CN106112701A - 一种组合式对刀仪 - Google Patents

Abstract

一种组合式对刀仪。涉及刀具测量设备领域，尤其涉及数控机床中自动化对刀仪的改进。提出了一种结构精巧、使用效果好、使用寿命长且可有效适配于车铣复合机床中各类刀具的测量的组合式对刀仪。所述铣刀对刀仪包括座体、激光发射器、激光接收器和吹气组件，所述座体上具有一对的安装座，所述安装座的上部开设有容置孔，两所述容置孔同轴心、且分别用于容置激光发射器和激光接受器；所述铣刀对刀仪还包括一对高强度镜片和一对安装块，所述高强度镜片固定连接在容置孔朝向座体中心的孔口处，所述安装块固定连接在容置孔远离座体中心的孔口处；本发明具有结构精巧、使用效果好、使用寿命长且可有效适配于车铣复合机床中各类刀具的测量的特点。

Description

一种组合式对刀仪

技术领域

本发明涉及刀具测量设备领域，尤其涉及数控机床中自动化对刀仪的改进。

背景技术

随着数控机床的的普及及自动化生产要求得推进，机床在线对刀仪的运用越来越广泛。一般分为接触式和非接触式两种，接触式存在测头磨损及功能单一问题，而非接触式由于不存在此种问题，因此正被广泛的接受。然而，目前的非接触式对刀仪仍然存在以下问题：由于其测量时只是一道光束，因此，为准确对刀具长度、直径、破损程度进行有效测量，就必须使刀具反复的在对刀仪中进给、翻转、旋转以进行检测，需花费大量的工作时间，给生产加工带来了极大的影响。

对此，国家局于2008年9月3日公告了一份名为“数控机床激光对刀仪”、申请号为“200720170754.7”的中国发明专利，该案中提出了一种于凹字型壳体的两侧分别设置发射探头和接受探头的技术方案。然而，人们在实际使用时发现，由于各加工车间的环境要求不同，因此存在部分刀具位于相对恶劣的工作环境中，这样，对上述的发射探头、接受探头的使用寿命、工作稳定性均带来了极大的影响。

此外，在针对车铣复合机床中的刀具测量时，由于其中车刀与铣刀的位置通常呈相互垂直状态，因此，在对二者进行检测时需反复翻转对刀仪，费时费力，给操作人员的快速对刀带来了极大的影响。

发明内容

本发明针对以上问题，提出了一种结构精巧、使用效果好、使用寿命长且可有效适配于车铣复合机床中各类刀具的测量的组合式对刀仪。

本发明的技术方案为：包括铣刀对刀仪和车刀对刀仪；

所述铣刀对刀仪包括座体、激光发射器、激光接收器和吹气组件，所述座体上具有一对的安装座，所述安装座的上部开设有容置孔，两所述容置孔同轴心、且分别用于容置激光发射器和激光接受器；

所述铣刀对刀仪还包括一对高强度镜片和一对安装块，所述高强度镜片固定连接在容置孔朝向座体中心的孔口处，所述安装块固定连接在容置孔远离座体中心的孔口处；

所述车刀对刀仪固定连接在安装座的侧表面上、且与安装座相垂直；

所述车刀对刀仪包括固定座、底盖、压力感应器、测试头、弹簧和若干出气组件，所述固定座呈底部敞口的空心状，所述底盖可拆卸的连接在固定座的底口处，所述压力传感器可拆卸的连接在底盖的顶面上；

所述固定座的顶面上还开设有用于容置测试头的通孔，所述测试头的上部穿设在通孔中，所述测试头的中部设有凸环，所述弹簧抵在凸环和底盖之间，所述测试头与压力感应器同向设置、且二者之间留有间隙；

若干所述出气组件均布在固定座外侧，所述出气组件包括导气杆和气路接头，所述气路接头固定连接在固定座下部，所述导气杆可拆卸的连接在固定座外侧、且与气路接头相连通，所述导气杆顶端开设有朝向测试头顶端的出气孔。

所述高强度镜片和容置孔之间保持密封，所述安装块和容置孔之间保持密封。

所述安装座上还开设有于容置孔相连通的穿线孔，所述穿线孔中设有连接线，所述穿线孔远离容置孔的一侧孔口设有套接所述连接线的密封套。

所述激光发射器为直线式激光发射器或点阵式激光发射器。

所述固定座的下部设有与固定座连为一体的环状凸台，所述环状凸台上设有至少一固定孔，所述导气杆和气路接头均连接在环状凸台上、且环状凸台内开设有用于连通导气杆和气路接头的气道。

本发明针对现有技术中无法对车铣复合机床中的刀具进行方便测量的问题，讲车刀对刀仪直接安装与铣刀对刀仪的安装座上，从而在对刀仪安装于工作台上后无需翻转或转运即可完成车铣复合机床中各种刀具的测量，具体的说：

