CN212122609U - 一种数控加工中心机外对刀仪 - Google Patents

Abstract

一种数控加工中心机外对刀仪，包括底座、竖直设置在底座上的基座和设置在底座上用于安装刀具的安装座，还包括纵向移动座、横向移动座、纵向测量装置、横向测量装置、纵向气缸、横向气缸和控制器，刀具安装在安装座上，通过控制器驱动纵向气缸带动纵向移动座向下运动，使纵向测量装置贴近刀具以测量刀具的长度，然后控制器驱动横向气缸带动横向移动座，使横向测量装置贴近刀具以测量刀具的半径，对刀仪能在加工前进行方便、高效、高质量并且稳定的测量多把刀具，并且气动驱动使对刀结果更加准确可靠。

Description

一种数控加工中心机外对刀仪

技术领域

本实用新型属于数控加工领域，具体为一种数控加工中心机外对刀仪。

背景技术

数控加工中心具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库上不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置来改变主轴上的加工刀具，从而实现多用途的加工。而在数控加工中心加工过程中，刀具在使用一段时间后，刀具磨损对加工精度造成影响，从而需要耗费大量时间进行更换刀具以及测量校对。尤其是对于刀具的调整测量，费时费力，如果对刀面被加工掉或者出现加工中发生断刀情况，再重新对刀是比较麻烦的，而且精度不高，因此对刀仪在此背景下出现。

申请公布号CN 110509111 A的发明专利申请中公布了一种快测型半自动机外对刀仪，采用手动调整对刀头与刀具接触并通过光栅尺测量刀具的具体参数并记录，实现了在加工前机外的刀具测量，但由于采取了手动调整对刀头的方法，通过用手按压使得刀具与对刀头接触，长时间使用或多次手动对刀后可能会对对刀头的测量精度有所影响，手动调整对刀头可能会使对刀头与刀具过度接触，并且手动操作会使手上的机油等物质残留在对刀仪上并腐蚀对刀仪，影响后续测量的精度以及对刀仪的使用寿命，有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种数控加工中心机外对刀仪。

本实用新型采用如下技术方案：

一种数控加工中心机外对刀仪，包括底座、竖直设置在底座上的基座和设置在底座上用于安装刀具的安装座，还包括纵向移动座、横向移动座、纵向测量装置、横向测量装置、纵向气缸、横向气缸和控制器，纵向移动座可上下移动设置在基座上；横向移动座可左右移动设置在纵向移动座上；纵向测量装置设置在横向移动座上，用于测量刀具长度；横向测量装置设置在横向移动座上，用于测量刀具半径；纵向气缸设置在基座上，连接并驱动纵向移动座上下移动；横向气缸设置在纵向移动座上，连接并驱动横向移动座左右移动；控制器分别与横向气缸、纵向气缸、纵向测量装置和横向测量装置连接，根据纵向测量装置与横向测量装置反馈的数据控制纵向气缸与横向气缸工作。

优选的，所述纵向测量装置包括竖直设置在基座上的纵向光栅尺、设置在横向移动座上的纵向对刀头和设置在纵向对刀头上的纵向接触传感器，所述控制器分别与纵向接触传感器、纵向光栅尺连接，根据纵向接触传感器反馈的信号控制纵向气缸工作。

优选的，所述纵向接触传感器可与安装座的中心相对。

优选的，所述横向测量装置包括水平设置在纵向移动座上的横向光栅尺、设置在横向移动座上的横向对刀头和设置在横向对刀头上的横向接触传感器，所述控制器分别与横向接触传感器、横向光栅尺连接，根据横向接触传感器反馈的信号控制横向气缸工作。

优选的，所述横向对刀头与纵向对刀头间隔设置，位于纵向对刀头的斜下方。

优选的，所述控制器包括壳体、设置在壳体中的处理器和设置在壳体上与处理器连接的显示装置，处理器分别与纵向气缸、横向气缸、纵向测量装置、横向测量装置连接，接收纵向测量装置与横向测量装置反馈的数据，并通过显示装置显示出来。

