專利名稱：刀具測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種刀具測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
刀具是數(shù)控機(jī)床用來(lái)加工精密零件的工具，因此，只有刀具自身精度達(dá)到了要求，才能加工出合格的精密零件。在精密零件加工精度要求越來(lái)越高的情況下，對(duì)所采用的刀具自身精度同樣提出更高要求。相關(guān)的應(yīng)用于刀具形狀公差、位置公差、直徑的測(cè)量技術(shù)，大多由人工采用機(jī)械或是電子游標(biāo)卡尺進(jìn)行抽檢測(cè)量，這種人工測(cè)量方法的效率較低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種刀具測(cè)量裝置，以解決上述的問題。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，提供了一種刀具測(cè)量裝置，包括:底板；安裝座，安裝在底板上的設(shè)定位置；數(shù)碼相機(jī)，安裝在安裝座上，并對(duì)準(zhǔn)設(shè)定位置；控制器，電連接數(shù)碼相機(jī)；刀具支撐裝置，安裝在底板上的設(shè)定位置，其具有支撐部件，用于支撐刀具對(duì)準(zhǔn)數(shù)碼相機(jī)，支撐部件電動(dòng)旋轉(zhuǎn)。該刀具測(cè)量裝置因?yàn)椴捎脭?shù)碼相機(jī)和刀具支撐裝置進(jìn)行非接觸自動(dòng)測(cè)量，所以克服了人工測(cè)量效率較低的問題，提高了刀具的測(cè)量效率。

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的刀具測(cè)量裝置的正面立體圖；圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的刀具支撐裝置的正面立體圖；圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的刀具支撐裝置的背面立體圖；圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的刀具支撐裝置的工作示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的刀具測(cè)量裝置的正面立體圖；圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的刀具支撐裝置的正面立體圖；圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的刀具支撐裝置的背面立體圖。如圖所示，該刀具測(cè)量裝置包括:底板I ;安裝座(3、4、5、6、7、8、33)，安裝在底板I上的設(shè)定位置；數(shù)碼相機(jī)(10、12)，安裝在安裝座(3、4、5、6、7、8、33)上，并對(duì)準(zhǔn)設(shè)定位置；控制器，電連接數(shù)碼相機(jī)(10、12);刀具支撐裝置14，安裝在底板I上的設(shè)定位置，其具有支撐部件(24、30)，用于支撐刀具對(duì)準(zhǔn)數(shù)碼相機(jī)(10、12)，支撐部件(24、30)可電動(dòng)旋轉(zhuǎn)。圖1中的9為數(shù)碼相機(jī)(10、12)電連接到控制器的線纜。該刀具測(cè)量裝置因?yàn)椴捎脭?shù)碼相機(jī)和刀具支撐裝置進(jìn)行非接觸自動(dòng)測(cè)量，所以克服了人工測(cè)量效率較低的問題，提高了刀具的測(cè)量效率。由于刀具一般具有圓柱狀外形，且其上分布有刀具的各類特征，如前刀角、后刀角等，這些特征一般都是沿刀具中心圓周分布。本實(shí)施例的刀具支撐裝置具有旋轉(zhuǎn)能力，通過在測(cè)量過程中讓刀具轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，因此可以對(duì)刀具進(jìn)行圓周方向全方位的測(cè)量，確保在其正上方的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)能拍攝到圓周方向各位置上的特征圖像。優(yōu)選地，刀具支撐裝置14包括:底座20，安裝在設(shè)定位置；兩個(gè)支撐座(22、27)，安裝在底座20上的相對(duì)兩端；軸承32 ;主動(dòng)軸24和從動(dòng)軸30，通過軸承32并排地架設(shè)在兩個(gè)支撐座(22、27)上，主動(dòng)軸24和從動(dòng)軸30之間形成V型槽；皮帶28，用于聯(lián)接主動(dòng)軸24和從動(dòng)軸30 ；電機(jī)21，安裝在主動(dòng)軸24上。優(yōu)選地，刀具支撐裝置14還包括:擋板(23、26)，安裝在底座20上位于主動(dòng)軸24的外側(cè)。通過擋板調(diào)節(jié)主、從動(dòng)軸的預(yù)緊狀態(tài)。當(dāng)測(cè)量員旋轉(zhuǎn)電機(jī)時(shí)，將帶動(dòng)主動(dòng)軸同步旋轉(zhuǎn)，而通過同步皮帶將該運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)到從動(dòng)軸，從動(dòng)軸也將同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)圓柱狀的刀具被放置在主、從動(dòng)軸構(gòu)成的V型槽中時(shí)，也將與主、從動(dòng)軸相同方向和速度旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度完全由電機(jī)控制。優(yōu)選地，刀具支撐裝置14還包括:背景板31，安裝在底座20上，設(shè)置在鏡頭12的相對(duì)側(cè)。優(yōu)選地，安裝座(3、4、5、6、7、8、33)包括:底臺(tái)3，安裝在設(shè)定位置；連接板8，安裝在底臺(tái)3上，數(shù)碼相機(jī)(10、12)包括機(jī)身10和鏡頭12，機(jī)身10安裝在連接板8上。優(yōu)選地，安裝座(3、4、5、6、7、8、33)還包括:移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4、5、6、7、33)，連接板8通過移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4、5、6、7、33)安裝到底臺(tái)3上。