CN104607672A - 一种用于机械加工过程中的观察系统及其使用方法 - Google Patents

一种用于机械加工过程中的观察系统及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于机械加工过程中的观察系统，该观察系统包括万向杆、摄像头和显示器；所述的摄像头通过万向杆固定设置在车床刀架上；所述摄像头与显示器连接。通过调整万向杆，使摄像头正对着安装在车床刀架上的刀具，在显示器上就可以清楚地显示刀具对加工件的加工情况，实现对刀具和加工件的监控；所述摄像头与所述刀具均固定设置在所述车床刀架上，摄像头和刀具随着车床刀架的活动实现同步活动，进而实现摄像头对刀具工作全过程的实时观察监控，以指导操作。

Description

一种用于机械加工过程中的观察系统及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种用于机械加工过程中的观察系统及其使用方法，属于机械加工技术领域。
背景技术：
机械加工中，对加工件进行加工的设备主要是卧式车床和立式车床。实际在加工过程中，对于加工对象比较复杂的情况，加工过程中无法实现对切削、排屑、刀具的形状等细节的有效观察，因此也就无法快速有效的进行加工操作。
卧式车床在加工工件内壁时存在观察难的问题；立式车床，特别是大型立式车床在加工大型工件时，观察难度更大。操作者要不停的在设备上爬上爬下，非常辛苦，给操作带来了极大的不便的同时，危险性也很高。
发明内容：
针对现有技术的不足，本发明提供一种用于机械加工过程中的观察系统。该观察系统结构简单，易于实现，不需要人与加工机床近距离接触就能实现对加工过程有效的观察，从而实现机械加工的安全高效的进行，保证加工件的质量可靠。
本发明还提供一种用上述的观察系统的操作使用方法。
本发明的技术方案如下：
一种用于机械加工过程中的观察系统，包括万向杆、摄像头和显示器；所述的摄像头通过万向杆固定设置在车床刀架上；所述摄像头与显示器连接。通过调整万向杆，使摄像头正对着安装在车床刀架上的刀具，在显示器上就可以清楚地显示刀具对加工件的加工情况，实现对刀具和加工件的监控；所述摄像头与刀具均固定设置在所述车床刀架上，摄像头和刀具随着车床刀架的活动实现同步活动，进而实现摄像头对刀具工作全过程的实时观察监控，以指导操作。
根据本发明优选的，所述万向杆的顶端设置有电机，所述摄像头固定设置在电机的输出轴上；所述摄像头上设置有红外线接收装置，所述红外线接收装置控制电机转动。刀具对加工件的加工部位会产热，红外线接收装置识别加工部位的热量，实现对加工部位的精确定位，从而控制电动机转动，使摄像头进一步精确的对准加工部位。
根据本发明优选的，所述摄像头与显示器通过无线传输连接。通过无线传输连接减少了铺设线路的繁杂，不仅简洁了设备，也防止了线路对加工过程的影响。
根据本发明优选的，所述万向杆包括具有球形头的第一连接杆和具有球形腔的第二连接杆，所述第一连接杆和第二连接杆通过球形头和球形腔配合成的球形接头连接，在球形腔上贯通设置有螺栓顶丝，所述螺栓顶丝与球形腔通过螺纹连接。此处设计的优点在于：通过调整万向杆的第一连接杆和第二连接杆的连接，使摄像头正对需要观察的位置，然后利用螺栓顶丝进一步固定球形头，固定万向杆的操作角度。
进一步优选的，所述球形接头的个数是2个，2个球形接头串联连接。增加球形连接头的个数可以提高所述万向杆的灵活性。
根据本发明优选的，所述万向杆通过带磁性的磁性底座吸附固定在所述车床刀架上，在车床刀架上设置有与所述磁性底座大小、形状相应的凹槽；所述磁性底座嵌入设置在凹槽内。此处设计的优点在于，安装时，磁性底座的形状及与凹槽的配合，其依靠自身的磁性实现吸附、卡嵌在所述凹槽里，提高万向杆与车床刀架固定的紧固程度；通过磁性连接，便于万向杆与车床刀架的拆装或维护。
进一步优选的，所述凹槽是有磁性的凹槽。带有磁性的凹槽与所述磁性底座相互吸引，进一步提高了万向杆与车床刀架固定的紧密程度。
进一步优选的，在所述凹槽的边缘上设置有旋转卡片，所述旋转卡片的一端通过轴与凹槽边缘固定连接。此处设计的优点在于，当将所述磁性底座与所述磁性凹槽匹配重合后，将所述旋转卡片沿轴旋转，使其另一端将所述磁性底座压实，更进一步增加其稳定性。
一种利用上述观察系统进行机械加工的方法，包括步骤如下：
(1)在车床加工之前，将摄像头通过万向杆固定设置在车床刀架上，通过调整万向杆调整摄像头的角度，使摄像头正好对准刀具位置；
