[發明專利]一種機床工件自動尋邊系統

有效

• 申請號: 201410232648.1
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN104015100A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 黃慶華;陳鎮平;巫岳彪
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B23Q17/22
• 分類號: B23Q17/22
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

1.一種機床工件自動尋邊系統，包括硬件部分和軟件部分，其特征在于，

所述硬件部分包括：

彈簧動力接觸式探頭，裝在機床主軸上，并帶有能使光信號通斷的探針，其上的激光收發模塊能根據探針的上下移動產生高低電平信號；

基于單片機的外圍控制模塊，能夠產生被加工中心控制器識別的電平信號來控制機床主軸的縱向移動和機床平臺的橫向移動，機床平臺的橫向運動使得工件和壓在上面的探針發生相對運動，基于單片機的外圍控制模塊根據激光收發模塊傳過來的電平變換得知探針是壓在工件上還是剛好到達工件邊緣，從而計算機床平臺測試前后的橫向移動路程，得出工件起始點與邊緣的距離，知道起始點與工件四個邊緣的距離后，基于單片機的外圍控制模塊發出電平信號控制機床主軸和機床平臺的移動，使探頭正對機床平臺上工件的中點或者邊角點；

電子手輪切換接口電路模塊，供操作者切換手動或自動兩種尋邊模式，是單片機的外圍電路與加工中心控制器連接的中間橋梁，也是機床的電子手搖輪與機床控制器外圍電路接口相連接的中間部件；

所述軟件部分包括：

尋邊方式選擇程序模塊，供操作者通過按鈕操作選擇需要的尋邊方式；

五種尋邊方式程序模塊，主要由五種尋邊方式組成，分別是工件中間、工件左上、工件左下、工件右上、工件右下；

液晶顯示程序模塊，主要是通過液晶顯示器來顯示操作者的尋邊模式選擇，供操作者查看選擇信息。

2.根據權利要求1所述的一種機床工件自動尋邊系統，其特征在于：所述彈簧動力接觸式探頭包括有能使光信號通斷的探針、可供探針軸向定位的直線軸承、觸發彈簧、激光收發模塊及探頭外殼，其中，所述直線軸承安裝在探頭外殼的底部，所述探頭外殼的頂部形成有可裝配至機床主軸的刀柄結構；所述探針豎直插裝在探頭外殼內，可進行軸向運動，其頭部外伸出探頭外殼，并穿過直線軸承，其中部均布有多個通孔，其尾部與觸發彈簧相接觸；所述激光收發模塊包括有激光發射器和激光接收器，所述激光發射器和激光接收器分別裝于探頭外殼內的兩側。

3.根據權利要求2所述的一種機床工件自動尋邊系統，其特征在于：所述探針的頭部為半球狀，其尾部形成有與觸發彈簧相配合的凹槽。

4.根據權利要求1所述的一種機床工件自動尋邊系統，其特征在于：所述基于單片機的外圍控制模塊通過電子手輪切換接口電路模塊控制機床主軸的縱向移動和機床平臺的橫向移動。

5.根據權利要求1或4所述的一種機床工件自動尋邊系統，其特征在于：所述基于單片機的外圍控制模塊包括有一塊51系列單片機芯片、一塊ULN2003芯片、六組5V繼電器、兩組輕觸按鈕以及一塊LCD1602液晶顯示屏，其中，所述ULN2003芯片用于驅動繼電器，六組5V繼電器用于開關切換，分別對應機床輸入端的X、Y、Z和X10、X100、X1000六個控制電平輸入端，所述兩組輕觸按鈕用于機床尋邊模式的選擇和確認，所述LCD1602液晶顯示屏用于顯示具體的尋邊模式。

6.根據權利要求1所述的一種機床工件自動尋邊系統，其特征在于：所述電子手輪切換接口電路模塊主要由一組接入插針和一個切換開關組成，通過切換開關來切換電子手搖輪或者自動式尋邊功能。

7.根據權利要求6所述的一種機床工件自動尋邊系統，其特征在于：所述切換開關為單刀雙擲開關。