优选的，所述显示装置为液晶显示屏。

优选的，所述处理器为单片机。

优选的，所述基座包括平行间隔设置的两纵向导轨，所述纵向移动座可上下移动设置在两纵向导轨上。

优选的，所述纵向移动座包括平行间隔设置的两横向导轨，所述横向移动座可左右移动设置在两横向导轨上。

由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：刀具安装在安装座上，通过控制器驱动纵向气缸带动纵向移动座向下运动，使纵向测量装置贴近刀具以测量刀具的长度，然后控制器驱动横向气缸带动横向移动座，使横向测量装置贴近刀具以测量刀具的半径，对刀仪能在加工前进行方便、高效、高质量并且稳定的测量多把刀具，并且气动驱动使对刀结果更加准确可靠，避免了手动对刀产生的误差以及对测量装置的损坏，增加了对刀仪的使用寿命；

纵向测量装置包括纵向光栅尺、纵向对刀头和纵向接触传感器，当纵向接触传感器接触到刀具时，将信号反馈至控制器，控制器控制纵向气缸停止工作，纵向光栅尺测量纵向移动座的移动距离并反馈给控制器处理，纵向移动座的距离相当于刀具的长度，光栅尺检测精度高，能准确测量刀具的具体参数并反馈给控制器，保证后续刀具安装后加工的精度，并且可以根据不同加工精度的要求更换不同精度的光栅尺，适用范围广；

在起始位置时，纵向接触传感器与安装座的中心相对，能够直接向下运动接触刀具的顶端并测量，简化操作步骤，方便快捷；

横向测量装置包括横向光栅尺、横向对刀头和横向接触传感器，当横向接触传感器接触到刀具时，将信号反馈至控制器，控制器控制横向气缸停止工作，横向光栅尺测量横向移动座的移动距离并反馈给控制器处理，横向移动座的距离相当于刀具的半径，光栅尺检测精度高，能准确测量刀具的具体参数并反馈给控制器，保证后续刀具安装后加工的精度，并且可以根据不同加工精度的要求更换不同精度的光栅尺，适用范围广；

横向对刀头位于纵向对刀头的斜下方，当纵向接触传感器接触到刀具后，将信号反馈控制器，控制器驱动横向气缸伸出，驱动横向对刀头贴近刀具，测量动作一次完成，方便快捷，测量精度高；

处理器分别与纵向气缸、横向气缸、纵向测量装置和横向测量装置连接，开始测量时，处理器控制纵向气缸动作，当纵向测量装置接触到刀具时，将信号反馈至处理器，处理器控制纵向气缸停止，记录刀具长度参数并显示在显示装置上，然后处理器控制横向气缸伸出，当横向测量装置接触到刀具时，将信号反馈至处理器，处理器控制横向气缸停止，记录刀具半径参数并显示在显示装置上，控制器能记录多组刀具参数并显示出来，能够一次完成加工所需刀具的测量，使得到的刀具参数更准确。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型横向移动座的结构示意图；

图3为本实用新型的结构原理图；

图中：1-底座、11-基座、12-安装座、13-纵向导轨、2-纵向移动座、21- 横向导轨、3-横向移动座、4-纵向气缸、5-横向气缸、6-纵向测量装置、61-纵向光栅尺、62-纵向对刀头、63-纵向接触传感器、7-横向测量装置、71-横向光栅尺、72-横向对刀头、73-横向接触传感器、8-控制器、81-壳体、82-处理器、 83-显示装置。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

