数控机床用对刀仪的制作方法

本实用新型涉及对刀仪领域，具体涉及一种数控机床用对刀仪。

背景技术：

在机械加工中，越来越多地利用数控加工中心加工工件，每台加工中心需配备10~20把不等的刀具，当刀具出现磨损时，需要更换刀具，为了确保新刀具与旧刀具的刀尖到工件加工表面的距离保持相同，可以采用专用对刀仪或人工调试两种方式，专用对刀仪价格昂贵，而且其量程己经固定，适用范围小，使用成本高；人工调试很大程度上要依靠操作者的操作技能，而且操作麻烦，增加生产准备的时间，换刀效率较低，增加生产成本。

技术实现要素：

本实用新型提供一种数控机床用对刀仪，此数控机床用对刀仪大大提高了测量的精度，既有效消除往复测量误差和机械配合误差，也提高了精度、可靠性高和使用寿命。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种数控机床用对刀仪，包括：立柱、底座、位于此底座上的标准座、玻璃标尺光栅、光栅读数头、Z轴移动块和与Z轴移动块连接的支架；所述立柱内包括一连接到电源的电机，此电机在电源的驱动下转动，联轴器一端套接在此电机的转子端，此联轴器另一端连接到丝杠一端，一锁紧螺母安装于此联轴器与所述丝杠的连接处；此丝杠一端定位于第一轴承内，第一轴承座固定所述第一轴承，所述丝杠另一端定位于第二轴承内，第二轴承座固定所述第二轴承；一丝杠螺母套装于所述丝杠上，此丝杠螺母与Z轴移动块固定连接，所述丝杠旋转时带动此Z轴移动块上下移动；

所述光栅读数头进一步包括左侧板、右侧板、基板、光阑板、凸透镜和位于光阑板正下方的指示光栅，所述基板两端分别与左侧板、右侧板各自上端固定，所述指示光栅与左侧板、右侧板各自下端连接，所述光阑板位于基板和指示光栅之间，所述指示光栅上具有平行设置的第一线纹条形区和第二线纹条形区；

所述基板下表面安装有红外光发光器，所述光阑板上开有通孔，所述凸透镜位于红外光发光器与通孔之间，所述光阑板与凸透镜相背的表面安装有光电感应器，所述光电感应器设置于通孔的周边，所述光阑板位于凸透镜的焦距内；

所述玻璃标尺光栅安装于立柱内，所述光栅读数头安装于Z轴移动块上，所述光栅读数头的指示光栅与玻璃标尺光栅间隙配合；

所述光栅读数头随Z轴移动块移动，并通过位于光栅读数头内部的光电感应器扫描所述玻璃标尺光栅上的增量光栅获得位移量，所述增量光栅中穿插有若干个绝对参考点，所述第一线纹条形区和第二线纹条形区中均穿插有若干个零位参考点。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，一光源位于所述标准座前方，一投影屏位于所述标准座后方。

2、上述方案中，所述凸透镜的直径为通孔的直径的1.2~2倍。

3、上述方案中，所述光阑板与凸透镜的距离为凸透镜焦距的0.6~0.8倍。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点和效果：

本实用新型数控机床用对刀仪，其玻璃标尺光栅安装于立柱内，所述光栅读数头安装于Z轴移动块上，所述光栅读数头的指示光栅与玻璃标尺光栅间隙配合，大大提高了测量的精度；其次，由于所述钢带绝对光栅尺上刻有增量光栅，且在所述增量光栅中穿插有若干绝对参考点，所以本实用新型能让后续电子设备快速找到绝对参考点，有效提高工作效率；再次，其第一线纹条形区和第二线纹条形区中均穿插有若干个零位参考点有利于扫描器移动到任意两条标尺光栅的拼接缝处时，可避免了丢数，造成的测量精度降低的问题，大大提高可靠性高、精度、实现了可超大量程拾取测量信号。

附图说明

附图1为本实用新型数控机床用对刀仪结构示意图；

附图2为附图1的局部结构示意图；

附图3为本实用新型数控机床用对刀仪中光栅读数头结构示意图；

附图4为本实用新型数控机床用对刀仪中指示光栅结构示意图；

附图5为本实用新型数控机床用对刀仪中玻璃标尺光栅结构示意图。

以上附图中：1、立柱；2、底座；3、标准座；4、支架；5、Z轴移动块；6、电机；7、联轴器；8、丝杠；9、锁紧螺母；10、第一轴承；11、第一轴承座；12、第二轴承；13、第二轴承座；14、丝杠螺母；15、投影屏；20、光栅读数头；21、基板；22、光阑板；23、凸透镜；24、指示光栅；241、第一线纹条形区；242、第二线纹条形区；25、红外光发光器；26、通孔；27、光电感应器；28、左侧板；29、右侧板；30、零位参考点；40、玻璃标尺光栅；401、增量光栅；402、绝对参考点。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例1：一种数控机床用对刀仪，包括：立柱1、底座2、位于此底座2上的标准座3、玻璃标尺光栅40、光栅读数头20、Z轴移动块5和与Z轴移动块5连接的支架4；所述立柱1内包括一连接到电源的电机6，此电机6在电源的驱动下转动，联轴器7一端套接在此电机6的转子端，此联轴器7另一端连接到丝杠8一端，一锁紧螺母9安装于此联轴器7与所述丝杠8的连接处；此丝杠8一端定位于第一轴承10内，第一轴承座11固定所述第一轴承10，所述丝杠8另一端定位于第二轴承12内，第二轴承座13固定所述第二轴承12；一丝杠螺母14套装于所述丝杠8上，此丝杠螺母14与Z轴移动块5固定连接，所述丝杠8旋转时带动此Z轴移动块5上下移动；

