同心机加工装置和方法制造方法及图纸

一种同心机加工装置和方法，用于对具有一定内径和外径的圆筒形物体的外圆周表面相对于内径的中心进行机加工，使得外径和内径的中心重合。圆筒形物体固定在固定装置上。旋转装置根据旋转控制信号旋转该固定装置和圆筒形物体。摄影装置对圆筒形物体的横断面进行摄影。控制装置根据摄影横断面的信息计算偏心度，产生旋转控制信号使之按照预定角度旋转旋转装置，并产生与偏心度相对应的机加工控制信号。调节装置根据从传输装置接收的机加工信号调节圆筒形物体的位置，使其内径中心和旋转装置的旋转中心重合。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一般来说，本专利技术涉及一种同心机加工装置，具体地说，本专利技术涉及一种用于对光通信环圈(ferrule)，或者具有为200微米或其以下细内径(定位时使内圆周与外圆周同心)的圆筒形物体的外圆周表面进行机加工的装置和方法。同心机加工是指对具有内圆周与外圆周的圆筒形物体进行机加工，以使外圆周与内圆周同心。为了进行同心机加工，需将一针或细丝插入到细内孔中。附图说明图1是常规的同心环圈机加工系统的示意图。为了对环圈110进行同心机加工，将细丝120插入到多个环圈110的内孔中，细丝120的两端固定到固定装置100上，在细丝120上施加张力，然后利用抛光轮130对环圈110的外圆周表面进行机加工。图2A和2B为用于说明图1所示同心机加工系统的机加工原理的示意图。为了对具有一定内径和外径的圆筒形物体210进行同心机加工，将一经过高精度加工的钢丝220插入到圆筒形物体210的内孔中，并以插入的钢丝220的中心取作为圆筒形物体210的内径中心，利用抛光轮230对圆筒形物体210的外圆周表面280的进行机加工去掉预定的数量290。因此，在对与内径中心240同心的圆筒形物体210的外圆周表面280的进行机加工之后，不同的内径和外径(中心)变得相同。然而，常规的机加工方法在机加工范围和精度方面存在某些问题。(1)很难找到适合非常小内径的钢丝。而且在对机加工对象进行同心机加工时，由于内径太小，这样一种钢丝也无法承受施加在其两端的张力。(2)如果机加工对象的内圆周面是带锥度的或者是不规则形状的，就不可能进行同心机加工。图3A表示插入到用于进行同心机加工的锥形内孔310中的钢丝320。如图中所示，尽管插入了钢丝320，由于内径是变化的，不可能进行同心机加工。(3)提高精度受到限制。图3B是插入到机加工对象330的内孔的钢丝340的侧视横断面图。这里，如果在该内孔和钢丝之间的插入裕度为0.3微米，钢丝340的机加工精度是0.2微米，则内孔的机加工精度是0.5微米。因此，可以产生最大1微米的误差，机加工对象330不适于精密机加工。(4)在机加工对象的内圆周表面和插入到机加工对象的内孔的钢丝之间的摩擦很可能刮伤该内圆周表面或使之变形。(5)在通过插入一钢丝同时对多个环圈进行机加工时，可能由于在多个环圈之间进入外部物质而产生误差，因此，不能保证精密机加工。因此，本专利技术的目的是提供一种，其中对机加工对象进行机加工，以便实现外圆周与内圆周同心，增加机加工范围和机加工精度。为了实现上述目的，提供一种同心机加工装置。该同心机加工装置用于对具有一定内径和外径的圆筒形物体的外圆周表面相对于内径中心进行机加工，使得外径中心和内径中心重合。在该同心机加工装置中，圆筒形物体固定在一插入到一旋转装置中的固定装置上。该旋转装置根据旋转控制信号旋转该固定装置和圆筒形物体。一摄影装置对圆筒形物体的横断面进行摄影。当装上圆筒形物体时，一控制装置根据关于由摄影装置接收的摄影横断面的信息，计算偏心度，即圆筒形物体的内径中心和旋转装置的旋转中心之间的差距，产生旋转控制信号使之按照预定角度旋转该旋转装置，并产生与偏心度相对应的机加工控制信号。一传输装置传输该机加工控制信号，以及一调节装置根据由传输装置接收的机加工控制信号调节圆筒形物体的位置，使得圆筒形物体的内径中心和旋转装置的旋转中心重合。可取的是，所说摄影装置是一CCD(电荷耦合器件)摄影机，所说调节装置具有根据接收的电压值伸展的压电陶瓷组件。为了实现上述目的，本专利技术还提供一种校正偏心度，即校正被加工的具有一定内径和外径的圆筒形物体的旋转中心和内径中心之间的差距的方法。按照该偏心度校正方法，首先安装圆筒形物体并旋转预定角度。然后，对旋转中的圆筒形物体横断面进行摄影，根据关于摄影的横断面数据计算偏心度。如果偏心度为0，对圆筒形物体进行机加工。如果偏心度不为0，通过产生与偏心度对应的信号来校正偏心度并调节圆筒形物体的位置。