CN101879691A - 一种混合式回转刀具磨损检测装置 - Google Patents

一种混合式回转刀具磨损检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明一种混合式回转刀具磨损检测装置，属于机械加工领域，本发明利用面阵型CCD工业相机获取刀具磨损图像并通过USB传输到上位机电脑。为了实现对刀具进行多角度拍照，相机共有三个自由度：平移台实现相机与被测刀具的对焦功能，水平旋转台实现相机对刀具的多方向拍摄，俯仰旋转台实现相机对刀具的多角度进行拍摄。为了实现在加工过程中测量刀具磨损，本发明设计有防水功能，能够防止切削液、金属切屑进入装置内部。

Description

一种混合式回转刀具磨损检测装置
技术领域
本发明涉及一种混合式回转刀具磨损检测装置，能够在线检测刀具磨损。
背景技术
金属切削领域中，刀具寿命是切削参数优化的重要指标，而刀具寿命一般采用刀具的磨损量来表征。目前，刀具磨损测量主要采用人工利用工具显微镜进行测量，但是该方法存在以下缺点：1.每次测量需要将刀具卸下，然后放到工具显微镜下测量，操作较为繁琐。2.测量结果受操作人员的主观因素影响，误差较大，重复度不高。
发明内容
为了克服现有刀具磨损测量操作繁琐、误差较大的不足，本发明提供一种混合式回转刀具磨损检测装置。该装置可以在线获取刀具磨损图像，通过对图像的分析直接得到刀具的磨损测量值。
本发明为一种混合式回转刀具磨损检测装置，解决其技术问题所采用的技术方案是：利用面阵型CCD(Cylindrical Capacitive Displacement)工业相机获取刀具磨损图像并通过USB(Universal Serial BUS)传输到上位机电脑。
一种混合式回转刀具磨损检测装置，采用在线直接测量方式，即将摄像头装在机床工作台上；本装置为了实现对刀具进行多角度拍照，设计了三个自由度，其特征在于：该装置由电控俯仰台、电控平移台、电控旋转台三部分构成；电控俯仰台，实现相机对刀具的不同角度进行拍摄；电控平移台实现相机与被测刀具对焦；电控旋转台实现相机对刀具的不同方位拍摄；具体结构如下：
所述的电控俯仰台，通过外罩、外罩前盖及外罩后盖封闭；内部构造包括：调焦电机通过调焦电机安装板安装在外罩上；齿轮副的大齿轮与显微镜头的调焦环胶结在一起，小齿轮与调焦电机的转子通过过盈配合固定在一起；俯仰电机的转轴固定在电控平移台的支承板上，带动电控俯仰台旋转实现俯仰运动；CCD相机通过数字相机安装板安装在外罩上，用于拍摄刀具磨损图像；显微光源通过过盈配合固定在显微镜头前端，为显微镜头提供照明；外罩前盖及外罩后盖分别固定在外罩的两端；
所述的电控平移台具体结构如下：承接板与平移台通过螺栓连接；两支撑板通过螺栓对称的固定在承接板上，该等支撑板用于支撑电控俯仰台；滚珠丝杠通过联轴节与步进电机的转轴相连，通过旋转手动旋钮转动；轴承安装座与底座通过螺栓固定，用于安装轴承；圆柱滑动导轨通过轴孔配合，一端固定在底座上，另一端固定在轴承安装座上，平移台与滚珠丝杠的滑台通过螺栓连接固定，可以在圆柱滑动导轨上前后移动；防护罩一端与底座固定，另一端与平移台固定，防止切削液进入平移台内部；
所述的电控旋转台具体结构如下：电机电源接口与旋转电机相连，为旋转电机提供电源；旋转电机通过联轴节与涡轮蜗杆的蜗杆部分相连接；承载台与涡轮蜗杆的涡轮部分相连接；防水外罩固定在安装底盘上，防止切削液进入旋转台内部。
本发明为一种混合式回转刀具磨损检测装置，其有益效果是，可以在在线条件下进行刀具磨损的测量，方便快捷的获取刀具磨损图像信息。
附图说明
