包括夹具模块1、寻位传感器模块2、控制模块3、对刀模块4、微进给模块5和托板6。夹具模块1安装在微进给模块5上，微进给模块5安装在托板6上，夹具模块1侧面设置寻位传感器模块2，寻位传感器模块2连接控制模块3，托板6上还装有用于确定工具坐标系原点在机床中的位置的对刀模块4。托板6可以安装在机床的工作台面上。如图2和图3所示，夹具模块1包括工件夹持器11、卡盘12、传感器支座13。工件夹持器11安装固定在卡盘12上。工件夹持器11上可以安装不同形状的工件毛坯7，也可根据实际加工零件的大小更换所需尺寸的工件夹持器。工件夹持器11外周设有经过精加工的相邻设置的第一工件夹持器测量面111和第二工件夹持器测量面112，工件毛坯7外周设有经过精加工的相邻设置的第一工件毛坯测量面71和第二工件毛坯测量面72。寻位传感器模块2包括信号处理装置21和位移传感器22，信号处理装置21连接位移传感器22和控制模块3。位移传感器22用于采集工件毛坯7的位移信号，信号处理装置21用于处理来自位移传感器22的位移信号，并发送给控制模块3。位移传感器22安装在传感器支座13上，传感器支座13固定于托板6上。位移传感器22包括设于工件毛坯7一侧的X向位移传感器221，和设于工件毛坯7另一侧的第一Y向位移传感器222、第二Y向位移传感器223。传感器支座13包括用于支撑X向位移传感器221的X向传感器支座131和用于支撑第一Y向位移传感器222、第二Y向位移传感器223的Y向传感器支座132。结合图4，控制模块3采集来自信号处理装置21的位移信号，实现所述位移信号的处理、位移数据的存储，并发送到零件加工设备8。微进给模块5包括X向微进给模块51、Y向微进给模块52、转角微进给模块53，Y向微进给模块52、X向微进给模块51、转角微进给模块53由上至下叠加设置，寻位传感器模块2设置于Y向微进给模块52上。微进给模块5用于依据位移数据执行安装误差的校正。采用夹具模块1、寻位传感器模块2、软件模块3、对刀模块4和微进给模块5用四步主动寻位法完成系统的高精度主动寻位安装功能，所述四步主动寻位法包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动寻位及校正安装系统，其特征在于：包括夹具模块(1)，夹具模块(1)设于微进给模块(5)上，微进给模块(5)设于托板(6)上，夹具模块(1)侧面设有寻位传感器模块(2)，寻位传感器模块(2)连接控制模块(3)，控制模块(3)连接微进给模块(5)，托板(6)上还设有对刀模块(4)。

【技术特征摘要】
1.一种主动寻位及校正安装系统，其特征在于：包括夹具模块(1)，夹具模块(1)设于微进给模块(5)上，微进给模块(5)设于托板(6)上，夹具模块(1)侧面设有寻位传感器模块(2)，寻位传感器模块(2)连接控制模块(3)，控制模块(3)连接微进给模块(5)，托板(6)上还设有对刀模块(4)。2.如权利要求1所述的一种主动寻位及校正安装系统，其特征在于：所述夹具模块(1)包括用于安装不同形状的工件毛坯(7)的工件夹持器(11)，工件夹持器(11)固定于卡盘(12)上。3.如权利要求2所述的一种主动寻位及校正安装系统，其特征在于：所述工件夹持器(11)外周设有经过精加工的相邻设置的第一工件夹持器测量面(111)和第二工件夹持器测量面(112)。4.如权利要求2所述的一种主动寻位及校正安装系统，其特征在于：所述工件毛坯(7)外周设有经过精加工的相邻设置的第一工件毛坯测量面(71)和第二工件毛坯测量面(72)。5.如权利要求4所述的一种主动寻位及校正安装系统，其特征在于：所述寻位传感器模块(2)包括用于采集工件毛坯(7)的位移信号的位移传感器(22)和用于处理来自位移传感器(22)的位移信号并发送给所述控制模块(3)的信号处理装置(21)，信号处理装置(21)连接位移传感器(22)和所述控制模块(3)。6.如权利要求5所述的一种主动寻位及校正安装系统，其特征在于：所述夹具模块(1)还包括传感器支座(13)，所述位移传感器(22)设于传感器支座(13)上，传感器支座(13)固定于所述托板(6)上。7.如权利要求6所述的一种主动寻位及校正安装系统，其特征在于：所述位移传感器(22)包括设于工件毛坯(7)的第二工件毛坯测量面(72)一侧的X向位移传感器(221)，和设于工件毛坯(7)的第一工件毛坯测量面(71)一侧的第一Y向位移传感器(222)、第二Y向位移传感器(223)；所述传感器支座(13)包括用于支撑X向位移传感器(221)的X向传感器支座(131)和用于支撑第一Y向位移传感器(222)、第二Y向位移传感器(223)的Y向传感器支座(132)。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建国，李蓓智，沈守国，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31