CN105414247A - 一种数控转塔冲床的模具磨损检测装置 - Google Patents

Abstract

一种数控转塔冲床的模具磨损检测装置，涉及数控转塔冲床的自动化技术领域，尤其涉及数控转塔冲床的模具磨损检测装置。结构精巧、可靠性高且使用方便，在保留原有转塔冲床的主体结构的前提下，基于视觉检测技术对模具的磨损情况进行方便的检测。在完全不改变现有机床主体结构的基础上，仅通过加装和转盘设置预留孔便实现了对模具磨损情况的检测，其结构紧凑、小巧且易于实现、便于加装；采用视觉技术对模具的磨损进行预测和评估，能够更加准确有效判断模具磨损情况，更具有实际推广应用的价值。在完全不会影响机床的使用效率的同时，实现了对模具磨损情况的有效检测。

Description

一种数控转塔冲床的模具磨损检测装置

技术领域

本发明涉及数控转塔冲床的自动化技术领域，尤其涉及数控转塔冲床的模具磨损检测装置。

背景技术

目前，以数控转塔冲床为核心加工设备是自动化生产线的发展趋势，而由于其中的模具经常出现磨损，因此，模具磨损自动化检测变得十分必要、且为核心技术难点。具体来说：一、受转塔冲床的结构形式的影响，上、下转盘的间距离狭小，任何检测装置均难以安装，无法有效对上模的底面，下模的顶面进行检测，也没有换模空间；二、模具形状尺寸多、模位多，通过机械式的量规或者仪表进行测量也十分困难。

对此，本申请人曾于2012年8月7日申请了一份名为“一种数控转塔冲床模具磨损在线检测系统及工作方法”、申请号为“201210279107.5”的发明专利申请，该案中以冲裁力为模具是否损坏的判定依据，其结构简单、可靠性好，能够实现实时的检测，在模具折断或者损坏时，可以起到很好的作用。

然而，在实际使用过程中人们发现，如当模具仅出现部分磨损、而未折断或损坏时，冲裁力的变化并不明显，该案将无法识别判断，从而无法真正的反映出模具的磨损情况。对此，如何在保留原有转塔冲床的主体结构的前提下，有效对模具的磨损情况作出直观监测，并作出及时、正确的判定成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对以上问题，提出了一种结构精巧、可靠性高且使用方便，在保留原有转塔冲床的主体结构的前提下，基于视觉检测技术对模具的磨损情况进行方便的检测的数控转塔冲床的模具磨损检测装置。

本发明的技术方案为：

本发明具有以下有益效果：一方面，在完全不改变现有机床主体结构的基础上，仅通过加装和转盘设置预留孔便实现了对模具磨损情况的检测，其结构紧凑、小巧且易于实现、便于加装；另一方面，本案采用视觉技术对模具的磨损进行预测和评估，能够更加准确有效判断模具磨损情况，更具有实际推广应用的价值。

从实际使用效果的角度出发，本案中的技术方案虽然不能够实现无时无刻的实时检测，但完全可以间歇性对模具进行检测，比如开机关节过程、上下料过程、常规润滑保养过程等等，从而在完全不会影响机床的使用效率的同时，实现了对模具磨损情况的有效检测。

附图说明

图1是本发明的立体图一，

图2是本发明的立体图二，

图3是本案中转盘的结构示意图，

图4是本案中下模检测装置的结构示意图，

图5是本案中上模检测装置的结构示意图，

图6是本案中模具磨损检测装置的立体图，

图7是图6的A处局部放大图;

图中1是机架，21是上模，22是下模，3是转盘，31是上转盘，32是下转盘；

4是模具磨损检测装置，41是下模检测装置，411是视觉探头一，412是滑座一，4121是竖直部一，4122是水平部一，4123是定位销一，414是滑轨一，42是上模检测装置，421是视觉探头二，422是滑座二，4221是竖直部二，4222是水平部二，4223是定位销二，424是滑轨二。

