專利名稱：木工件輪廓曲線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量系統(tǒng)，尤其是涉及一種用于木工件輪廓仿形加工設(shè)備的輪廓
曲線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有木工輪廓仿形加工采用的是回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式靠模加工法，即在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上同 時(shí)裝有模板和工件，成形銑刀與靠輪同軸線安裝，靠輪緊貼在模板輪廓表面，工作時(shí)隨著工 作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，利用靠模裝置帶著銑刀按照模板的曲線形狀對(duì)工件進(jìn)行加工，從而獲得所需 要的輪廓曲線。由于現(xiàn)有的木工輪廓仿形加工設(shè)備不具備測(cè)量木工件輪廓參數(shù)并轉(zhuǎn)化為 加工數(shù)據(jù)的功能，生產(chǎn)每一個(gè)木工件都需要制作與之對(duì)應(yīng)的專用模具，適應(yīng)性差，生產(chǎn)周期 長(zhǎng)。尤其對(duì)于小批量、多品種的生產(chǎn)場(chǎng)合，因需要頻繁更換模具，造成生產(chǎn)成本高、手工操作 量大、效率低的問(wèn)題。 郭幼丹等在"木工銑床的數(shù)控化改造技術(shù)"(木工機(jī)床，2008年，第2期) 一文中 提出了木工銑床數(shù)控化改造的基本思路和關(guān)鍵技術(shù)，從木工銑床的結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)特 性、控制系統(tǒng)和切削性能等方面分析，主要通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)以及縱、橫進(jìn)給機(jī)構(gòu) 等幾個(gè)方面分別進(jìn)行改造，提高木工銑床自動(dòng)化程度、加工精度和表面質(zhì)量，克服木工銑床 難于加工曲線形狀復(fù)雜的木制零件等缺點(diǎn)，使經(jīng)過(guò)改造后的木工銑床能夠滿足高精密度木 制零件的生產(chǎn)需要，但由于采用該技術(shù)開(kāi)發(fā)的數(shù)控設(shè)備不具備測(cè)量木工件輪廓參數(shù)并轉(zhuǎn)化 為加工數(shù)據(jù)的功能，如果用于木工仿形加工場(chǎng)合，則還需要花費(fèi)大量時(shí)間來(lái)研究仿形實(shí)物 樣品的外形輪廓參數(shù)并轉(zhuǎn)化為數(shù)控設(shè)備可以識(shí)別的加工代碼，實(shí)用性不強(qiáng)。因此，只有開(kāi)發(fā) 出 一種用于木工輪廓仿形加工數(shù)控設(shè)備的、可對(duì)實(shí)物樣品外形輪廓

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種可對(duì)實(shí)物樣品外形輪廓
進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量并產(chǎn)生加工數(shù)據(jù)的木工件輪廓曲線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為 木工件輪廓曲線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，包括測(cè)量機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制器，其特征在于所述的測(cè)量機(jī)構(gòu)包括測(cè)量頭、X軸位移傳感器、Z軸位移傳感 器和工作臺(tái)角位移傳感器；所述的控制器包括信號(hào)處理單元、數(shù)據(jù)處理單元和電氣控制單 元；所述的X軸位移傳感器、Z軸位移傳感器分別與測(cè)量頭連接，工作臺(tái)角位移傳感器和回 轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)連接；所述的X軸位移傳感器、Z軸位移傳感器和工作臺(tái)角位移傳感器分別與 信號(hào)處理單元連接，信號(hào)處理單元和數(shù)據(jù)處理單元通訊連接，數(shù)據(jù)處理單元和電氣控制單 元通訊連接，電氣控制單元和回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接。 測(cè)量時(shí)，把木工件安裝在回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)上，使測(cè)量頭緊貼于木工件表面；通過(guò)電 氣控制單元啟動(dòng)回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；工作臺(tái)角位 移傳感器、X軸位移傳感器和Z軸位移傳感器分別檢測(cè)并建立回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)的角位移、半的直線位移等三個(gè)木工件輪廓曲線參數(shù)的檢測(cè)信號(hào)；信 號(hào)處理單元將檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化為具體的輪廓曲線空間點(diǎn)坐標(biāo)值的測(cè)量數(shù)據(jù)并發(fā)送給數(shù)據(jù)處 理單元；數(shù)據(jù)處理單元接收信號(hào)處理單元發(fā)送的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，產(chǎn)生并保存輪廓曲 線加工數(shù)據(jù)代碼。 本發(fā)明根據(jù)實(shí)物樣品即可進(jìn)行各種木工件的輪廓曲線的三維測(cè)量并產(chǎn)生加工數(shù) 據(jù)，自動(dòng)化程度高，適應(yīng)性強(qiáng)，測(cè)量精確。本發(fā)明用于木工輪廓仿形數(shù)控加工設(shè)備上，可以使 得生產(chǎn)過(guò)程中不必制作加工模具，節(jié)約生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，大幅度提高生產(chǎn)效率，從 而替代傳統(tǒng)上的采用專用加工模具的木工輪廓仿形加工技術(shù)，特別適用于小批量多品種的 木工數(shù)控加工場(chǎng)合。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架圖。
圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的工作流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。 參見(jiàn)圖l，本發(fā)明實(shí)施例包括測(cè)量機(jī)構(gòu)1、回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)2、回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)3和控制器4，其特征在于所述的測(cè)量機(jī)構(gòu)1包括測(cè)量頭15、X軸位移傳感器12、Z軸位 移傳感器13、工作臺(tái)角位移傳感器16、 X軸氣缸11和Z軸氣缸14，所述的控制器4包括信 號(hào)處理單元41、數(shù)據(jù)處理單元42和電氣控制單元43 ;所述的X軸位移傳感器12、 Z軸位移 傳感器13分別和測(cè)量頭15連接，X軸氣缸11、 Z軸氣缸14分別與測(cè)量頭15連接，工作臺(tái) 角位移傳感器16和回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)2連接；所述的X軸位移傳感器12、Z軸位移傳感器13 和工作臺(tái)角位移傳感器16分別與信號(hào)處理單元41連接，信號(hào)處理單元41和數(shù)據(jù)處理單元 42通訊連接，數(shù)據(jù)處理單元42和電氣控制單元43通訊連接，電氣控制單元43與回轉(zhuǎn)伺服 電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3電連接。 結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行測(cè)量時(shí)，把待測(cè)工件5安裝在回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái) 2上，在X軸氣缸11和Z軸氣缸14的驅(qū)動(dòng)下，測(cè)量頭15緊貼于待測(cè)工件5的輪廓表面；通 過(guò)電氣控制單元43啟動(dòng)回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3，使得回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)2產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 工作臺(tái)角位移傳感器16、 X軸位移傳感器12和Z軸位移傳感器13按照一定的點(diǎn)密度分別 檢測(cè)并建立回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)2的角位移、半徑方向的直線位移和上下垂直方向的直線位移 等三個(gè)待測(cè)工件5的輪廓曲線參數(shù)的檢測(cè)信號(hào)；信號(hào)處理單元41將檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化為具體的 輪廓曲線空間點(diǎn)坐標(biāo)值的測(cè)量數(shù)據(jù)并發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元42 ;數(shù)據(jù)處理單元42接收信號(hào) 處理單元41發(fā)送的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，消除測(cè)量誤差，轉(zhuǎn)換并保存為外部數(shù)控加工設(shè)備 6能夠識(shí)別的加工數(shù)據(jù)代碼，發(fā)送給電氣控制單元43 ;電氣控制單元43可以通過(guò)這些加工 數(shù)據(jù)代碼控制外部數(shù)控加工設(shè)備6進(jìn)行輪廓仿形加工。 以上所述的具體實(shí)施例，僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例而已，凡舉依本發(fā)明申請(qǐng)專利 范圍所做的等同設(shè)計(jì)，均為本發(fā)明的技術(shù)所涵蓋。
權(quán)利要求
一種木工件輪廓曲線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，包括測(cè)量機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制器，其特征在于所述的測(cè)量機(jī)構(gòu)包括測(cè)量頭、X軸位移傳感器、Z軸位移傳感器和工作臺(tái)角位移傳感器；所述的控制器包括信號(hào)處理單元、數(shù)據(jù)處理單元和電氣控制單元；所述的X軸位移傳感器、Z軸位移傳感器分別與測(cè)量頭連接，工作臺(tái)角位移傳感器和回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)連接；所述的X軸位移傳感器、Z軸位移傳感器和工作臺(tái)角位移傳感器分別與信號(hào)處理單元連接，信號(hào)處理單元和數(shù)據(jù)處理單元通訊連接，數(shù)據(jù)處理單元和電氣控制單元通訊連接，電氣控制單元和回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的木工件輪廓曲線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于測(cè)量時(shí)，把木工 件安裝在回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)上，使測(cè)量頭緊貼于木工件表面；通過(guò)電氣控制單元啟動(dòng)回轉(zhuǎn)伺 服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；工作臺(tái)角位移傳感器、X軸位移傳感 器和Z軸位移傳感器分別檢測(cè)并建立回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)的角位移、半徑方向的直線位移和上 下垂直方向的直線位移等三個(gè)木工件輪廓曲線參數(shù)的檢測(cè)信號(hào)；信號(hào)處理單元將檢測(cè)信號(hào) 轉(zhuǎn)化為具體的輪廓曲線空間點(diǎn)坐標(biāo)值的測(cè)量數(shù)據(jù)并發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元；數(shù)據(jù)處理單元接 收信號(hào)處理單元發(fā)送的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，產(chǎn)生并保存輪廓曲線加工數(shù)據(jù)代碼。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種木工件輪廓曲線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，包括測(cè)量機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制器，其特征在于所述的測(cè)量機(jī)構(gòu)包括測(cè)量頭、X軸位移傳感器、Z軸位移傳感器和工作臺(tái)角位移傳感器；所述的控制器包括信號(hào)處理單元、數(shù)據(jù)處理單元和電氣控制單元；所述的X軸位移傳感器、Z軸位移傳感器和測(cè)量頭連接，工作臺(tái)角位移傳感器和回轉(zhuǎn)測(cè)量工作臺(tái)連接；所述的X軸位移傳感器、Z軸位移傳感器和工作臺(tái)角位移傳感器分別與信號(hào)處理單元連接，信號(hào)處理單元和數(shù)據(jù)處理單元通訊連接，數(shù)據(jù)處理單元和電氣控制單元通訊連接，電氣控制單元與回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接。本發(fā)明根據(jù)實(shí)物樣品即可進(jìn)行各種木工件的輪廓曲線的三維測(cè)量并產(chǎn)生加工數(shù)據(jù)，自動(dòng)化程度和測(cè)量精度高，用于木工輪廓仿形數(shù)控加工設(shè)備上，可以使得生產(chǎn)過(guò)程中不必制作加工模具，節(jié)約生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，大幅度提高生產(chǎn)效率，特別適用于小批量多品種的木工輪廓仿形數(shù)控加工場(chǎng)合。
文檔編號(hào)B27G23/00GK101704258SQ20091004213
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者何培煒, 吳來(lái)杰, 姚麗娟, 黃瑞文 申請(qǐng)人:何培鎏