優(yōu)選地，移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4、5、6、7、33)包括:Y軸33，水平地安裝在底臺(tái)3的上表面上；Ζ軸安裝座5，豎直地設(shè)置在Y軸33上；Z軸7，安裝在Z軸安裝座5上，連接板8安裝在Z軸7上。優(yōu)選地，移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4、5、6、7、33)還包括:Υ軸調(diào)整標(biāo)尺4，設(shè)置在Y軸33邊沿；Z軸調(diào)整標(biāo)尺6，設(shè)置在Z軸的邊沿。優(yōu)選地，移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4、5、6、7、33)還包括:拉手(2、11 )，設(shè)置在底板I上。優(yōu)選地，Y軸33和Z軸7為手動(dòng)裝置。圖2中的34是電機(jī)21連接控制器的線纜，36是電機(jī)安裝座，35是電機(jī)安裝座的固定螺釘，37是聯(lián)軸器。圖3中25是擋板(23、26 )的固定螺釘。圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的刀具支撐裝置的工作示意圖。圖示轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針旋轉(zhuǎn)，反向則逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。測(cè)量時(shí)，將該刀具測(cè)量裝置放置在光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)正下方，將刀具由測(cè)量員放置在主動(dòng)軸和從動(dòng)軸構(gòu)成的“V”型槽中。并通過光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)好光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)相對(duì)刀具的位置關(guān)系。調(diào)節(jié)好后，在測(cè)量系統(tǒng)中設(shè)置好測(cè)量時(shí)刀具轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)一定角度及停頓時(shí)間等運(yùn)動(dòng)參數(shù)，打開測(cè)量系統(tǒng)的自動(dòng)測(cè)量按鈕，則刀具測(cè)量裝置中的伺服電機(jī)將以系統(tǒng)設(shè)定運(yùn)動(dòng)參數(shù)帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)。測(cè)量員僅需要關(guān)注從光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)中傳遞到控制系統(tǒng)中的圖像即可，不需要為刀具旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行的多余操作，且可隨時(shí)通過在測(cè)量系統(tǒng)中修改轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向，以獲取最佳的拍攝圖像。刀具每轉(zhuǎn)到一定角度，刀具測(cè)量裝置將處于停頓狀態(tài)，則刀具將處于該位置不動(dòng)，此時(shí)，光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)將拍攝該位置刀具表面的圖像，并實(shí)時(shí)將圖像傳遞回控制系統(tǒng)。停頓一定時(shí)間后，伺服電機(jī)再次帶動(dòng)刀具轉(zhuǎn)動(dòng)到下一個(gè)位置，拍攝下一張圖像。轉(zhuǎn)滿一個(gè)圓周后，則控制系統(tǒng)中儲(chǔ)存關(guān)于該圓周方向上各位置的全套圖像，通過圖像處理技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行拼接處理，即可得到刀具表面特征的形貌圖。將該圖及相關(guān)尺寸形位公差、直徑等信息與控制系統(tǒng)原有的理論刀具圖像進(jìn)行對(duì)比，則可得到各特征的實(shí)際公差值，從而實(shí)現(xiàn)刀具測(cè)量功倉(cāng)泛。為了得到更高的測(cè)量精度，一般要求刀具勻速旋轉(zhuǎn)。相關(guān)技術(shù)中，用于實(shí)現(xiàn)刀具勻速旋轉(zhuǎn)的方法是通過精密旋轉(zhuǎn)軸和夾頭來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過人工將刀具放置在旋轉(zhuǎn)軸上的夾頭中，再通過夾頭將刀具夾緊，夾緊后旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)刀具勻速旋轉(zhuǎn)，以架設(shè)在刀具正上方的光學(xué)系統(tǒng)拍攝到刀具表面全方位的圖像。該方法存在如下問題:1)需要采用精密旋轉(zhuǎn)軸和夾頭來(lái)實(shí)現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，硬件成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；2)為了使用不同直徑規(guī)格的刀具，需要配置多種規(guī)格的夾頭來(lái)裝夾刀具，增加了配件成本；3)由于采用旋轉(zhuǎn)軸等精密部件，對(duì)控制要求較高，整個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜性增大，且系統(tǒng)外形較大，不便于靈活擺放及應(yīng)用。在本實(shí)施例中，測(cè)量時(shí)，只需要人工將刀具放置在刀具測(cè)量裝置中由兩根平行安裝的轉(zhuǎn)動(dòng)軸構(gòu)成的“V”型槽上。放置好后，通過伺服電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)軸通過兩端的同步皮帶，將運(yùn)動(dòng)傳遞給從動(dòng)軸，以使兩根軸同步同向旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)放置在其中間的刀具旋轉(zhuǎn)起來(lái)。