具体实施方式

本发明如图1-7所示，所述数控转塔冲床包括机架1和转盘3，所述转盘3包括上转盘31和下转盘32，所述上转盘31和下转盘32同轴线设置，且分别与机架1铰接，所述模具包括若干一一对应的上模21和下模22，若干所述上模21均可拆卸的连接在上转盘31中，若干所述下模22均可拆卸的连接在下转盘32中；

所述上转盘31上开设有上预留孔310，所述下转盘32上开设有下预留孔320；本案中的上、下预留孔也可以利用现有上、下转盘中的大尺寸模位进行等效替换，这样就需要先将最大工位的上模和下模拆下，也是具有操作可行性的，但操作相对麻烦，因此本案提出了上述优选技术方案；

所述模具磨损检测装置4包括上模检测机构42和下模检测机构41；

所述下模检测机构41包括视觉探头一411、滑座一412、驱动装置一和至少一滑轨一414，所述滑轨一414竖直设置、且固定连接在转盘3上方的机架1上，所述滑座一412滑动连接在滑轨一412上、且在驱动装置一的驱动下沿滑轨一412做上下往复运动，所述视觉探头一411固定连接在滑座一412的底端，使得视觉探头一411可在滑座412的带动下伸入或退出所述上预留孔310；

所述上模检测机构42包括视觉探头二421、滑座二422、驱动装置二和至少一滑轨二424，所述滑轨二424竖直设置、且固定连接在转盘3下方的机架1上，所述滑座二422滑动连接在滑轨二424上、且在驱动装置二的驱动下沿滑轨二424做上下往复运动，所述视觉探头二421固定连接在滑座二412的顶端，使得视觉探头二421可在滑座二422的带动下伸入或退出所述下预留孔320。本发明针对转塔冲床中上、下转盘的间距离狭小，任何检测装置均难以安装，却可做相对旋转运动的特点；使用时，可先旋转上转盘，使得上预留孔转至视觉探头一下方，再将视觉探头一伸入上转盘内，并固定上转盘旋转下转盘，从而对下转盘中安装的若干下模的顶面进行磨损检测；或是先旋转下转盘，使得下预留孔位于视觉探头二的上方，再将视觉探头二伸入下转盘内，并固定下转盘旋转上转盘，从而对上转盘中安装的若干上模的底面进行磨损检测。使用起来极为方便、检测效率高且检测效果好。

本发明在使用时具有以下特点：一、检测时上预留孔与视觉探头一，或是下预留孔与视觉探头二保持同轴心状态；二、检测时待检测的下模与视觉探头一，或是待检测的上模与视觉探头二保持同轴心状态；三、视觉探头一/二采集下/上模表面的图像，对图形进行灰化处理，边缘提取，坐标变换，在与标准边缘曲线进行对比，当差值达到设定的磨损极限时，发出报警信息，完成模具磨损的检测，如果模具磨损则向向控制系统发出报警信息。

所述滑座一412呈L字型、且分为连为一体的竖直部一4121和水平部一4122，所述竖直部一4121与滑轨一414滑动连接，所述水平部一4122连接接竖直部一4121的底端、且位于竖直部一4121远离机架1的一侧，所述视觉探头一411的顶端固定连接在水平部一4122的底面上；

所述滑座二422呈倒L字型、且分为连为一体的竖直部二4221和水平部二4222，所述竖直部二4221与滑轨二424滑动连接，所述水平部二4222连接接竖直部二4221的顶端、且位于竖直部二4221远离机架1的一侧，所述视觉探头二421的底端固定连接在水平部二4222的顶面上。从而对滑座一、滑座二的结构优化处理，使得二者更加便于加工，稳定性更好，且制造成本更加低廉。

下面为保证在视觉探头一伸入上预留孔时，或是视觉探头二伸入下预留孔时可方便的进行定位，本案以两种实施例做代表性说明：

实施例一：所述水平部一4122的底面上还固定连接有定位销一4123，所述上预留孔的一侧开设有与定位销一适配的销孔一，所述水平部二4222的顶面上还固定连接有定位销二4223，所述下预留孔的一侧开设有与定位销二适配的销孔二。

