qingmedia 发表于 2012-2-24 16:17:47

关于雕刻机绝对坐标的定位的方案，供莫大及各位参考。

本人20年前是搞塑料、机械和电子的，后来转行搞影视，最近有兴趣拾起老本行来玩玩，对雕刻机产生兴趣。
要使雕刻机具有硬件绝对坐标，靠机械的行程开关是不可靠的，精度没有保障。本人有一个方案，每轴使用2套激光发射接收装置来完成精确定位。
假设一丝杆导程为4mm，驱动的步进电机步进角度是0.9度，如不考虑细分状态，那么步进电机400步转一圈，即步进电机每进一步，丝杆行进4/400=0.01mm，这应该就是这个轴的最高分辨精度了。

激光感应装置包括激光发射接收管和反射镜片。

第一套激光感应装置检测平台的水平移动，在丝杆螺母（或承载平台）上装括一个个反射镜片，对应固定平台上装一个激光发射接收装置，当移动的反射镜片进入激光照射区域，就能感应出平台的位置了。这个位置的分辨率不会太高，但只要能使测试分辨率略高于1个导程的距离即可，也即是说反射区域略大于导程。

第二套装在丝杆的一端，如图所示：

反射镜片粘贴在一个轴套上，轴套固定在轴端。在一侧装有一个激光发射接收对，发射的激光照到镜片上，在特定角度反射到接收管上，这样可以检测丝杆的绝对角度。这个角度的分辨率能达到多少呢？假设反射镜与激光发射点距离100mm，激光束垂直照到镜片上，当轴转动一个步进角度0.9度（相当于平台轴向移动0.01mm），那么光束入射再反射到接收点的偏移距离增加了1倍，距离大约是2x100*sin(0.9)=3.14mm，这个距离相信很容易做到，也就是说用这个角度检测方式很容易分辨出平台0.01mm的移动。

当上述两套装置的同时检测到激光时，说明平台现在的位置在第几螺距的第几个步进角，这个位置是绝对的，这就达到了绝对定位的目的。

其实这个原激光位置感应装置理跟螺旋千分尺一样。上述反射式可以改成透射、直射等方式。

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_52/ourdev_721883DXXJZK.jpg
(原文件名:demo.jpg)

jxnclff 发表于 2012-2-25 14:38:05

顶楼主！
我真也有想过（大家别扔砖头...）。现在还没订购雕刻机。做过激光的。JJ到手，就加装

cndavy 发表于 2012-2-25 22:59:26

回复【楼主位】qingmedia
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这不是测量光速，或者测量常数G的方法？佩服

af00 发表于 2012-2-25 23:45:32

如果弄3次反射，是不是更高精度？

albert_w 发表于 2012-2-26 00:18:06

回复【2楼】cndavy
回复【楼主位】qingmedia
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这不是测量光速，或者测量常数g的方法？佩服

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您想太多了，呵呵...

armok 发表于 2012-2-26 00:24:01

无论是否可行，有这个创意，也值得COOL帖子。

hwbrat 发表于 2012-2-26 02:20:03

似乎每轴只要一套激光发射接收装置也可以。
一面反光镜安装在轴套上随丝杆旋转；另一面固定在移动平台某个位置，随移动平台沿丝杆轴向移动。选择合适的激光发射接收管的安装位置，当移动平台移动到某个位置（这个位置一般接近丝杆的尽头），且旋转轴套上的反光镜也选转到某个角度时，使激光发射管射出的激光经两面反光镜反射后刚好射到激光接收管上，这样也能实现定位，而省了一套激光发射接收装置。

qingmedia 发表于 2012-2-26 20:57:37

回复【6楼】hwbrat
似乎每轴只要一套激光发射接收装置也可以。
一面反光镜安装在轴套上随丝杆旋转；另一面固定在移动平台某个位置，随移动平台沿丝杆轴向移动。选择合适的激光发射接收管的安装位置，当移动平台移动到某个位置（这个位置一般接近丝杆的尽头），且旋转轴套上的反光镜也选转到某个角度时，使激光发射管射出的激光经两面反光镜反射后刚好射到激光接收管上，这样也能实现定位，而省了一套激光发射接收装置。
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一套当然也行，光路要复杂一些，尤其是2次反射对镜子的安装角度要求高很多，个人加装难度大。这都体现在成本的增加上，实际运用有待验算。

dearterry30 发表于 2012-2-27 12:06:42

不错 就是安装调整很麻烦吧
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