图1所示为混合式回转刀具磨损检测装置外形图
图2所示为电控俯仰台的结构示意图
图3所示为电控平移台的结构示意图
图4所示为电控旋转台的结构示意图
图中具体标号如下：
A、电控俯仰台      A1、调焦电机安装板 A2、调焦电机    A3、俯仰电机
A4、数字相机安装板 A5、外罩后盖       A6、CCD相机     A7、显微镜头
A8、齿轮副         A9、显微光源       A10、外罩前盖   A11、外罩
B、电控平移台      B1、承接板         B2、支撑板      B3、滚珠丝杠
B4、轴承安装座     B5、联轴节         B6、步进电机    B7、手动旋钮
B8、滑动导轨       B9、平移台         B10、底座
C、电控旋转台      C1、电机电源接口   C2、旋转电机    C3、联轴节
C4、涡轮蜗杆       C5、防水罩         C6、安装底盘    C7、承载台
具体实施方式
下面结合附图和实施例对发明的技术方案做进一步说明。
本发明为一种混合式回转刀具磨损检测装置，采用在线直接测量方式，即将摄像头装在机床工作台上。本装置为了实现对刀具进行多角度拍照，设计了三个自由度。如图1所示由电控俯仰台A、电控平移台B、电控旋转台C三部分构成。电控俯仰台A，实现相机对刀具的不同角度进行拍摄；电控平移台B实现相机与被测刀具对焦；电控旋转台C实现相机对刀具的不同方位拍摄。
电控俯仰台A，通过外罩A11、外罩前盖A5及外罩后盖A10封闭，内部构造如图2所示。调焦电机A2通过调焦电机安装板A1并用螺栓安装在外罩A11上。1∶2齿轮副A8的大齿轮与显微镜头A7的调焦环胶结在一起，小齿轮与调焦电机A2的转子通过过盈配合固定在一起，调焦电机A2通过小齿轮与大齿轮的啮合带动显微镜头A7的调焦环旋转从而调整摄像视野大小。俯仰电机A3的转轴固定在电控平移台B的支承板B2的配合孔处，可带动电控俯仰台A旋转实现俯仰运动。CCD相机A6通过数字相机安装板A4安装在外罩A11上，用于拍摄刀具磨损图像。A7为连续变倍显微镜头。显微光源A9为普通LED环形光源，通过过盈配合固定在显微镜头A7前端，可为显微镜头提供照明。外罩前盖A10及外罩后盖A5分别固定在外罩A的两端。
电控平移台B，构造如图3所示。其具体结构如下：承接板B1与平移台B9通过螺栓连接；两支撑板B2(为显示方便只绘制一块支撑板，另一块与其结构相同)通过螺栓对称的固定在承接板B1上，该等支撑板B2用于支撑电控俯仰台A。滚珠丝杠B3通过联轴节B5与步进电机B6的转轴相连，可以通过旋转手动旋钮B7转动。轴承安装座B4与底座B10通过螺栓固定，用于安装轴承。圆柱滑动导轨B8通过轴孔配合，一端固定在底座B10上另一端固定在轴承安装座B4上，平移台B9与滚珠丝杠B3的滑台通过螺栓连接固定，可以在圆柱滑动导轨B8上前后移动。通过步进电机B6或手动旋钮B7的旋转带动滚珠丝杠B3旋转，从而带动平移台B9平移。防护罩B11(为显示方便，图3中只绘制一侧支撑板，另一侧与其结构相同)一端与底座B10通过螺栓固定，另一端与平移台B9通过螺栓固定，可以防止切削液进入平移台内部。
电控旋转台C，构造如图4所示。具体结构如下：电机电源接口C1，与旋转电机C2相连，为旋转电机C2提供电源。旋转电机C2通过联轴节C3与涡轮蜗杆C4的蜗杆部分相连接。承载台C7与涡轮蜗杆C4的涡轮部分通过螺栓相连接。旋转电机C2旋转带动蜗杆转动从而带动涡轮旋转最终实现承载台C7的旋转。防水外罩C5，固定在安装底盘C6上，可以防止切削液进入旋转台内部。

