CN102865831A - 刀具自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种刀具自动检测系统，包括底座、取放机械手臂、摆放装置、检测装置，其特征在于，摆放装置安装于底座中间，由若干组刀具摆放盘组成；检测装置位于底座一端，由电机、检测底座、支撑机构、联动机构与测试机构组成；取放机械手臂沿水平轴线安装在底座另一端，由X向、Y向、Z向直线轴手臂组成，解决了以往刀具测量方法中存在的效率低、接触式测量过程对刀具自身精度有影响、表面复杂曲面特征难以有效测量、抽检难以全面检测刀具精度等问题，具有测量效率高、测量精度高、全自动测量节省人工成本等多个性能特点，为精密刀具测量提供了更为优化的综合解决方案。

Description

刀具自动检测系统

技术领域

本发明涉及制造工具检测的技术领域，特别涉及一种针对精密刀具形位公差的自动检测系统。

背景技术

随着数控机床技术的飞速发展，采用五轴联动的刀具磨床来进行加工、修磨刀具的应用越来越普遍，随着加工工艺的要求逐渐提高，加工过程中或是加工后对刀具形位公差检测，以判定所加工刀具是否具备客户要求已经成为刀具质量控制的关键工序。由于刀具本身为数控机床用来加工精密零件的工具，因此，只有自身精度达到了要求，才能加工出合格的精密零件，在精密零件加工精度要求越来越高的情况下，对所采用的刀具自身精度提出更高要求。

传统应用于刀具检测的测量检测技术，大多由人工通过采用机械或是电子游标卡尺进行抽检测量，由于刀具的批量生产中，同一规格单批次数量大，仅通过人工抽检方式，难免会出现因超差不符合要求的刀具未被检测到，而且检测效率也极为低下；另外由于刀具表面及所加工的特征精度高，表面光洁度大，传统方法需要将测量工具与刀具表面接触，对刀具加工表面会造成有一定损伤，从而又会再一次影响刀具自身精度；并且，刀具上的加工特征多具有较为复杂的曲面形貌，传统测量方法难以测量复杂曲面的形貌特征。综上所述，传统测量方法，难以适应现代化大规模生产要求和刀具自身精度要求。

发明内容

针对现有应用于刀具检测的测量技术难以适应现代化大规模生产要求和刀具自身精度要求的上述缺陷和问题，本发明实施例的目的是提供一种刀具自动检测系统，自动对刀具形貌特征进行测量，并通过采用影像测头，通过CCD和光源配合，在不与刀具表面接触的情况下，快速拍摄刀具表面的加工形貌特征，通过机器视觉和图像处理技术，将拍摄的加工形貌特征与刀具理论外形尺寸进行对比，从而得到所测量刀具的具体形位公差。

为了达到上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种刀具自动检测系统，包括底座、取放机械手臂、摆放装置、检测装置，其特征在于，摆放装置安装于底座中间，由若干组刀具摆放盘组成；检测装置位于底座一端，由电机、检测底座、支撑机构、联动机构与测试机构组成；取放机械手臂沿水平轴线安装在底座另一端，由X向、Y向、Z向直线轴手臂组成。

作为本技术方案的优选，所述的X向直线轴手臂与Z向直线轴手臂进行可旋转式固定连接，且X向直线轴手臂上与摆放装置、监测装置相邻的顶端，安装有平行二指夹钳与旋转关节，另一端安装有伺服电机；Z向直线轴手臂的顶端安装有伺服电机，且末端与Y向直线轴手臂可移动式连接；Y向直线轴手臂顶端安装有伺服电机，且顶端可旋转式的固定在底座上。

作为本技术方案的优选，所述的检测装置的支撑机构包括刀具支架、支撑架与支撑座，联动机构由连杆、压轮、摇杆臂、转轴、传送皮带、主动与从动齿轮组成，测试机构由影像测试头、测试支架组成。

作为本技术方案的优选，所述的检测装置的刀具支架顶端呈V字型。

作为本技术方案的优选，所述的摆放装置由三组刀具摆放盘组成。

作为本技术方案的优选，所述的刀具摆放盘上钻有与被检刀具相配合的刻孔。

本发明尝试公开的刀具自动检测系统，解决了以往刀具测量方法中存在的效率低、接触式测量过程对刀具自身精度有影响、表面复杂曲面特征难以有效测量、抽检难以全面检测刀具精度等问题，具有测量效率高、测量精度高、全自动测量节省人工成本等多个性能特点，为精密刀具测量提供了更为优化的综合解决方案。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的刀具自动检测系统的结构示意图。