铣刀测量：接通电源后，安装在机床上的铣刀将会以一定速度向下直线运动并旋转，当刃口部位接触到光束的上部时，该数据将传输给控制中心，从而测定刀具的长度（如图7所示）；此后，刀具继续下行，刀具的直径部分遮挡光束，从而可通过软件测定其直径数据（如图8所示）；与此同时，由于破损部位相比于正常部位所测出的直径将有所变化，从而可方便的判断出刀具的破损部位及相关尺寸（如图9所示）。

其中，对现有技术中存在的缺陷做出了调整，对激光发射器或激光接受器起到了全向的密封、保护，从整体上具有结构精巧、使用效果好、使用寿命长且稳定性极佳的特点。

车刀测量：机床开启后，一旦刀具碰到测试头，测试头即将以很小的力克服弹簧的作用力并朝向压力传感器滑移，从而贴合在压力传感器的表面上并产生压力，使得压力传感器发出信号，停下刀架；最终，控制中心通过实时的刀架位置即可有效推算出刀具当前的长度信息。具有操作简单、稳定性好、使用寿命长以及测量精准度高的特点。

综上所述，本发明实现了无需翻转或转运即可完成车铣复合机床中各种刀具的测量的目的， 从整体上具有结构精巧、使用效果好、使用寿命长且可有效适配于车铣复合机床中各类刀具的测量的特点。

附图说明

图1是本案的结构示意图，

图2是图1的左视图，

图3是本案中铣刀对刀仪的结构示意图，

图4是图3的A处局部放大图，

图5是本案中铣刀对刀仪的实施方式示意图，

图6是本案中铣刀对刀仪的使用状态参考图；

图7是本案中铣刀对刀仪的工作过程示意图一，

图8是本案中铣刀对刀仪的工作过程示意图二，

图9是本案中铣刀对刀仪的工作过程示意图三；

图10是本案中所述车刀对刀仪的结构示意图，

图11是图10的俯视图，

图12是图1的B-B向剖视图，

图13是本案中导气杆的结构示意图，

图14是本案中所述车刀对刀仪的使用状态参考图；

图中1是座体，10是安装座，11是容置孔，111是沉台一，112是沉台二，2是激光发射器，3是激光接收器，4是吹气组件，5是高强度镜片，50是密封圈一，6是安装块，60是密封圈二；

7是车刀对刀仪，71是固定座，710是环状凸台，72是底盖，73是压力传感器，74是测试头，75是弹簧，76是出气组件，761是导气杆，762是气路接头。

具体实施方式

本发明如图1-14所示，包括铣刀对刀仪和车刀对刀仪；

所述铣刀对刀仪包括座体1、激光发射器2、激光接收器3和吹气组件4，所述座体1上具有一对沿中心对称设置的安装座10，所述安装座10的上部开设有容置孔11，两所述容置孔11同轴心、且分别用于容置相对设置的激光发射器2和激光接受器3；

所述对刀仪还包括一对高强度镜片5和一对安装块6，所述高强度镜片5固定连接在容置孔11朝向座体1中心的孔口处，所述安装块6固定连接在容置孔11远离座体1中心的孔口处，使得激光发射器或激光接受器夹紧于高强度镜片和安装块之间。本案中于容置孔的“内侧”孔口处设置了高强度镜片，从而一方面有效避免水雾或其他污物与激光发射器或激光接受器相接触，另一方面，受高强度镜片自身结构强度的影响，也对激光发射器或激光接受器起到了一定程度的撞击保护作用。同时，本案于容置孔的“外侧”孔口处设置了安装块，从而在安装完成后通过安装块对激光发射器或激光接受器起良好的夹持、固定作用，并有效避免了外部水雾或其他污物的侵入。

所述车刀对刀仪7固定连接在安装座10的侧表面上、且与安装座相垂直；

所述车刀对刀仪7包括固定座71、底盖72、压力感应器73、测试头74、弹簧75和若干出气组件76，所述固定座71呈底部敞口的空心状，所述底盖72-可拆卸的连接在固定座71的底口处，所述压力传感器73（只要受到0.1N的压力就能传输信号到控制中心内，从而大幅提升刀具测量精确度，并可间接大幅降低测试头的磨损度）可拆卸的连接在底盖72的远离固定座底口的一侧；

所述固定座71的远离底口的一侧面上还开设有用于容置测试头74的通孔，所述测试头74的一端穿设在通孔中，所述测试头74的中部设有凸环，所述弹簧75（弹簧力较小、仅起支撑作用）抵在凸环和底盖72之间，所述测试头74与压力感应器73同向设置、且二者之间留有间隙；使用时可开启刀具进给，一旦刀具碰到测试头，测试头即将以很小的力克服弹簧的作用力并朝向压力传感器滑移，从而贴合在压力传感器的表面上并产生压力，使得压力传感器发出信号，停下刀架；最终，控制中心通过实时的刀架位置即可有效推算出刀具当前的长度信息。具有操作简单、稳定性好、使用寿命长以及测量精准度高的特点。