Claims (1)

1.一种混合式回转刀具磨损检测装置，采用在线直接测量方式，即将摄像头装在机床工作台上；本装置为了实现对刀具进行多角度拍照，设计了三个自由度，其特征在于：该装置由电控俯仰台、电控平移台、电控旋转台三部分构成；电控俯仰台，实现相机对刀具的不同角度进行拍摄；电控平移台实现相机与被测刀具对焦；电控旋转台实现相机对刀具的不同方位拍摄；具体结构如下：
所述的电控俯仰台，通过外罩、外罩前盖及外罩后盖封闭；内部构造包括：调焦电机通过调焦电机安装板安装在外罩上；齿轮副的大齿轮与显微镜头的调焦环胶结在一起，小齿轮与调焦电机的转子通过过盈配合固定在一起；俯仰电机的转轴固定在电控平移台的支承板上，带动电控俯仰台旋转实现俯仰运动；CCD相机通过数字相机安装板安装在外罩上，用于拍摄刀具磨损图像；显微光源通过过盈配合固定在显微镜头前端，为显微镜头提供照明；外罩前盖及外罩后盖分别固定在外罩的两端；
所述的电控平移台具体结构如下：承接板与平移台通过螺栓连接；两支撑板通过螺栓对称的固定在承接板上，该等支撑板用于支撑电控俯仰台；滚珠丝杠通过联轴节与步进电机的转轴相连，通过旋转手动旋钮转动；轴承安装座与底座通过螺栓固定，用于安装轴承；圆柱滑动导轨通过轴孔配合，一端固定在底座上，另一端固定在轴承安装座上，平移台与滚珠丝杠的滑台通过螺栓连接固定，可以在圆柱滑动导轨上前后移动；防护罩一端与底座固定，另一端与平移台固定，防止切削液进入平移台内部；
所述的电控旋转台具体结构如下：电机电源接口与旋转电机相连，为旋转电机提供电源；旋转电机通过联轴节与涡轮蜗杆的蜗杆部分相连接；承载台与涡轮蜗杆的涡轮部分相连接；防水外罩固定在安装底盘上，防止切削液进入旋转台内部。
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Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102528562A (zh) * 2012-02-28 2012-07-04 上海大学 微型铣刀在线自动对刀与破损检测装置
CN102528561A (zh) * 2012-02-28 2012-07-04 上海大学 回转体刀具全加工周期磨破损在线自动检测装置
CN102581699A (zh) * 2012-02-28 2012-07-18 上海大学 回转体刀具磨损状态在线自动检测装置
CN102581700A (zh) * 2012-02-28 2012-07-18 上海大学 视频与激光融合的旋转刀具在线自动检测装置
CN102825505A (zh) * 2012-08-27 2012-12-19 华南理工大学 基于机器视觉的机床刀具在位检测系统
CN102848267A (zh) * 2011-06-30 2013-01-02 襄樊学院 一种铣床刀具检测装置
CN104180770A (zh) * 2014-09-09 2014-12-03 盐城工学院 一种刀具磨损三维形貌检测方法
CN104385059A (zh) * 2014-09-12 2015-03-04 浙江海洋学院 一种刀面磨损检测方法及其装置
CN105222716A (zh) * 2015-10-21 2016-01-06 国网河南巩义市供电公司 直线杆塔架空线弧垂测量装置
CN105345599A (zh) * 2015-12-17 2016-02-24 华中科技大学 一种车削刀具后刀面磨损的在位检测设备
CN105945651A (zh) * 2016-06-22 2016-09-21 哈尔滨理工大学 球头铣刀精密铣削用的刀具磨损在线检测装置及检测方法
CN106493610A (zh) * 2016-10-27 2017-03-15 齐齐哈尔华工机床股份有限公司 一种非接触式刀片磨损的在线检测方法
CN107796303A (zh) * 2017-04-07 2018-03-13 湖南泰嘉新材料科技股份有限公司 一种全自动成型铣刀刃口磨损量的检测方法及装置
CN108318140A (zh) * 2018-01-09 2018-07-24 浙江大学 一种增减材制造工艺中基体表面切削时机的获取方法
CN110488753A (zh) * 2019-08-29 2019-11-22 山东大学 旋风铣削刀具用潜望式检测机构、预测系统及方法
CN110524306A (zh) * 2019-08-30 2019-12-03 山东大学 一种建立零件和刀具切削用量的匹配关系的系统及方法
CN111069976A (zh) * 2020-01-19 2020-04-28 南京理工大学 一种车间或产线用刀具损伤智能化移动监测系统及方法
CN113482724A (zh) * 2021-08-12 2021-10-08 中铁隧道局集团有限公司 一种掘进机盘形滚刀磨损分级检测装置及其分级检测方法
CN114393006A (zh) * 2022-01-20 2022-04-26 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种动力电池模组拆解装置及其拆解方法
CN114406800A (zh) * 2022-01-21 2022-04-29 重庆理工大学 基于图像识别的刀具磨损自动检测装置及其使用方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61265242A (ja) * 1985-05-20 1986-11-25 Dai Showa Seiki Kk 切削工具の磨耗検知方法
JPH10266783A (ja) * 1997-03-28 1998-10-06 Komatsu Ltd ディスクカッタの摩耗検出方法および摩耗検出装置
JP2006130604A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Denso Corp 切削装置の刃具摩耗の検出方法、検出装置及び切削装置
CN101362301A (zh) * 2008-09-18 2009-02-11 上海工程技术大学 一种基于混沌振子的刀具磨损状态检测装置及其检测方法
CN101422825A (zh) * 2008-09-18 2009-05-06 深圳市金洲精工科技股份有限公司 检测微型钻头磨损程度的方法、使用此方法的装置和钻机
CN101758423A (zh) * 2008-12-23 2010-06-30 上海诚测电子科技发展有限公司 基于图像识别的旋转刀具状态多参数综合评价方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61265242A (ja) * 1985-05-20 1986-11-25 Dai Showa Seiki Kk 切削工具の磨耗検知方法
JPH10266783A (ja) * 1997-03-28 1998-10-06 Komatsu Ltd ディスクカッタの摩耗検出方法および摩耗検出装置
JP2006130604A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Denso Corp 切削装置の刃具摩耗の検出方法、検出装置及び切削装置
CN101362301A (zh) * 2008-09-18 2009-02-11 上海工程技术大学 一种基于混沌振子的刀具磨损状态检测装置及其检测方法
CN101422825A (zh) * 2008-09-18 2009-05-06 深圳市金洲精工科技股份有限公司 检测微型钻头磨损程度的方法、使用此方法的装置和钻机
CN101758423A (zh) * 2008-12-23 2010-06-30 上海诚测电子科技发展有限公司 基于图像识别的旋转刀具状态多参数综合评价方法