参照图1至图3所示，一种数控加工中心机外对刀仪，包括底座1、纵向移动座2、横向移动座3、纵向气缸4、横向气缸5、纵向测量装置6、横向测量装置7和控制器8。

底座1水平放置，包括竖直设置在底座1上的基座11和设置在底座1上用于安装刀具的安装座12。

纵向移动座2可上下移动设置在基座11上，具体的，基座11包括平行间隔设置的两纵向导轨13，纵向移动座2可上下移动设置在两纵向导轨13上。

横向移动座3可左右移动设置在纵向移动座2上，具体的，纵向移动座2 包括平行间隔设置的两横向导轨21，横向移动座3可左右移动设置在两横向导轨21上。

纵向气缸4设置在基座11上，与控制器8连接，且连接并驱动纵向移动座 2上下移动。

横向气缸5设置在纵向移动座2上，与控制器8连接，且连接并驱动横向移动座3左右移动。

纵向测量装置6设置在横向移动座3上，用于测量刀具长度，包括竖直设置在基座11上的纵向光栅尺61、设置在横向移动座3上的纵向对刀头62和设置在纵向对刀头62上的纵向接触传感器63，纵向光栅尺61和纵向接触传感器 63分别与控制器8连接，根据纵向接触传感器63反馈的信号控制纵向气缸4工作，当纵向接触传感器63接触到刀具时，将信号反馈至控制器8，控制器8控制纵向气缸4停止工作，纵向光栅尺61测量纵向移动座2的移动距离并反馈给控制器8处理，纵向移动座2的距离相当于刀具的长度，光栅尺检测精度高，能准确测量刀具的具体参数并反馈给控制器8，保证后续刀具安装后加工的精度，并且可以根据不同加工精度的要求更换不同精度的光栅尺，适用范围广，具体的，纵向接触传感器63可与安装座12的中心相对，能够直接向下运动接触刀具的顶端并测量，简化操作步骤，方便快捷。

横向测量装置7设置在横向移动座3上，用于测量刀具半径，包括水平设置在纵向移动座2上的横向光栅尺71、设置在横向移动座3上的横向对刀头72 和设置在横向对刀头72上的横向接触传感器73，横向光栅尺71和横向接触传感器73分别与控制器8连接，根据横向接触传感器73反馈的信号控制横向气缸5工作，当横向接触传感器73接触到刀具时，将信号反馈至控制器8，控制器8控制横向气缸5停止工作，横向光栅尺71测量横向移动座3的移动距离并反馈给控制器8处理，横向移动座3的距离相当于刀具的长度，光栅尺检测精度高，能准确测量刀具的具体参数并反馈给控制器8，保证后续刀具安装后加工的精度，并且可以根据不同加工精度的要求更换不同精度的光栅尺，适用范围广，具体的，横向对刀头72与纵向对刀头62间隔设置，位于纵向对刀头62的斜下方，当纵向接触传感器63接触到刀具后，将信号反馈控制器8，控制器8 驱动横向气缸5伸出，驱动横向对刀头72贴近刀具，测量动作一次完成，方便快捷，测量精度高。

控制器8包括壳体81、设置在壳体81中的处理器82和设置在壳体81上与处理器82连接的显示装置83，处理器82分别与纵向气缸4、横向气缸5、纵向测量装置6、横向测量装置7连接，接收纵向测量装置6与横向测量装置7反馈的信号控制纵向气缸4与横向气缸5工作并通过显示装置83显示出来，开始测量时，处理器82控制纵向气缸4动作，当纵向测量装置6接触到刀具时，将信号反馈至处理器82，处理器82控制纵向气缸4停止，记录刀具长度参数并显示在显示装置83上，然后处理器82控制横向气缸5伸出，当横向测量装置7接触到刀具时，将信号反馈至处理器82，处理器82控制横向气缸5停止，记录刀具半径参数并显示在显示装置83上，控制器8能记录多组刀具参数并显示出来，能够一次完成加工所需刀具的测量，使得到的刀具参数更准确，具体的，显示装置83为液晶显示屏，且显示装置83具有存储多把刀具参数信息的功能，进一步的，处理器82为单片机。

该种数控加工中心机外对刀仪的具体操作步骤如下：

①本装置先组装好，保证底座1与基座11的垂直度，以及各部件的牢靠度，检查后，将气动回路接好；

②基准刀具正确放置在安装座12上，如果有多把则依次测量、放置；

③开始测量时，处理器82通过安装在基座11上的纵向气缸4控制纵向移动座2在纵向导轨13上移动，对刀具的长度进行测量，当纵向接触传感器63 接触到刀具的端刃时，纵向接触传感器63发出信号至处理器82，控制纵向气缸停止2秒，保持原态，此时纵向光栅尺61将测量的数值反馈给处理器82，处理器82将处理后的数据传输到显示装置83，显示装置显示并记录刀具长度方向数值，即纵向数值；

