[發明專利]一種機床加工溫度的測試方法及裝置

有效

• 申請號: 201611233291.4
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN108247424B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 連桂豪;李寧;翟學濤;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產業集團股份有限公司;深圳市大族數控科技有限公司
• 主分類號: B23Q17/00
• 分類號: B23Q17/00
• 代理公司: 深圳市世聯合知識產權代理有限公司 44385
• 代理人: 姚莉芬

本發明公開了一種機床加工溫度的測試方法及裝置，涉及機床加工領域，該機床加工溫度的測試方法包括：在機床溫度達到動態平衡時，獲取機床目標區域的基本圖像信息和溫度分布狀態信息；根據所述溫度分布狀態信息確定所述目標區域的測溫關鍵點，根據所述基本圖像信息確定所述測溫關鍵點在機床目標區域的位置；控制測試裝置對所述測溫關鍵點進行溫度測試。本發明通過預先獲取機床目標區域的基本圖像信息和溫度分布狀態信息來確定溫度測試的關鍵點，并控制測試裝置對所述測溫關鍵點進行溫度測試，通過結合熱成像測溫先獲取測溫關鍵點再通過接觸式測溫對目標區域的關鍵點進行測溫，可以快速的獲取準確的測溫結果。

技術領域

本發明涉及機床加工領域，尤其涉及一種機床加工溫度的測試方法及裝置。

背景技術

在機床加工的過程中，加工精度是評價機床質量的重要指標，據資料顯示機床行業由于熱變形引起加工誤差占總誤差的40％以上，而產生熱變形的原因是各種熱源導致的機床溫度場變化。

隨著PCB上的線路與零件越來越密集，對PCB板的精度要求不斷提高，從而使得PCB機床加工精度要求也越來越高，甚至要求機床加工誤差控制在幾個微米內，為此，就需要盡力降低熱變形對機床加工精度的影響，所以，對PCB機床關鍵部位實施有效的溫度監測必不可少。

由于影響PCB機床溫度變化的因素眾多，其中包括電機發熱，水冷因素和導軌滑塊的摩擦生熱等的影響，很難從經驗上判斷機床或其某一部分的溫度場情況，同時，PCB機床的三維尺寸較大，不宜逐個點進行測量，因此需要能找出溫度場的關鍵點，并能進行準確測量溫度值的方法。

要研究PCB機床溫度對加工精度的影響，就需要對機床進行有效的溫度測量，而溫度測量主要是接觸與非接觸兩種測溫方式。

接觸測溫技術是利用熱敏元件與被測介質之間的熱交換，最后達到熱平衡，通過熱敏元件本身的溫度反映被測介質的溫度。

非接觸測溫技術主要以紅外熱成像測溫技術為主，在以下兩種情況下具有明顯的優勢：(1)溫度分布不均勻的大面積目標的表面溫度場的測量；(2)在有限的區域內快速確定過熱點或過熱區域的測量。其中，非接觸測溫技術所測得的物體表面溫度，不是直接測量到的，而是以測到的輻射能計算出來的。

在實現本發明過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題：接觸測溫技術雖然比較簡單可靠，但由于熱電偶和熱敏電阻只能對單點測溫，而且再一次測溫中，所允許的測溫點數有限，不適用與大面積的測溫；非接觸測溫技術在實際測量時，測量精度受被測表面的發射率和反射率，背景輻射，大氣衰減，測量距離，環境溫度等因素的影響，所以在實際應用中，很難獲得準確的溫度值。

發明內容

為了克服現有技術中相關產品的不足，本發明提出一種機床加工溫度的測試方法及裝置，結合接觸測溫技術和非接觸測溫技術，解決前述兩種技術單一實施時的缺點，獲取對機床工作溫度更好的測試效果。

本發明提供了一種機床加工溫度的測試方法，包括：在機床溫度達到動態平衡時，獲取機床目標區域的基本圖像信息和溫度分布狀態信息；根據所述溫度分布狀態信息確定所述目標區域的測溫關鍵點，根據所述基本圖像信息確定所述測溫關鍵點在機床目標區域的位置；控制測試裝置對所述測溫關鍵點進行溫度測試。

作為本發明的進一步改進，所述在機床溫度達到動態平衡時，獲取機床目標區域的基本圖像信息和溫度分布狀態信息包括：在啟動機床之后，對機床的運行時間進行計時；在計時的時間達到預設閾值時確定機床溫度達到動態平衡，并獲取機床目標區域的基本圖像信息和溫度分布狀態信息。

作為本發明的進一步改進，在對所述機床進行計時之前，所述方法還包括：設定機床溫度達到動態平衡所需時間的預設閾值。