CN211855232U - 一种基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，包括具有上下两部分的外壳，上部分与裁床刀具夹固定，下部分为镂空的圆柱体，该圆柱体为第一圆柱体，第一圆柱体的上下底面为开口结构，第一圆柱体的侧面设有沿圆柱体高度方向延伸的导轨；安装在导轨中的两个支撑架，两个支撑架沿圆柱体高度方向上下分布，位于上方的支撑架为第一支撑架，位于下方的支撑架为第二支撑架；安装在第一支撑架上的激光发射器；安装在第二支撑架上的线性CCD传感器；固定在裁床刀片上的平面镜，平面镜的镜面与裁床刀片的刀面、导轨平行，在高度方向上平面镜位于激光发射器和线性CCD传感器之间。本实用新型装置结构简单，刀片弯曲程度检测的可靠性高。

Description

一种基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置

技术领域

本申请属于数控裁床技术领域，具体涉及一种基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置。

背景技术

数控裁床以加工效率高、原材料利用率高、不损伤剪裁对象、污染低等优势，在布料、皮革等薄片状非金属材料加工中扮演越来越重要的角色。裁床按照程序设定的轨迹运动，实现对材料的剪裁，在裁刀高速运动过程中，尤其是在转刀过程中容易导致裁刀发生形变。而且在高层裁床中，其刀具相比于普通裁床的刀具要长，因此出现裁刀形变的状况的概率会大大增加。结果造成裁刀偏离设定的裁剪路径，进而导致切割效率变低，更严重者则会造成裁刀断裂，由于裁刀的价钱比较高昂，从而增加了成本，造成生产效率低下。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，装置结构简单，刀片弯曲程度检测的可靠性高。

为实现上述目的，本申请所采取的技术方案为：

一种基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，所述基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，包括：

外壳，所述外壳具有上下两部分，上部分与裁床的刀具夹固定，下部分为镂空的圆柱体，该圆柱体为第一圆柱体，且第一圆柱体的上下底面为开口结构，第一圆柱体的侧面设有沿圆柱体高度方向延伸的导轨；

活动安装在所述导轨中的两个支撑架，两个支撑架沿圆柱体高度方向上下分布，且位于上方的支撑架为第一支撑架，位于下方的支撑架为第二支撑架；

安装在所述第一支撑架上的激光发射器；

安装在所述第二支撑架上的线性CCD传感器；

固定在裁床刀片上的平面镜，所述平面镜的镜面与所述裁床刀片的刀面平行，所述平面镜的镜面与所述导轨所在平面平行，在圆柱体高度方向上平面镜位于激光发射器和线性CCD传感器之间。

作为优选，所述外壳的上部分为镂空的圆柱体，该圆柱体为第二圆柱体，所述第二圆柱体与第一圆柱体的高度方向相同，所述第二圆柱体的上下底面为开口结构，所述第二圆柱体的下底面与第一圆柱体的上底面贴靠连接，且第一圆柱体和第二圆柱体的轴重合。

作为优选，所述第二圆柱体的侧面设有至少一组椭圆形安装孔，各组包括两个相对布置的椭圆形安装孔，所述外壳通过贯穿各椭圆形安装孔的紧固件与所述裁床的刀具夹固定。

作为优选，所述导轨为镂空结构，所述支撑架贯穿导轨安装，所述支撑架位于第一圆柱体外侧的一端连接有紧固件，所述支撑架位于第一圆柱体内侧的一端连接有安装板，所述安装板用于安装激光发射器或线性CCD传感器。

作为优选，所述安装板相对于水平面倾斜安装。

作为优选，所述平面镜的镜面为正方形，所述激光发射器与安装板固定后，激光发射器具有相对于水平面向下的倾角；在工作状态下，所述激光发射器发射的光束照射在镜面的中心。

作为优选，所述线性CCD传感器与安装板固定后，线性CCD传感器具有相对于水平面向上的倾角；在工作状态下，所述线性CCD传感器接收镜面所反射的光束。

作为优选，所述平面镜的背面连接有固定夹，所述平面镜通过固定夹夹持在裁床刀片上。

本申请提供的基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，装置结构简单，可随时安装和取下，成本低；在检测裁床刀片(简称裁刀)弯曲时，只需在裁床的刀夹具上固定装置外壳，把平面镜固定在裁刀上即可，对裁刀不会产生损伤。装置的外壳也有效的避免了自然光对测量的干扰，使传感器在稳定的光照条件下采集反射的激光束，使测量的可靠性更高。