④当纵向数值记录完毕，处理器82通过横向气缸5控制横向移动座3在横向导轨21上移动，对刀具的半径进行测量，当横向接触传感器73接触到刀具的侧刃时，横向接触传感器73发出信号至处理器82，控制横向气缸停止2秒，保持原态，此时横向光栅尺71将测量的数值反馈给处理器82，处理器82将处理后的数据传输到显示装置83，显示装置83显示并记录刀具半径方向数值，即横向数值；

⑤最后，以横向移动座3先退回1秒后，纵向移动座2与横向移动座3同时复位到初始位置，即纵向气缸4行程最大处，横向气缸5行程最小处，显示装置83上显示的数值即为刀具的长度方向数值和半径方向数值；

⑥继续下一次的测量，待全部测量结束后，再统一输入机床刀具补偿表中。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种数控加工中心机外对刀仪，包括底座、竖直设置在底座上的基座和设置在底座上用于安装刀具的安装座，其特征在于：还包括纵向移动座、横向移动座、纵向测量装置、横向测量装置、纵向气缸、横向气缸和控制器，纵向移动座可上下移动设置在基座上；横向移动座可左右移动设置在纵向移动座上；纵向测量装置设置在横向移动座上，用于测量刀具长度；横向测量装置设置在横向移动座上，用于测量刀具半径；纵向气缸设置在基座上，连接并驱动纵向移动座上下移动；横向气缸设置在纵向移动座上，连接并驱动横向移动座左右移动；控制器分别与横向气缸、纵向气缸、纵向测量装置和横向测量装置连接，根据纵向测量装置与横向测量装置反馈的数据控制纵向气缸与横向气缸工作。

2.根据权利要求1所述的一种数控加工中心机外对刀仪，其特征在于：所述纵向测量装置包括竖直设置在基座上的纵向光栅尺、设置在横向移动座上的纵向对刀头和设置在纵向对刀头上的纵向接触传感器，所述控制器分别与纵向接触传感器、纵向光栅尺连接，根据纵向接触传感器反馈的信号控制纵向气缸工作。

3.根据权利要求2所述的一种数控加工中心机外对刀仪，其特征在于：所述纵向接触传感器可与安装座的中心相对。

4.根据权利要求1所述的一种数控加工中心机外对刀仪，其特征在于：所述横向测量装置包括水平设置在纵向移动座上的横向光栅尺、设置在横向移动座上的横向对刀头和设置在横向对刀头上的横向接触传感器，所述控制器分别与横向接触传感器、横向光栅尺连接，根据横向接触传感器反馈的信号控制横向气缸工作。

5.根据权利要求4所述的一种数控加工中心机外对刀仪，其特征在于：所述横向对刀头与纵向对刀头间隔设置，位于纵向对刀头的斜下方。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种数控加工中心机外对刀仪，其特征在于：所述控制器包括壳体、设置在壳体中的处理器和设置在壳体上与处理器连接的显示装置，处理器分别与纵向气缸、横向气缸、纵向测量装置、横向测量装置连接，接收纵向测量装置与横向测量装置反馈的数据，并通过显示装置显示出来。

7.根据权利要求6所述的一种数控加工中心机外对刀仪，其特征在于：所述显示装置为液晶显示屏。

8.根据权利要求6所述的一种数控加工中心机外对刀仪，其特征在于：所述处理器为单片机。

9.根据权利要求1至5任一项所述的一种数控加工中心机外对刀仪，其特征在于：所述基座包括平行间隔设置的两纵向导轨，所述纵向移动座可上下移动设置在两纵向导轨上。

10.根据权利要求9所述的一种数控加工中心机外对刀仪，其特征在于：所述纵向移动座包括平行间隔设置的两横向导轨，所述横向移动座可左右移动设置在两横向导轨上。

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