重复上述的步骤，直到偏心度为0。根据结合附图的如下详细介绍，将会使本专利技术的上述和其它目的、特点和优点变得更加明显，其中图1是常规的环圈同心机加工系统的示意图。图2A和2B为用于说明图1所示同心机加工系统的机加工原理的示意图。图3A表示在常规的同心机加工系统中一其内孔中插入有钢丝的用于进行同心机加工的锥形孔。图3B是其内孔中插入有钢丝的机加工对象的侧视横断面图。图4A是根据本专利技术的同心机加工装置的方块示意图。图4B是表示安装在本专利技术的同心机加工装置中的机加工对象的横断面，以及表示用于将机加工对象的内径中心置于到旋转中心的机加工控制信号的示意图。图5是表示根据本专利技术的偏心度校正方法以及本专利技术的同心机加工装置工作清况的流程图。图6A是表示偏心度和偏心度的水平和竖直分量的示意图。图6B表示在旋转机加工对象的过程中由于偏心度产生的内径的轨迹(locus)。下面参照附图介绍本专利技术的一个优选实施例。在如下的说明中，公知的功能或结构不再详细介绍，因为它们如果不必要地细述，反而会使本专利技术难于理解。图4A是根据本专利技术的同心机加工装置的方块示意图。该同心机加工装置包含卡头410、伺服电动机420、主轴425、摄影机430、控制器440、监视器450、旋转刷触点460、压电陶瓷组件470、弹簧组件475、抛光用电动机480和抛光工具485。机加工对象400插入到卡头410中。伺服电动机420和主轴425构成旋转部分。卡头410安装在主轴425上。当从控制器440接收到旋转控制信号时，伺服电动机420旋转，于是主轴425按照预定的角度旋转卡头410。在旋转过程中，主轴425的中心就是旋转中心。摄影机430是用于对安装在卡头410中的机加工对象400的横断面进行摄影的摄影部分。一个CCD摄影机用作摄影机430。控制器440从摄影机430接收关于机加工对象400的横断面的信息，以便得到偏心度即该内径中心和旋转中心之间的差距，并产生一旋转控制信号，使机加工对象400按预定角度旋转。由于内径中心与旋转中心不重合，得到同心度，即内径中心的相对于旋转中心的轨迹直径。控制器440根据该同心度计算偏心度并且产生与该偏心度相应的机加工控制信号。控制器440还产生电动机驱动信号，以便驱动抛光用电动机480，以此控制操作抛光工具485。监视器450显示利用摄影机430摄影的机加工对象400的横断面，以便提供一个环境，使得使用人员可以观看该摄影横断面的放大图。摄影机430、控制器440、监视器450被称为图像系统，带有图像显示屏的计算机通常用作为控制器440。压电陶瓷组件470是一个调节部分，其中的压电陶瓷根据输入的电压值伸展。压电陶瓷组件470从控制器440经由作为传输部分的旋转刷触点460接收电压值，根据输入的该电压值伸展，从而调节卡头410的位置。弹簧组件475相对于卡头410与压电陶瓷组件470位置相对。当压电陶瓷伸展时，弹簧组件475收缩，反之亦然，由此调节卡头410的位置。图4B表示安装在本专利技术的同心机加工装置中的机加工对象的横断面示意图，以及表示用于将机加工对象的内径中心置于到旋转中心的机加工控制信号。压电陶瓷组件470包含水平压电陶瓷470x，用于按机加工对象400的横断面沿水平方向定位卡头410；竖直压电陶瓷470y，用于按机加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同心机加工装置，用于对具有一定内径和外径的圆筒形物体的外圆周表面相对于内径的中心进行机加工，该装置包含：固定装置，用于在其中固定该圆筒形物体；旋转装置，用于在其中安装该固定装置，以及根据旋转控制信号旋转该固定装置和圆筒形物体； 摄影装置，用于对圆筒形物体的横断面进行摄影；控制装置，用于当装上该圆筒形物体时，产生旋转控制信号使该旋转装置按照预定角度旋转，根据从摄影装置接收的有关摄影横断面的信息，计算偏心度，即圆筒形物体的内径中心和旋转装置的旋转中心之间的差距， 并产生与偏心度相对应的机加工控制信号；传输装置，用于传输该机加工控制信号；以及调节装置，用于根据由传输装置接收的机加工控制信号调节圆筒形物体的位置，使得圆筒形物体的内径中心和旋转装置的旋转中心重合，以此，使内径中心和外径中心重合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金现哲，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]