图2为本发明实施例的刀具自动检测系统的检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本一种刀具自动检测系统，包括底座1、取放机械手臂、摆放装置、检测装置，其特征在于，摆放装置安装于底座中间，由若干组刀具摆放盘21、22、23组成；检测装置位于底座一端，由电机31、检测底座32、支撑机构、联动机构与测试机构组成；取放机械手臂沿水平轴线安装在底座另一端，由X向、Y向、Z向直线轴手臂41、42、43组成。

如图1所示，作为本技术方案的优选，所述的X向直线轴手臂41与Z向直线轴手臂43进行可旋转式固定连接，且X向直线轴手臂41上与摆放装置、监测装置相邻的顶端，安装有平行二指夹钳411与旋转关节412，另一端安装有伺服电机413；Z向直线轴手臂43的顶端安装有伺服电机431，且末端与Y向直线轴手臂可移动式连接；Y向直线轴手臂42顶端安装有伺服电机421，且顶端可旋转式的固定在底座1上。

如图2所示，作为本技术方案的优选，所述的检测装置的支撑机构包括刀具支架331、支撑架332与支撑座333，联动机构由连杆341、压轮342、摇杆臂343、转轴344、传送皮带345、主动与从动齿轮346、347组成，测试机构由影像测试头351、测试支架352组成。

如图2所示，作为本技术方案的优选，所述的检测装置的刀具支架331顶端呈V字型，以防止被检测刀具滚动滑落。

如图1所示，作为本技术方案的优选，所述的摆放装置由三组刀具摆放盘21、22、23组成，分别放置待检测刀具51、检测合格刀具52、检测不合格刀具53。

如图1所示，作为本技术方案的优选，所述的刀具摆放盘上钻有与被检刀具相配合的刻孔,以用来放置待检测或检测完成的刀具。

工作时，取放机械手臂的每个直线轴手臂均由各自伺服电机带动工作，Y向直线轴手臂相对于底座做角度转动，从而带动X向与Z向直线轴手臂进行左右位移，X向直线轴手臂以与Z向直线轴手臂的交点为中心做旋转来完成上下位移的动作，X向直线轴手臂顶端的平行二指夹钳和旋转关节从装有待检刀具的刀具摆放盘上抓取待检刀具，并将其送到检测装置的V字型刀具支架上。与此同时，由检测装置的电机带动皮带、主动与从动齿轮转动，使转轴带动摇杆臂向下运动，从而通过其顶端的压轮将待检刀具进行压紧固定。固定好后，影像测试头对刀具加工特征进行摄像并进行测量检验，直至完成。

完成后检测装置的电机再次带动皮带、主动与从动齿轮回转，转轴带动摇杆臂向上抬起，此时连杆受摇杆臂作用同时将压轮向上拉起，使检测完成的刀具处于自由状态。此时再驱动取放机械手臂的各个伺服电机，以同样的方式将刀具从V字型刀具支架上取下，如果测量结果通过与控制系统中的刀具理论形貌特征对比符合加工精度要求，则机械手将其放置在装有检测合格刀具摆放盘中，如果不合格则要其放置在不合格刀具摆放盘中。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种刀具自动检测系统，包括底座、取放机械手臂、摆放装置、检测装置，其特征在于，摆放装置安装于底座中间，由若干组刀具摆放盘组成；检测装置位于底座一端，由电机、检测底座、支撑机构、联动机构与测试机构组成；取放机械手臂沿水平轴线安装在底座另一端，由X向、Y向、Z向直线轴手臂组成。

2.根据权利要求1所述的一种刀具自动检测系统，其特征在于，所述取放机械手臂的X向直线轴手臂与Z向直线轴手臂进行可旋转式固定连接，且X向直线轴手臂上与摆放装置、监测装置相邻的顶端，安装有平行二指夹钳与旋转关节，另一端安装有伺服电机；Z向直线轴手臂的顶端安装有伺服电机，且末端与Y向直线轴手臂可移动式连接；Y向直线轴手臂顶端安装有伺服电机，且顶端可旋转式的固定在底座上。

3.根据权利要求1所述的一种刀具自动检测系统，其特征在于，所述的检测装置的支撑机构包括刀具支架、支撑架与支撑座，联动机构由连杆、压轮、摇杆臂、转轴、传送皮带、主动与从动齿轮组成，测试机构由影像测试头、测试支架组成。

4.根据权利要求1或3所述的一种刀具自动检测系统，其特征在于，所述的检测装置的刀具支架顶端呈V字型。

5.根据权利要求1所述的一种刀具自动检测系统，其特征在于，所述的摆放装置由三组刀具摆放盘组成。

6.根据权利要求1或5所述的一种刀具自动检测系统，其特征在于，所述的刀具摆放盘上钻有与被检刀具相配合的刻孔。

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