一种数控机床用工件测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及数控机床，尤其涉及一种数控机床用工件测量装置。
【背景技术】
[0002]伺服或步进电机是数控加工设备中最常见的动力来源。两者都是通过控制发出的脉冲数量，可实现精准控制电机轴转动的圈数和转动的角度，配合丝杆的动作，实现位移的输出。其准确性已是普遍验证。但是，伺服或步进电机本身，不具备测量位移的功能。
[0003]数控机床通常使用的测量仪器有位移传感器、光栅尺、球栅尺等，这些仪器本身就有输出位移信号的功能，可用于对工件尺寸的测量。测量结果的来源，是这些测量仪器本身。普通位移传感器价格在一百至几百元之间，普通光栅尺也要几十元至几百元，而球栅尺则要一千至几千元。若是知名品牌的，或量程比较大的，价格则要大幅提高。
[0004]利用伺服或步进电机的现有结构，设计能精确测量工件尺寸的低成本装置，是本领域技术人员亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于数控机床的步进或伺服电机的工件测量装置。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种数控机床用工件测量装置，安装于数控机床的步进或伺服电机控制的丝杆上，包括丝杆上安装的滑台、滑台上安装的行程开关，及距离所述行程开关固定距离安装的定位板；所述行程开关电性连接数控机床的控制单元，所述控制单元在行程开关被工件触发时关停电机并根据预定程序得出工件尺寸。
[0007]进一步地，所述行程开关通过开关支架安装于滑台。
[0008]进一步地，所述行程开关外围设有保护罩，所述保护罩安装于所述开关支架。
[0009]进一步地，所述行程开关的触头处设有向工件方向延伸的刚性杆。
[0010]进一步地，所述开关支架在非测量状态时收缩于滑台上表面。
[0011]进一步地，所述开关支架通过气传动、液压传动或电传动活动安装于滑台。
[0012]进一步地，所述定位板位置可调，以使行程开关与定位板之间有多个固定距离。
[0013]进一步地，所述定位板与丝杆为非接触安装。
[0014]进一步地，所述控制单元根据电机关停时发生的脉冲数计算滑台行程，并换算工件尺寸。
[0015]本实用新型利用数控机床本身自带的伺服或步进电机机构，额外配合一个行程开关和定位板，不依靠其它传统的测量仪器，实现了对工件尺寸的精确测量，对比利用传统测量仪器进行测量，本实用新型节约成本、易于安装、节省空间。
[0016]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的一种实施方式结构示意图。
[0018]图2是本实用新型的一种实施方式不同运动位置结构示意图。
[0019]图3是本实用新型的另一实施方式结构示意图。
[0020]图中:1、电机；2、丝杆；3、滑台；4、行程开关；5、定位板；6、工件；7、开关支架；
8、保护罩；9、刚性杆。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
[0022]如图1所示，本实用新型一种数控机床用工件测量装置，安装于数控机床的步进或伺服电机1控制的丝杆2上，包括丝杆2上安装的滑台3、滑台上安装的行程开关4，及距离行程开关固定距离安装的定位板5 ;行程开关4电性连接数控机床的控制单元(图中未示)，控制单元在行程开关4被工件6触发时关停电机1并根据预定程序得出工件尺寸。行程开关4可选用接触式行程开关或非接触式行程开关，优选为接触式行程开关，行程开关4可直接安装于滑台3，优选地，行程开关4通过一个开关支架7安装于滑台。
[0023]本实用新型的伺服或步进电机的电机轴与丝杆连接，丝杆与滑台配合。电机转动，则丝杆转动；丝杆转动，则带动滑台前进或后退。滑台上固定安装一个开关支架，开关支架末端固定安装行程开关，行程开关的触头朝向工件方向。测量前，电机通过丝杆，将滑台退回至零点，如图1中A点所示。应当指出，电机将滑台回归至零点是数控机床中最常规、而且必不可少的动作，能保证滑台每次都准确复位到零点，其可靠性已普通验证。本实用新型的定位板固定安装在与丝杆轴线方向垂直的位置上，优选实施方式中，定位板5与丝杆2为非接触安装，即安装位置与滑台及丝杆脱离，不受滑台运动而改变。因此，定位板的定位点(图1中B点)与上述A点的距离L1是固定值。该值可以通过量尺等常规的测量方法获得。由于行程开关也是固定安装在滑台本身，两者刚性连接，因此，滑台零点(图1中A点)与行程开关触发点(图1中C点)的距离L2也是固定不变的，也可通过常规测量方法获得。继续参加图1，L1-L2=L30 L3即为滑台处于零点位置时，行程开关触发点与定位板定位点的距离，因Ll、L2均为固定值，因此L3也是一个固定值。
[0024]本实用新型的测量过程如下:
[0025]a)将待测工件放置于定位板与行程开关之间，其中一边紧贴定位板的定位边。
[0026]b)伺服或步进电机启动，通过丝杆驱动滑台从零点(A点)开始向定位板方向前进。此时，滑台上的行程开关也在同步前进。
[0027]c)行程开关不断靠近工件，最终使得行程开关的触头被按压，其触点在该一瞬间触发。触发位置参见图2。
[0028]d)行程开关触点触发的一瞬间，行程开关向控制单元发出一个接通的信号，控制单元通过程序控制，使电机立即停止运作并记录下此时一共发出的脉冲数量。通过预定程序，控制单元根据电机关停时发生的脉冲数计算滑台行程，并换算工件尺寸。具体原理在于通过脉冲数量所对应的电机主轴转数，再通过丝杆导程的换算，可计算出滑台位移量，图1中X所示。并计算得出工件的尺寸为:Y=L3-X。g卩，Y值为测量结果。
[0029]e)测量结束，控制单元控制滑台回归到零点，以进行下一次的测量。
[0030]需要特别指出的是，行程开关是脆弱电气元件，为更好的对行程开关进行保护，本实用新型提供了一种优选实施方式，在行程开关外围设有保护罩8，保护罩安装于开关支架
7。更优地，行程开关的触头处