附图说明

图1为本申请的基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置的结构示意图；

图2为本申请的基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置的透视图；

图3为本申请的基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置的一种工作状态图。

图示中：1、第一圆柱体；2、第一支撑架；3、第二支撑架；4、平面镜；5、激光发射器；6、线性CCD传感器；7、固定夹；8、导轨；9、紧固件；10、第二圆柱体；11、椭圆形安装孔；12、裁床刀片。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件；当组件被称为与另一个组件“固定”时，它可以直接与另一个组件固定或者也可以存在居中的组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。

其中一个实施例中，提供一种基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，用于检查裁刀的弯曲程度，反馈至裁床后便于裁床根据裁刀的弯曲程度对裁刀进行调整，以保证精准裁剪。

如图1、图2所示，本实施例的基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，包括外壳、支撑架、激光发射器5、线性CCD传感器6以及平面镜4。

其中，外壳具有上下两部分，上部分与裁床的刀具夹固定，下部分为镂空的圆柱体，该圆柱体为第一圆柱体1，且第一圆柱体1的上下底面为开口结构，第一圆柱体1的侧面设有沿圆柱体高度方向延伸的导轨8。

在一实施例中，为了便于裁床刀片弯曲检测装置的安装，设置外壳的上部分同样为镂空的圆柱体，该圆柱体为第二圆柱体10。并且第二圆柱体10与第一圆柱体1的高度方向相同，第二圆柱体10的上下底面为开口结构。其中镂空的圆柱体应理解为该圆柱体为中空结构。

在第一圆柱体1和第二圆柱体10的连接结构中，第二圆柱体10的下底面与第一圆柱体1的上底面贴靠连接，且第一圆柱体1和第二圆柱体10的轴重合。第一圆柱体1和第二圆柱体10的连接方式便于确定裁床刀片的安装位置。

进一步设置第二圆柱体10的侧面设有至少一组椭圆形安装孔11，各组包括两个相对布置的椭圆形安装孔11。本申请的外壳通过贯穿各椭圆形安装孔11的紧固件9与裁床的刀具夹固定，在裁床刀片进行转刀时装置整体可以同时旋转，保证能够实时检测裁床刀片的弯曲程度。

为了稳固安装本申请的裁床刀片弯曲检测装置，优选设置2组椭圆形安装孔，即第二圆柱体10的侧面上设有四个椭圆形安装孔，且四个椭圆形安装孔均布在第二圆柱体10的侧面上。这里的椭圆形安装孔重点强调的是该安装孔为长条状，以便于调节装置安装位置，而对安装孔的实际形状不做严格限制，可以是椭圆形，也可以是长方形和两个半圆形的组合。

本申请的支撑架设有两个，且两个支撑架活动安装在导轨8中，两个支撑架沿圆柱体高度方向上下分布，且位于上方的支撑架为第一支撑架2，位于下方的支撑架为第二支撑架3。

支撑架可沿导轨调节安装位置，以便于调整至最佳的检测状态。在一实施例中，导轨8为镂空结构，支撑架贯穿导轨8安装，支撑架位于第一圆柱体1外侧的一端连接有紧固件，支撑架位于第一圆柱体1内侧的一端连接有安装板。

导轨8为镂空结构应理解为，该导轨由第一圆柱体1去除某一部分的侧面形成，而不是侧面内陷或凸起形成。设置镂空结构的导轨8不仅便于支撑架的安装，还可以使支撑架的当前位置清楚可见，便于支撑架位置的调节。并且本实施例中的紧固件可以是螺母。

本申请的激光发射器5安装在第一支撑架2上，线性CCD传感器6安装在第二支撑架3上，具体的激光发射器5或线性CCD传感器6安装在支撑架的安装板上。并且为了保证激光发射器5和线性CCD传感器6能够配合使用，设置安装板相对于水平面倾斜安装。

如图3所示，本申请的平面镜4固定在裁床刀片12上，并且平面镜4的镜面与裁床刀片12的刀面平行，平面镜4的镜面与导轨8所在平面平行，以保证能够精确检测裁床刀片12的弯曲程度。

在圆柱体高度方向上平面镜位于激光发射器和线性CCD传感器之间。使得激光发射器5、线性CCD传感器6以及平面镜4能够联动反映出裁床刀片12的弯曲状态。

在一实施例中，平面镜4的镜面为正方形，激光发射器5与安装板固定后，激光发射器5具有相对于水平面向下的倾角，线性CCD传感器6与安装板固定后，线性CCD传感器6具有相对于水平面向上的倾角。

