CN204413762U - 刀具检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种刀具检测装置，包括：具有检测区的基座、设置在该基座上并以相对该检测区的水平方向检测刀具的雷射检测器、以及设置在该基座上并以相对该检测区的垂直方向采集刀具影像的影像采集器，可见，本申请提供的刀具检测装置，在不需停机的条件下，利用影像采集器与雷射检测器直接监测刀具磨损与破坏的状况，且可应用于检测各自不同形状的刀具，普及性较高，另外，该刀具检测装置能够同时在两个不同视角进行监测，从而全面监控刀具的磨损与破损状况，检测准确度较高。

Description

刀具检测装置

技术领域

本申请涉及刀具检测装置，尤其是一种能检测正在运作的刀具状况的刀具检测装置。

背景技术

在金属削切工艺中，刀具的状态是影响产品质量与生产成本的主要关键，特别地，微铣削是超精密加工的重要方法，能灵活加工三维的微尺寸结构，故微铣刀是微铣削加工制程的关键工具。当刀具状态不良(如，磨损断裂等)时，则需要更换刀具。如果过早更换刀具，则会造成成本上的浪费，如果刀具状态严重不良时才更换刀具，则会造成产品不良的缺失。

目前，刀具状态的监测方法分为间接法与直接法两种。其中，间接法是利用刀具削切的过程中削切时发出的声音、削切时机台所发出的振动、削切后产品表面粗糙度与尺寸误差等非刀具本身的磨损状态来推断刀具磨损的状态；直接法，顾名思义，则是直接检测刀具本身的状态，举例而言，用光源照射刀具观察破损处，或测量刀具刀刃在体积或形状上的改变，来观察监控刀具的磨损或破损的状况。

可见，相较于间接法，直接法能直接由刀具本身状态判定刀具状况，不需利用刀具磨损或破损而造成削切时发出的声音或振动回推刀具的状况。

然而，直接法必须在刀具停止运作时执行，因此，无法在工厂普及使用。

再者，现今所用的刀具形状较为复杂，若使用直接法或间接法测量，则每一设备的参数条件都不同，因此难以实施在检测不同形状的刀具。

又，在进行微细铣削加工前，需确定刀具的长度和半径偏置以便于对刀，目前常用雷射对刀具的遮挡进行判断，但因微铣刀的尺寸极小，导致测量精度大幅降低，因此测量结果的重复性差，可靠性低。

因此，如何克服上述现有技术的种种问题，已成为目前业界亟待克服的难题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种刀具检测装置，用以解决上述现有的刀具检测装置的普及性差及可靠性低的技术问题。为实现所述目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种刀具检测装置，包括：基座、雷射检测器及影像采集器；其中：

基座，具有检测区；

雷射检测器，设置在所述基座上，且以相对所述检测区的水平方向检测所述检测区中的刀具；

影像采集器，设置在所述基座上，且以相对所述检测区的垂直方向采集所述检测区中的刀具的影像。

在一实施例中，该基座具有容置空间以作为该检测区。

在一实施例中，所述雷射检测器包括：一出光部及一光线投影部；其中：所述出光部发出的光线，经所述检测区后由所述光线投影部接收。

在一实施例中，所述影像采集器为电荷耦合组件(Charge-coupled Device，CCD)相机或显微镜。

在一实施例中，所述影像采集器包括：一用以采集所述刀具轮廓的影像采集单元，以及一用以分析比对所述刀具轮廓的影像分析单元。

在一实施例中，还包括：光学检测器，设置于所述基座上，且以相对所述检测区的水平方向检测所述检测区中的刀具。

在一实施例中，所述光学检测器包括：用以采集所述刀具轮廓的影像采集单元、以及用以分析比对所述刀具轮廓的影像分析单元。

在一实施例中，还包括：传感器，设置于所述基座上，用于检测所述检测区中的刀具在运作时的传动频率。

在一实施例中，所述传感器为声纹检测器或震动检测器。

在一实施例中，还包括：存储器，用于存储及提供所述影像采集器和/或所述雷射检测器的信号数据。

由上可知，本申请提供的刀具检测装置利用影像采集器与雷射检测器在不需停机的条件下，直接监测刀具磨损与破坏的状况，且可应用于检测各自不同形状的刀具，普及性较高，另外，该刀具检测装置能够同时在两个不同视角进行监测，从而全面监控刀具的磨损与破损状况，检测准确度较高。

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的刀具检测装置的第一实施例的侧面示意图；

图2为本申请提供的刀具检测装置的第二实施例的侧面示意图；

图3为本申请提供的刀具检测装置的第三实施例的侧面示意图；

图4为本申请提供的刀具检测装置的第四实施例的侧面示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域普通技术人员了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“底”及“一”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本申请可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，也应视为本申请可实施的范畴。

图1为本申请提供的刀具检测装置的第一实施例的侧面示意图。

如图1所示，刀具检测装置1用以检测一加工机台9上的刀具911，可选地，该加工机台为铣削或钻孔机台。在检测时，该刀具911固接在该加工机台9的支撑座900上，且处于运作状态。

在本实施例中，该刀具检测装置1包括：一具有检测区A的基座10、设置在该基座10上的雷射检测器11以及影像采集器12。

所述基座10为凹形轮廓结构，其由两侧部10a与一底部10b构成，且该些侧部10a位于该底部10b上方，并使各该侧部10a间形成一容置空间，令该容置空间作为检测该刀具911的检测区A。