若干所述出气组件76均布在固定座71外侧，所述出气组件76包括导气杆761和气路接头762，所述气路接头762固定连接在固定座71外侧，所述导气杆761可拆卸（从而在特殊情况下可在出气完毕后卸下导气杆，以适应不同类型的刀具）的连接在固定座71外侧、且与气路接头762相连通，所述导气杆761顶端开设有朝向测试头74顶端的出气孔。从而有效去除测试头上可能附着的水雾、铁屑等影响测量的杂质，进而大幅提升了对刀仪整体的测试精度、校核精度。

所述高强度镜片5和容置孔11之间保持密封，所述安装块6和容置孔11之间保持密封。

所述容置孔11朝向座体1中心的孔口处开设有沉台一111，所述高强度镜片5固定连接在沉台一111内；所述容置孔11远离座体1中心的孔口处设有沉台二112，所述安装块6可拆卸的连接在沉台二112中。从而使得高强度镜片以及安装块与安装座之间的连接更为稳定、可靠。

所述高强度镜片5和沉台一111之间胀紧的连接有密封圈一50；所述沉台二112的内壁上固定连接有凸环，所述安装块6与沉台二112的内壁螺纹连接，所述安装块6和凸环之间胀紧的连接有密封圈二60。这样，通过密封圈一、密封圈二在激光发射器或激光接受器的两侧提供了良好且足够的密封性能。

所述安装座10上还开设有于容置孔11相连通的穿线孔，所述穿线孔中设有连接线，所述穿线孔远离容置孔的一侧孔口设有套接所述连接线的密封套。本案还针对激光发射器或激光接受器上存在且必不可少的连接线做了良好的密封处理，从而对激光发射器或激光接受器起到了全向的密封、保护。

所述激光发射器为直线式激光发射器或点阵式激光发射器。从而针对现有技术中仅采用单道光束进行检测的方式做出改进，以若干光束组成的直线式光幕或平面式光面对刀具直径以及刀具破损程度检测的精准度进行了有效的保证以及大幅的提升。

所述固定座71的外壁上设有与固定座71连为一体的环状凸台710，所述环状凸台710上设有至少一固定孔（可于固定孔中安装固定螺栓，从而使固定座固定连接在铣刀对刀仪的安装座上），所述导气杆761和气路接头762均连接在环状凸台710上、且环状凸台710内开设有用于连通导气杆761和气路接头762的气道。从而使得本案中各部件的连接更为稳定、可靠。

所述出气组件76具有四个，四个所述出气组件76中的导气杆761的间距相等。从而起到全向除杂的效果。

Claims (5)

1.一种组合式对刀仪，其特征在于，包括铣刀对刀仪和车刀对刀仪；

所述铣刀对刀仪包括座体、激光发射器、激光接收器和吹气组件，所述座体上具有一对的安装座，所述安装座的上部开设有容置孔，两所述容置孔同轴心、且分别用于容置激光发射器和激光接受器；

所述铣刀对刀仪还包括一对高强度镜片和一对安装块，所述高强度镜片固定连接在容置孔朝向座体中心的孔口处，所述安装块固定连接在容置孔远离座体中心的孔口处；

所述车刀对刀仪固定连接在安装座的侧表面上、且与安装座相垂直；

所述车刀对刀仪包括固定座、底盖、压力感应器、测试头、弹簧和若干出气组件，所述固定座呈底部敞口的空心状，所述底盖可拆卸的连接在固定座的底口处，所述压力传感器可拆卸的连接在底盖的顶面上；

所述固定座的顶面上还开设有用于容置测试头的通孔，所述测试头的上部穿设在通孔中，所述测试头的中部设有凸环，所述弹簧抵在凸环和底盖之间，所述测试头与压力感应器同向设置、且二者之间留有间隙；

若干所述出气组件均布在固定座外侧，所述出气组件包括导气杆和气路接头，所述气路接头固定连接在固定座下部，所述导气杆可拆卸的连接在固定座外侧、且与气路接头相连通，所述导气杆顶端开设有朝向测试头顶端的出气孔。

2.根据权利要求1所述的一种组合式对刀仪，其特征在于，所述高强度镜片和容置孔之间保持密封，所述安装块和容置孔之间保持密封。

3.根据权利要求1所述的一种组合式对刀仪，其特征在于，所述安装座上还开设有于容置孔相连通的穿线孔，所述穿线孔中设有连接线，所述穿线孔远离容置孔的一侧孔口设有套接所述连接线的密封套。

4.根据权利要求1所述的一种组合式对刀仪，其特征在于，所述激光发射器为直线式激光发射器或点阵式激光发射器。

5.根据权利要求1所述的一种组合式对刀仪，其特征在于，所述固定座的下部设有与固定座连为一体的环状凸台，所述环状凸台上设有至少一固定孔，所述导气杆和气路接头均连接在环状凸台上、且环状凸台内开设有用于连通导气杆和气路接头的气道。