(2)将摄像头连接到显示器上，开启观察系统；
(3)开始加工操作，通过显示器观察刀具的加工情况；实现安全、快捷的加工过程。
根据本发明优选的，在步骤(1)中，所述摄像头通过电机与万向杆连接；所述摄像头上设置有红外线接收装置，所述红外线接收装置控制电机转动；红外线接收装置识别加工部位的热量，进而控制电动机带动摄像头转动对准所述加工部位。实现了摄像头对加工部位的实时精准监控。
本发明的优势在于：
1、根据本发明所述的用于机械加工过程中的观察系统，所述摄像头与所述刀具均固定设置在所述车床刀架上，摄像头和刀具随着车床刀架的活动实现同步活动，进而实现摄像头对刀具工作全过程的实时观察监控，以指导操作。
2、根据本发明所述的用于机械加工过程中的观察系统中的摄像头通过万向杆设置在车床刀架上，万向杆可以方便的调整摄像头的角度，适应不同的刀具位置，操作方便实用。
3、根据本发明所述的用于圆筒内壁机械加工的观察系统的万向杆采用磁性底座吸附在车床刀架上，拆装简单，当不需要使用时也可以轻松拿下，这样既操作方便也省去时间和人力物力。
4、根据本发明所述的用于机械加工过程中的观察系统，通过显示器就可以清楚地看到刀具的加工过程和动态，不需要人工直接观察，不仅保证观察者的安全、省去观察的时间，而且可清楚地看到人不容易观察到细节，提高加工效率和加工质量，提高产品品质。
5、根据本发明所述的用于机械加工过程中的观察系统，结构简单，易于实现，可操作性高。
附图说明：
图1为本发明所述观察系统用于机械加工过程的使用状态图；
图2为本发明所述观察系统用于机械加工过程的局部放大图；
图3为本发明所述万向杆的结构示意图；
图4为本发明所述车床刀架的结构示意图；
其中，1、万向杆；2、摄像头；3、传输线；4、显示器；5、加工件；6、车床床身；7、车床刀架；8、刀具；9、第一连接杆；10、第二连接杆；11、球形腔；12、球形头；13、磁性底座；14、螺栓顶丝；15、凹槽；16、球形接头；17、红外线接收装置。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对发明做进一步描述，但发明的保护范围不限于此。
实施例1：
一种用于机械加工过程中的观察系统，包括万向杆1、摄像头2和显示器4；所述的摄像头2通过万向杆1固定设置在车床刀架7上；所述摄像头2与显示器4通过无线传输连接；所述万向杆1包括具有球形头12的第一连接杆9和具有球形腔11的第二连接杆10，所述第一连接杆9和第二连接杆10通过球形头12和球形腔11配合成的球形接头16连接，在球形腔11上贯通设置有螺栓顶丝14，所述螺栓顶丝14与球形腔11通过螺纹连接，所述球形接头16的个数是2个，2个球形接头16串联连接。
实施例2：
一种用于机械加工过程中的观察系统，结构如实施例1所述，不同之处在于：所述万向杆1的顶端设置有电机，所述摄像头2固定设置在电机的输出轴上；所述摄像头2上设置有红外线接收装置17，所述红外线接收装置17控制电机转动；刀具对加工件的加工部位会产热，红外线接收装置17识别加工部位的热量，实现对加工部位的精确定位，从而控制电动机转动，使摄像头2进一步精确的对准加工部位。
实施例3：
一种用于机械加工过程中的观察系统，结构如实施例1所述，不同之处在于：所述万向杆1通过带磁性的磁性底座13吸附固定在所述车床刀架7上，在车床刀架7上设置有与所述磁性底座13大小、形状相应的磁性凹槽；所述磁性底座13嵌入设置在磁性凹槽内。
实施例4：
一种用于机械加工过程中的观察系统，结构如实施例3所述，不同之处在于：在所述凹槽的边缘上设置有旋转卡片，所述旋转卡片的一端通过轴与凹槽边缘固定连接。此处设计的优点在于，当将所述磁性底座13与所述磁性凹槽匹配重合后，将所述旋转卡片沿轴旋转，使其另一端将所述磁性底座压实，更进一步增加其稳定性。
实施例5：
一种利用实施例1-4所述观察系统进行机械加工的方法，包括步骤如下：
(1)在车床加工之前，将摄像头2通过万向杆1固定设置在车床刀架7上，通过调整万向杆1调整摄像头的角度，使摄像头2正好对准刀具8的位置；
(2)将摄像头2通过蓝牙传输连接到显示器4上，开启观察系统；
(3)开始加工操作，通过显示器4观察刀具8的加工情况；所述摄像头2上设置有红外线接收装置17，在加工过程中，所述红外线接收装置17识别加工部位的热量，进而控制电动机带动摄像头2转动对准所述加工部位，实现了摄像,2对加工部位的实时精准监控，最终实现安全、快捷的加工过程。