在工作状态下，激光发射器5发射的光束照射在平面镜4的镜面的中心，线性CCD传感器6接收镜面所反射的光束。则可通过反射光束的位置变化得出裁床刀片12的弯曲程度。

需要说明的是，在满足光束的照射位置以及反射规则的前提下，激光发射器5和线性CCD传感器6的位置可以互换。并且在一实施例中，线性CCD传感器6采用的型号为TSL1401。

为了可拆卸固定平面镜，在一实施例中，平面镜4的背面连接有固定夹7，平面镜4通过固定夹7夹持在裁床刀片12上。平面镜4能够反射光束的一面为镜面，镜面的相对面即为平面镜的背面。

本实施例的基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置的一种工作原理如下：

在裁床初始化时，裁刀刀面平行没有发生弯曲，因此刀面上固定的平面镜也没有发生倾斜，与刀面平行，激光光束的反射光点正好在CCD传感器镜头的正中间，裁床控制器记录此时线性CCD传感器的值，作为初始值。

在裁床启动后，裁刀进行切割运动，裁床控制器时刻监测线性CCD传感器的数据，一旦裁刀发生弯曲，平面镜则会相应发生倾斜，由于入射角度没有发生变化，必定导致反射的光束发生相应的偏移，最终导致照射在线性CCD传感器上的光点发生位移，从而线性CCD传感器输出不同的数据。

裁床控制器把线性CCD传感器输出的实时的数据与初始值对比计算，得到光点的偏移量与偏移方向，即为裁刀的弯曲程度和弯曲方向。裁床控制器通过计算出的信息修改裁床对应的控制量，以便减少刀片的弯曲程度，提高裁床的产品的良品率，确保裁刀不会断裂。

本申请的检测装置结构简单，易于安装，并且能够根据裁刀运动，实时输出精确的裁刀的弯曲程度，将弯曲程度反馈至裁床控制器，以保证裁床的正常切割。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，其特征在于，所述基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，包括：

外壳，所述外壳具有上下两部分，上部分与裁床的刀具夹固定，下部分为镂空的圆柱体，该圆柱体为第一圆柱体，且第一圆柱体的上下底面为开口结构，第一圆柱体的侧面设有沿圆柱体高度方向延伸的导轨；

活动安装在所述导轨中的两个支撑架，两个支撑架沿圆柱体高度方向上下分布，且位于上方的支撑架为第一支撑架，位于下方的支撑架为第二支撑架；

安装在所述第一支撑架上的激光发射器；

安装在所述第二支撑架上的线性CCD传感器；

固定在裁床刀片上的平面镜，所述平面镜的镜面与所述裁床刀片的刀面平行，所述平面镜的镜面与所述导轨所在平面平行，在圆柱体高度方向上平面镜位于激光发射器和线性CCD传感器之间。

2.如权利要求1所述的基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，其特征在于，所述外壳的上部分为镂空的圆柱体，该圆柱体为第二圆柱体，所述第二圆柱体与第一圆柱体的高度方向相同，所述第二圆柱体的上下底面为开口结构，所述第二圆柱体的下底面与第一圆柱体的上底面贴靠连接，且第一圆柱体和第二圆柱体的轴重合。

3.如权利要求2所述的基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，其特征在于，所述第二圆柱体的侧面设有至少一组椭圆形安装孔，各组包括两个相对布置的椭圆形安装孔，所述外壳通过贯穿各椭圆形安装孔的紧固件与所述裁床的刀具夹固定。

4.如权利要求1所述的基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，其特征在于，所述导轨为镂空结构，所述支撑架贯穿导轨安装，所述支撑架位于第一圆柱体外侧的一端连接有紧固件，所述支撑架位于第一圆柱体内侧的一端连接有安装板，所述安装板用于安装激光发射器或线性CCD传感器。

5.如权利要求4所述的基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，其特征在于，所述安装板相对于水平面倾斜安装。

6.如权利要求5所述的基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，其特征在于，所述平面镜的镜面为正方形，所述激光发射器与安装板固定后，激光发射器具有相对于水平面向下的倾角；在工作状态下，所述激光发射器发射的光束照射在镜面的中心。

7.如权利要求6所述的基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，其特征在于，所述线性CCD传感器与安装板固定后，线性CCD传感器具有相对于水平面向上的倾角；在工作状态下，所述线性CCD传感器接收镜面所反射的光束。

8.如权利要求1所述的基于激光反射的裁床刀片弯曲检测装置，其特征在于，所述平面镜的背面连接有固定夹，所述平面镜通过固定夹夹持在裁床刀片上。

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