CN111250802B - 一种双工位机床工件主轴定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双工位机床工件主轴定位方法及装置，属于机加工领域，该方法包括：利用两检验心轴代表双工位的C1、C2轴线；移动X轴，利用A轴上的检验支架前端所带的位移传感器检测出其距检验心轴侧向的间距S1；再移动X轴，待位移传感器脱开检验心轴后，旋转A轴180°；再移动X轴，利用位移传感器检测出其距检验心轴另一侧向的间距S1’；计算出C1轴线与A轴线之间偏离值△S＝S1‑S1’，然后根据△S值正负来判断C1轴线偏离方向，调整C1轴线位置；再移动X轴，待位移传感器脱开检验心轴后，启动C3轴，交换C1、C2工位，在C2工位处重复以上步骤，调整C2轴线位置。本方法解决了双工位工件主轴定位问题，达到操作方便、调整精度高的目的。

Description

一种双工位机床工件主轴定位方法及装置

技术领域

本发明属于齿轮加工技术领域，具体涉及一种双工位机床工件主轴定位方法及装置。

背景技术

随着工业发展，对于大批量生产的零件或形状复杂的需要多道工序加工的零件，多采用双工位加工，但因双工位加工涉及工件定位问题，如图1所示，为使双工位机床在加工时保证两个工位所加工工件的一致性，需要保证两个工件主轴交换工位后其轴线位置一致，见图 2所示，且控制C1/C2轴线与A轴相交，即通过C3轴旋转实现C1、C2工件主轴交换后，须满足C1、C2工件轴线与A轴轴线相交。因此，如何在双工位加工过程中，实现快速的、低成本的、低耗时的工件主轴定位，是有研究价值的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双工位机床工件主轴定位方法及装置，以解决双工位工件主轴定位问题，达到操作方便、调整精度高的目的。

为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供一种双工位机床工件主轴定位方法，包括如下步骤：

A1)利用两个检验心轴分别代表双工位工件主轴的C1、C2轴线；

A2)向靠近第一个检验心轴方向移动X轴，并利用A轴上的检验支架前端所带的位移传感器检测出其距该检验心轴侧向的间距S1；

A3)向背离该检验心轴方向移动X轴，待位移传感器脱开该检验心轴后，旋转A轴180°；

A4)再向靠近该检验心轴方向移动X轴，并再利用位移传感器检测出其距该检验心轴另一侧向的间距S1’；接着计算出该检验心轴所对应的C1轴线与A轴线之间偏离值△S＝S1-S1’，然后根据△S值正负来判断C1轴线偏离方向，并调整C1轴线位置；

A5)再向背离该检验心轴方向移动X轴，待位移传感器脱开检验心轴后，启动C3轴，交换C1、C2工位，在C2工位处重复步骤A2)、A3)、A4)，调整第二个检验心轴所对应的C2轴线位置。

优选的，在步骤A4)和A5)中，其单次的调整量为△S/2，且每次重复步骤A2)、A3)、A4)步骤，并检测C1轴线或C2轴线与A轴线是否达到相交要求量，直至调整至允差范围内。

本发明还提供一种双工位机床工件主轴定位装置，用于实现上述的定位方法，包括检验心轴、检验支架和位移传感器，所述检验心轴为两件，用以分别安装于双工位上，所述检验支架安装于A轴上，其自由端在面对检验心轴的对应面设置所述的位移传感器。

本发明的有益效果是：本发明能够解决双工位工件主轴定位问题，并达到操作方便、调整精度高的目的。本发明还利用了位移传感器检测及取中值的统计方法，消除了检测误差的影响，提高测量精度，从而实现对双工位工件主轴位置调整找正，提高了机床零件加工的自动化水平。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明的双工位机床结构正面示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明双工位机床增加定位装置后的正面示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为图4的I部放大示意图；