Claims (10)

1.一种用于机械加工过程中的观察系统，其特征在于：所述观察系统包括万向杆、摄像头和显示器；所述的摄像头通过万向杆固定设置在车床刀架上；所述摄像头与显示器连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于机械加工过程中的观察系统，其特征在于：所述万向杆的顶端设置有电机，所述摄像头固定设置在电机的输出轴上；所述摄像头上设置有红外线接收装置，所述红外线接收装置控制电机转动。
3.根据权利要求1所述的一种用于机械加工过程中的观察系统，其特征在于：所述摄像头与显示器通过无线传输连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于机械加工过程中的观察系统，其特征在于：所述万向杆包括具有球形头的第一连接杆和具有球形腔的第二连接杆，所述第一连接杆和第二连接杆通过球形头和球形腔配合成的球形接头连接，在球形腔上贯通设置有螺栓顶丝，所述螺栓顶丝与球形腔通过螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于机械加工过程中的观察系统，其特征在于：所述球形接头的个数是2个，2个球形接头串联连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于机械加工过程中的观察系统，其特征在于：所述万向杆通过带磁性的磁性底座吸附固定在所述车床刀架上，在车床刀架上设置有与所述磁性底座大小、形状相应的凹槽；所述磁性底座嵌入设置在凹槽内。
7.根据权利要求6所述的一种用于机械加工过程中的观察系统，其特征在于：所述凹槽是有磁性的凹槽。
8.根据权利要求7所述的一种用于机械加工过程中的观察系统，其特征在于：在所述凹槽的边缘上设置有旋转卡片，所述旋转卡片的一端通过轴与凹槽边缘固定连接。
9.一种利用权利要求1-8所述的用于机械加工过程中的观察系统进行机械加工的方法，包括步骤如下：
(1)在车床加工之前，将摄像头通过万向杆固定设置在车床刀架上，通过调整万向杆调整摄像头的角度，使摄像头正好对准刀具位置；
(2)将摄像头连接到显示器上，开启观察系统；
(3)开始加工操作，通过显示器观察刀具的加工情况；实现安全、快捷的加工过程。
10.根据权利要求9所述的机械加工的方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述摄像头通过电机与万向杆连接；所述摄像头上设置有红外线接收装置，所述红外线接收装置控制电机转动；红外线接收装置识别加工部位的热量，进而控制电动机带动摄像头转动对准所述加工部位。
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