所述光栅读数头20进一步包括左侧板28、右侧板29、基板21、光阑板22、凸透镜23和位于光阑板22正下方的指示光栅24，所述基板21两端分别与左侧板28、右侧板31各自上端固定，所述指示光栅24与左侧板28、右侧板31各自下端连接，所述光阑板22位于基板21和指示光栅24之间，所述指示光栅24上具有平行设置的第一线纹条形区241和第二线纹条形区242；

所述基板21下表面安装有红外光发光器25，所述光阑板24上开有通孔26，所述凸透镜23位于红外光发光器25与通孔26之间，所述光阑板22与凸透镜23相背的表面安装有光电感应器27，所述光电感应器27设置于通孔26的周边，所述光阑板22位于凸透镜23的焦距内；

所述玻璃标尺光栅40安装于立柱1内，所述光栅读数头20安装于Z轴移动块5上，所述光栅读数头20的指示光栅27与玻璃标尺光栅40间隙配合；

所述光栅读数头20随Z轴移动块5移动，并通过位于光栅读数头20内部的光电感应器27扫描所述玻璃标尺光栅40上的增量光栅401获得位移量，所述增量光栅401中穿插有若干个绝对参考点402，所述第一线纹条形区241和第二线纹条形区242中均穿插有若干个零位参考点30。

一光源位于所述标准座前方，一投影屏15位于所述标准座3后方。

上述凸透镜23的直径为通孔26的直径的1.5倍。

上述光阑板22与凸透镜23的距离为凸透镜23焦距的0.7倍。

实施例2：一种数控机床用对刀仪，包括：立柱1、底座2、位于此底座2上的标准座3、玻璃标尺光栅40、光栅读数头20、Z轴移动块5和与Z轴移动块5连接的支架4；所述立柱1内包括一连接到电源的电机6，此电机6在电源的驱动下转动，联轴器7一端套接在此电机6的转子端，此联轴器7另一端连接到丝杠8一端，一锁紧螺母9安装于此联轴器7与所述丝杠8的连接处；此丝杠8一端定位于第一轴承10内，第一轴承座11固定所述第一轴承10，所述丝杠8另一端定位于第二轴承12内，第二轴承座13固定所述第二轴承12；一丝杠螺母14套装于所述丝杠8上，此丝杠螺母14与Z轴移动块5固定连接，所述丝杠8旋转时带动此Z轴移动块5上下移动；

所述光栅读数头20进一步包括左侧板28、右侧板29、基板21、光阑板22、凸透镜23和位于光阑板22正下方的指示光栅24，所述基板21两端分别与左侧板28、右侧板31各自上端固定，所述指示光栅24与左侧板28、右侧板31各自下端连接，所述光阑板22位于基板21和指示光栅24之间，所述指示光栅24上具有平行设置的第一线纹条形区241和第二线纹条形区242；

所述基板21下表面安装有红外光发光器25，所述光阑板24上开有通孔26，所述凸透镜23位于红外光发光器25与通孔26之间，所述光阑板22与凸透镜23相背的表面安装有光电感应器27，所述光电感应器27设置于通孔26的周边，所述光阑板22位于凸透镜23的焦距内；

所述玻璃标尺光栅40安装于立柱1内，所述光栅读数头20安装于Z轴移动块5上，所述光栅读数头20的指示光栅27与玻璃标尺光栅40间隙配合；

所述光栅读数头20随Z轴移动块5移动，并通过位于光栅读数头20内部的光电感应器27扫描所述玻璃标尺光栅40上的增量光栅401获得位移量，所述增量光栅401中穿插有若干个绝对参考点402，所述第一线纹条形区241和第二线纹条形区242中均穿插有若干个零位参考点30。

上述凸透镜23的直径为通孔26的直径的1.7倍。

上述光阑板22与凸透镜23的距离为凸透镜23焦距的0.65倍。

采用上述对刀仪时，其光栅读数头安装于基座上，其玻璃标尺光栅安装于立柱内，所述光栅读数头安装于Z轴移动块上，所述光栅读数头的指示光栅与玻璃标尺光栅间隙配合，大大提高了测量的精度；其次，由于所述钢带绝对光栅尺上刻有增量光栅，且在所述增量光栅中穿插有若干绝对参考点，所以本实用新型能让后续电子设备快速找到绝对参考点，有效提高工作效率；再次，其第一线纹条形区和第二线纹条形区中均穿插有若干个零位参考点有利于扫描器移动到任意两条标尺光栅的拼接缝处时，可避免了丢数，造成的测量精度降低的问题，大大提高可靠性高、精度、实现了可超大量程拾取测量信号。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。