实施例二：所述水平部一4122的底面上还固定连接有定位套一，所述定位套一空套所述视觉探头一411，所述定位套一的底面高于所述视觉探头一411的底面、且定位套一的外径小于上预留孔310的内径；

所述水平部二4222的底面上还固定连接有定位套二，所述定位套二空套所述视觉探头二421，所述定位套二的顶面低于所述视觉探头二421的顶面、且定位套二的外径小于下预留孔320的内径。从而在方便定位的同时还具有以下特点：一是避免对视觉探头一或视觉探头二造成遮挡，进而有效保证了检测准确性；二是在视觉探头一或视觉探头二在上下运动是有效避免其与上转盘或下转盘因意外或误差发生碰撞，对视觉探头一、视觉探头二起到了良好的保护作用，有效延长了二者的使用效果与使用寿命；三是通过增设的定位套一、定位套二可使视觉探头一或视觉探头二方便的对准并进入上转盘或下转盘中。

所述定位套一和定位套二均采用柔性材料制成。从而进一步提升定位套一、定位套二的保护及对准作用。

Claims (5)

1.一种数控转塔冲床的模具磨损检测装置，所述数控转塔冲床包括机架和转盘，所述转盘包括上转盘和下转盘，所述上转盘和下转盘同轴线设置，且分别与机架铰接，所述模具包括若干一一对应的上模和下模，若干所述上模均可拆卸的连接在上转盘中，若干所述下模均可拆卸的连接在下转盘中；其特征在于，

所述上转盘上开设有上预留孔，所述下转盘上开设有下预留孔；

所述模具磨损检测装置包括上模检测机构和下模检测机构；

所述下模检测机构包括视觉探头一、滑座一、驱动装置一和至少一滑轨一，所述滑轨一竖直设置、且固定连接在转盘上方的机架上，所述滑座一滑动连接在滑轨一上、且在驱动装置一的驱动下沿滑轨一做上下往复运动，所述视觉探头一固定连接在滑座一的底端，使得视觉探头一可在滑座的带动下伸入或退出所述上预留孔；

所述上模检测机构包括视觉探头二、滑座二、驱动装置二和至少一滑轨二，所述滑轨二竖直设置、且固定连接在转盘下方的机架上，所述滑座二滑动连接在滑轨二上、且在驱动装置二的驱动下沿滑轨二做上下往复运动，所述视觉探头二固定连接在滑座二的顶端，使得视觉探头二可在滑座二的带动下伸入或退出所述下预留孔。

2.根据权利要求1所述的一种数控转塔冲床的模具磨损检测装置，其特征在于，所述滑座一呈L字型、且分为连为一体的竖直部一和水平部一，所述竖直部一与滑轨一滑动连接，所述水平部一连接接竖直部一的底端、且位于竖直部一远离机架的一侧，所述视觉探头一的顶端固定连接在水平部一的底面上；

所述滑座二呈倒L字型、且分为连为一体的竖直部二和水平部二，所述竖直部二与滑轨二滑动连接，所述水平部二连接接竖直部二的顶端、且位于竖直部二远离机架的一侧，所述视觉探头二的底端固定连接在水平部二的顶面上。

3.根据权利要求2所述的一种数控转塔冲床的模具磨损检测装置，其特征在于，所述水平部一的底面上还固定连接有定位销一，所述上预留孔的一侧开设有与定位销一适配的销孔一，所述水平部二的顶面上还固定连接有定位销二，所述下预留孔的一侧开设有与定位销二适配的销孔二。

4.根据权利要求2所述的一种数控转塔冲床的模具磨损检测装置，其特征在于，所述水平部一的底面上还固定连接有定位套一，所述定位套一空套所述视觉探头一，所述定位套一的底面高于所述视觉探头一的底面、且定位套一的外径小于上预留孔的内径；

所述水平部二的底面上还固定连接有定位套二，所述定位套二空套所述视觉探头二，所述定位套二的顶面低于所述视觉探头二的顶面、且定位套二的外径小于下预留孔的内径。

5.根据权利要求4所述的一种数控转塔冲床的模具磨损检测装置，其特征在于，所述定位套一和定位套二均采用柔性材料制成。