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102848267A (zh) * 2011-06-30 2013-01-02 襄樊学院 一种铣床刀具检测装置
CN102528562A (zh) * 2012-02-28 2012-07-04 上海大学 微型铣刀在线自动对刀与破损检测装置
CN102528561A (zh) * 2012-02-28 2012-07-04 上海大学 回转体刀具全加工周期磨破损在线自动检测装置
CN102581699A (zh) * 2012-02-28 2012-07-18 上海大学 回转体刀具磨损状态在线自动检测装置
CN102581700A (zh) * 2012-02-28 2012-07-18 上海大学 视频与激光融合的旋转刀具在线自动检测装置
CN102528562B (zh) * 2012-02-28 2014-10-15 上海大学 微型铣刀在线自动对刀与破损检测装置
CN102581699B (zh) * 2012-02-28 2014-10-15 上海大学 回转体刀具磨损状态在线自动检测装置
CN102581700B (zh) * 2012-02-28 2014-10-15 上海大学 视频与激光融合的旋转刀具在线自动检测装置
CN102528561B (zh) * 2012-02-28 2014-10-15 上海大学 回转体刀具全加工周期磨破损在线自动检测装置
CN102825505A (zh) * 2012-08-27 2012-12-19 华南理工大学 基于机器视觉的机床刀具在位检测系统
CN104180770A (zh) * 2014-09-09 2014-12-03 盐城工学院 一种刀具磨损三维形貌检测方法
CN104385059A (zh) * 2014-09-12 2015-03-04 浙江海洋学院 一种刀面磨损检测方法及其装置
CN105222716A (zh) * 2015-10-21 2016-01-06 国网河南巩义市供电公司 直线杆塔架空线弧垂测量装置
CN105222716B (zh) * 2015-10-21 2018-01-26 国网河南巩义市供电公司 直线杆塔架空线弧垂测量装置
CN105345599A (zh) * 2015-12-17 2016-02-24 华中科技大学 一种车削刀具后刀面磨损的在位检测设备
CN105945651A (zh) * 2016-06-22 2016-09-21 哈尔滨理工大学 球头铣刀精密铣削用的刀具磨损在线检测装置及检测方法
CN106493610A (zh) * 2016-10-27 2017-03-15 齐齐哈尔华工机床股份有限公司 一种非接触式刀片磨损的在线检测方法
CN107796303B (zh) * 2017-04-07 2019-07-26 湖南泰嘉新材料科技股份有限公司 一种全自动成型铣刀刃口磨损量的检测方法及装置
CN107796303A (zh) * 2017-04-07 2018-03-13 湖南泰嘉新材料科技股份有限公司 一种全自动成型铣刀刃口磨损量的检测方法及装置
CN108318140A (zh) * 2018-01-09 2018-07-24 浙江大学 一种增减材制造工艺中基体表面切削时机的获取方法
CN110488753A (zh) * 2019-08-29 2019-11-22 山东大学 旋风铣削刀具用潜望式检测机构、预测系统及方法
CN110524306A (zh) * 2019-08-30 2019-12-03 山东大学 一种建立零件和刀具切削用量的匹配关系的系统及方法
CN111069976A (zh) * 2020-01-19 2020-04-28 南京理工大学 一种车间或产线用刀具损伤智能化移动监测系统及方法
CN113482724A (zh) * 2021-08-12 2021-10-08 中铁隧道局集团有限公司 一种掘进机盘形滚刀磨损分级检测装置及其分级检测方法
CN113482724B (zh) * 2021-08-12 2023-11-21 中铁隧道局集团有限公司 一种掘进机盘形滚刀磨损分级检测装置及其分级检测方法
CN114393006A (zh) * 2022-01-20 2022-04-26 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种动力电池模组拆解装置及其拆解方法
CN114406800A (zh) * 2022-01-21 2022-04-29 重庆理工大学 基于图像识别的刀具磨损自动检测装置及其使用方法

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