所述雷射检测器11设置在该基座10的侧部10a中，以相对该检测区A的水平方向检测该检测区A中的刀具911。

在本实施例中，该雷射检测器11包括一出光部111(如雷射机)与一光线投影部110(如投影幕)，该出光部111发出光学讯号，供该光线投影部110接收。具体地，当该出光部111发出的雷射光线通过该检测区A时，该刀具911会遮挡部分光线，使该光线投影部110上呈现该刀具911的黑影，通过判断该刀具911的影像得知该刀具911是否存在缺陷。

所述影像采集器12嵌埋在该基座10的底部10b中，以相对该检测区A的垂直方向采集该检测区A中的刀具911的影像。

在本实施例中，该影像采集器12为电荷耦合组件(Charge-coupled Device，简称CCD)相机或显微镜，且该影像采集器12包括一用以采集刀具911轮廓的影像采集单元121、及一用以分析比对刀具911轮廓的影像分析单元120，用来判断刀具911的磨损或缺损状况。

图2为本申请提供的刀具检测装置的第二实施例的侧面示意图。本实施例与第一实施例的差异在于新增光学检测器13。

如图2所示，刀具检测装置2中的光学检测器13设置在该基座10的侧部10a中，以相对该检测区A的水平方向检测该检测区A中之刀具(刀具图略)。

在本实施例中，该光学检测器13包括一背景单元130、用以采集刀具轮廓的影像采集单元131、以及用以分析比对该刀具轮廓的影像分析单元132。具体地，该影像采集单元131可为CCD相机、录像机、雷射机台等，且若该影像采集单元131为CCD相机或录像机时，该背景单元130用以辅助补足该影像采集单元131撷取刀具外观轮廓时所需的光，保证该影像采集单元131所撷取的刀具外观轮廓更为清晰。若该影像采集单元131为雷射机台时，该背景单元130则为光线投影幕。

图3为本申请提供的刀具检测装置的第三实施例的侧面示意图。本实施例与第一实施例的差异在于新增传感器14。

如图3所示，刀具检测装置3中的传感器14设置在该基座10的侧部10a中或底部10b上，以侦测该检测区A中的刀具(图略)在运作时的传动频率。

在本实施例中，该传感器14可为声纹检测器(如声音传感器)，以侦测刀具运作时所产生的声音频率变化值；或者，该传感器14可为震动检测器(如压电式振动传感器)，以侦测刀具运作时所产生的震动变化值。

图4为本申请提供的刀具检测装置的第四实施例的侧面示意图。本实施例与第一至第三实施例的差异在于新增存储器15。

如图4所示，刀具检测装置中的存储器15用以存储及提供所述雷射检测器11和/或所述影像采集器12的信号数据，即可以接收外部信号数据进行存储，还可以向外部装置提供存储的信号数据。当然，该存储器15还可以存储及提供影像采集器12、光学检测器13及传感器14中的任意一个或多个的信号数据。

在本实施例中，通过该数据库15整合所测得的数据，也可用于比对刀具原本状态与磨损后状态，从而提升比对效果。

综上所述，本申请提供的刀具检测装置1、2、3及4通过该雷射检测器11及影像采集器12在不同方向上监控该刀具911磨损的状况，且能提供两种不同的检测参数供使用者做参考，从而提高了判断该刀具911磨损、破损状况的精准度。

此外，可通过光学检测器13或传感器14等获取更多该刀具911的各个角度磨损或缺损的状况及检测参数，进一步提高了判断该刀具911磨损、破损状况的精准度。

上述实施例用以例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。本领域技术人员均可在不违背本申请之精神及范畴下，对上述实施例进行修改。

Claims (10)

1.一种刀具检测装置，其特征在于，包括：基座、雷射检测器及影像采集器；其中：

所述基座，具有检测区；

所述雷射检测器，设置在所述基座上，且以相对所述检测区的水平方向检测所述检测区中的刀具；

所述影像采集器，设置在所述基座上，且以相对所述检测区的垂直方向采集所述检测区中的刀具的影像。

2.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于，所述基座具有容置空间以作为所述检测区。

3.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于，所述雷射检测器包括：一出光部及一光线投影部；其中：

所述出光部发出的光线，经所述检测区后由所述光线投影部接收。

4.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于，所述影像采集器为电荷耦合组件(Charge-coupled Device，CCD)相机或显微镜。

5.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于，所述影像采集器包括：一用以采集所述刀具轮廓的影像采集单元，以及一用以分析比对所述刀具轮廓的影像分析单元。

6.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于，还包括：

光学检测器，设置于所述基座上，且以相对所述检测区的水平方向检测所述检测区中的刀具。

7.根据权利要求6所述的刀具检测装置，其特征在于，所述光学检测器包括：用以采集所述刀具轮廓的影像采集单元、以及用以分析比对所述刀具轮廓的影像分析单元。

8.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于，还包括：

传感器，设置于所述基座上，用于检测所述检测区中的刀具在运作时的传动频率。

9.根据权利要求8所述的刀具检测装置，其特征在于，所述传感器为声纹检测器或震动检测器。

10.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于，还包括：

存储器，用于存储及提供所述影像采集器和/或所述雷射检测器的信号数据。