图6为图3中A轴旋转180°后的正面示意图；

图7为图6的俯视图；

图8为图7的II部放大示意图。

附图标记：检验支架1、检验心轴2、位移传感器3。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

为实现这一目标，需要四个前提条件(见图1、2)：其一、X轴的通电，可实现伺服位移；其二、Z轴的通电，可实现伺服位移；其三、A轴的通电，可实现伺服旋转；其四、两套工件主轴交换轴线浮动油缸通油，可实现浮动机构上浮、锁紧(手动旋转C3轴，以实现两套工件轴线交换)。该定位方法需要三种专用工具(见图3、图4、图5)：其一、专用的检验心轴2 两件，分别用以代表工件轴线C1和C2；其二、专用的检验支架1一件，用以支撑位移传感器3，检测工件轴线对称偏移；其三、位移传感器3一件，用以检测位移变化。

具体的定位方法过程描述：

A1、首先，将C1、C2轴线找正，确保检验心轴能够代表C1、C2轴线；并调整Z轴和浮动油缸，使得检验心轴和检验支架在测量位置；

A2、向靠近第一个检验心轴方向移动X轴，并利用A轴上的检验支架前端所带的位移传感器检测出其距该检验心轴侧向的间距S1(见图5)；

A3、向背离该检验心轴方向移动X轴，待位移传感器脱开该检验心轴后，旋转A轴180°；

A4、再向靠近该检验心轴方向移动X轴，并再利用位移传感器检测出其距该检验心轴另一侧向的间距S1’(见图6、图7、图8)；接着，基于以上过程可计算C1轴线与A轴线之间偏离值△S＝S1-S1’，然后根据△S值正负判断轴线偏离方向，调整C1轴线位置，其单次的调整量为△S/2，且每次重复步骤A2)、A3)、A4)步骤，并检测C1轴线与A轴线是否达到相交要求量，直至调整至允差范围内。

A5)再向背离该检验心轴方向移动X轴，待位移传感器脱开检验心轴后，启动C3轴，交换C1、C2工位，在C2工位处重复步骤A2)、A3)、A4)，调整第二个检验心轴所对应的C2轴线位置。

本定位装置中的位移传感器对于检验心轴侧向检测的准确性提供保障，而利用取中值的统计方法，消除了检测误差的影响，提高测量精度，从而实现对双工位工件主轴位置调整找正，提高了机床零件加工的自动化水平。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种双工位机床工件主轴定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

A1)利用两个检验心轴分别代表双工位工件主轴的C1、C2轴线；

A2)向靠近第一个检验心轴方向移动X轴，并利用A轴上的检验支架前端所带的位移传感器检测出其距该检验心轴侧向的间距S1；

A3)向背离该检验心轴方向移动X轴，待位移传感器脱开该检验心轴后，旋转A轴180°；

A4)再向靠近该检验心轴方向移动X轴，并再利用位移传感器检测出其距该检验心轴另一侧向的间距S1’；接着计算出该检验心轴所对应的C1轴线与A轴线之间偏离值△S＝S1-S1’，然后根据△S值正负来判断C1轴线偏离方向，并调整C1轴线位置；

A5)再向背离该检验心轴方向移动X轴，待位移传感器脱开检验心轴后，启动C3轴，交换C1、C2工位，在C2工位处重复步骤A2)、A3)、A4)，调整第二个检验心轴所对应的C2轴线位置。

2.根据权利要求1所述的双工位机床工件主轴定位方法，其特征在于，在步骤A4)和A5)中，其单次的调整量为△S/2，且每次重复步骤A2)、A3)、A4)步骤，并检测C1轴线或C2轴线与A轴线是否达到相交要求量，直至调整至允差范围内。

3.一种双工位机床工件主轴定位装置，其特征在于，用于实现如权利要求1或2所述的定位方法，包括检验心轴、检验支架和位移传感器，所述检验心轴为两件，用以分别安装于双工位上，所述检验支架安装于A轴上，其自由端在面对检验心轴的对应面设置所述的位移传感器。

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