刀具轉(zhuǎn)動(dòng)快慢、轉(zhuǎn)動(dòng)方向完全由伺服電機(jī)精確控制。該裝置具有體積小巧、功能完整、運(yùn)動(dòng)精確、操作方便等特點(diǎn)，為刀具精密測(cè)量提供一種精確控制刀具旋轉(zhuǎn)速度和方向的刀具測(cè)量裝置。本刀具測(cè)量裝置解決了相關(guān)技術(shù)的精密刀具光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)中存在的上述問題。該裝置具有體積小巧、功能完整、運(yùn)動(dòng)精確、操作方便等特點(diǎn)，為刀具精密測(cè)量提供一種精確控制刀具旋轉(zhuǎn)速度和方向的刀具測(cè)量裝置。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種刀具測(cè)量裝置，其特征在于，包括: 底板(I); 安裝座(3、4、5、6、7、8、33)，安裝在所述底板(I)上的設(shè)定位置； 數(shù)碼相機(jī)(10、12)，安裝在所述安裝座(3、4、5、6、7、8、33)上，并對(duì)準(zhǔn)所述設(shè)定位置；刀具支撐裝置(14)，安裝在所述底板(I)上的所述設(shè)定位置，其具有支撐部件(24、30)，用于支撐刀具對(duì)準(zhǔn)所述數(shù)碼相機(jī)(10、12)，所述支撐部件(24、30)電動(dòng)旋轉(zhuǎn)； 控制器，電連接所述數(shù)碼相機(jī)(10、12)和所述刀具支撐裝置(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具測(cè)量裝置，其特征在于，所述刀具支撐裝置(14)包括: 底座(20)，安裝在所述設(shè)定位置； 兩個(gè)支撐座(22、27)，安裝在所述底座(20)上的相對(duì)兩端； 軸承(32)； 主動(dòng)軸(24 )和從動(dòng)軸(30 )，通過所述軸承(32 )并排地架設(shè)在所述兩個(gè)支撐座(22、27 )上,所述主動(dòng)軸(24)和所述從動(dòng)軸(30)之間形成V型槽； 皮帶(28)，用于聯(lián)接所述主動(dòng)軸(24)和所述從動(dòng)軸(30)； 電機(jī)(21)，安裝在所述主動(dòng)軸(24)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的刀具測(cè)量裝置，其特征在于，所述刀具支撐裝置(14)還包括:` 擋板(23、26)，安裝在所述底座(20)上位于所述主動(dòng)軸(24)的外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的刀具測(cè)量裝置，其特征在于，所述刀具支撐裝置(14)還包括: 背景板(31)，安裝在所述底座(20)上，設(shè)置在所述鏡頭(12)的相對(duì)側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具測(cè)量裝置，其特征在于，所述安裝座(3、4、5、6、7、8、33)包括: 底臺(tái)(3)，安裝在所述設(shè)定位置； 連接板(8)，安裝在所述底臺(tái)(3)上，所述數(shù)碼相機(jī)(10、12)包括機(jī)身(10)和鏡頭(12)，所述機(jī)身(10)安裝在所述連接板(8)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的刀具測(cè)量裝置，其特征在于，所述安裝座(3、4、5、6、7、8、33)還包括: 移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4、5、6、7、33)，所述連接板(8)通過所述移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4、5、6、7、33)安裝到所述底臺(tái)(3)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的刀具測(cè)量裝置，其特征在于，所述移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4、5、6、7、33)包括: Y軸(33)，水平地安裝在所述底臺(tái)(3)的上表面上； Z軸安裝座(5)，豎直地設(shè)置在所述Y軸(33)上； Z軸(7 )，安裝在所述Z軸安裝座(5 )上，所述連接板(8 )安裝在所述Z軸(7 )上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的刀具測(cè)量裝置，其特征在于，所述移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4、5、6、7、33)還包括: Y軸調(diào)整標(biāo)尺(4)，設(shè)置在所述Y軸(33)邊沿； Z軸調(diào)整標(biāo)尺(6)，設(shè)置在所述Z軸(7)的邊沿。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的刀具測(cè)量裝置，其特征在于，還包括: 拉手(2、11)，設(shè)置在所述底板(I)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的刀具測(cè)量裝置，其特征在于，所述Y軸(33)和所述Z軸(7)為手動(dòng)裝置。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種刀具測(cè)量裝置，包括底板；安裝座，安裝在底板上的設(shè)定位置；數(shù)碼相機(jī)，安裝在安裝座上，并對(duì)準(zhǔn)設(shè)定位置；控制器，電連接數(shù)碼相機(jī)；刀具支撐裝置，安裝在底板上的設(shè)定位置，其具有支撐部件，用于支撐刀具對(duì)準(zhǔn)數(shù)碼相機(jī)，支撐部件電動(dòng)旋轉(zhuǎn)。該刀具測(cè)量裝置因?yàn)椴捎脭?shù)碼相機(jī)和刀具支撐裝置進(jìn)行非接觸自動(dòng)測(cè)量，所以克服了人工測(cè)量效率較低的問題，提高了刀具的測(cè)量效率。
文檔編號(hào)G01B11/08GK202928525SQ20122054958
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者趙春花 申請(qǐng)人:昆山允可精密工業(yè)技術(shù)有限公司