CN213105880U - 刀具检测装置及加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种刀具检测装置及加工设备。所述刀具检测装置包括感应头、传动件、挡光块及光传感器，所述感应头用于接受刀具抵压以感测所述刀具；所述传动件一端连接所述感应头，所述传动件用于在所述刀具抵压所述感应头后沿预设方向运动；所述挡光块连接于所述传动件远离所述感应头的一端，用于在所述传动件的带动下运动；所述光传感器对应所述挡光块设置，所述光传感器用于通过感测光线来感测所述挡光块的位置，并发出感测信号至控制装置，使得所述控制装置依据所述感测信号判断所述刀具是否异常及在判断结果为异常时进行报警。

Description

刀具检测装置及加工设备

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种刀具检测装置及方法、型材定位装置。

背景技术

在数字化控制精密机械加工中，由于加工产品的多样化，需要使用各种类型的加工刀具，其中对于小直径刀具，由于刀具直径小易由强度不足引起刀具崩刃/断裂问题，从而造成产品特征漏加工，导致不良品流入终端客户，从而降低客户满意度。

实用新型内容

为解决上述技术问题中的至少一个，一方面，提供一种刀具检测装置，所述刀具检测装置包括：

感应头，所述感应头用于接受刀具抵压以感测所述刀具；

传动件，所述传动件一端连接所述感应头，所述传动件用于在所述刀具抵压所述感应头后沿预设方向运动；

挡光块，所述挡光块连接于所述传动件远离所述感应头的一端，用于在所述传动件的带动下运动；及

光传感器，所述光传感器对应所述挡光块设置，所述光传感器用于通过感测光线来感测所述挡光块的位置，并发出感测信号至控制装置，使得所述控制装置依据所述感测信号判断所述刀具是否异常及在判断结果为异常时进行报警。

根据本实用新型的一种实施例，所述刀具检测装置还包括：

支架，所述光传感器设置于所述支架上；及

固持组件，所述固持组件固定在所述支架上，且所述固持组件套设于所述传动件外围，使得所述传动件在所述刀具抵压所述感应头后相对于所述固持组件沿所述预设方向运动。

根据本实用新型的一种实施例，所述支架包括底板及连接所述底板的立板，所述立板沿所述预设方向延伸且具有安装区域，所述安装区域具有第一安装孔，所述光传感器包括感应部及连接所述感应部的传输部，所述感应部容置于所述第一安装孔中，所述传输部用于电连接所述控制装置。

根据本实用新型的一种实施例，所述安装区域还包括第一锁孔，所述刀具检测装置还包括调节板及第一锁固件，所述调节板包括第二安装孔及第二锁孔，所述第一锁固件穿过所述第二锁孔锁固于所述第一锁孔中以将所述调节板固定在所述立板上，所述传输部穿过所述第二安装孔以电连接所述控制装置；所述光传感器为光纤传感器。

根据本实用新型的一种实施例，所述固持组件包括外壳及固持件，所述外壳罩设于所述安装区域并安装在所述立板上，所述外壳包括顶板，所述顶板具有通孔，所述固持件为具有收容腔的套筒结构，所述固持件套设于所述传动件外围，且所述固持件穿过并固定在所述通孔中。

根据本实用新型的一种实施例，所述固持件包括沿所述预设方向依次连接的第一部分、第二部分及第三部分，所述第一部分邻近所述感应头设置，所述第三部分邻近所述挡光块设置且位于所述外壳中，所述第二部分的直径大于所述通孔的直径从而卡固于所述顶板上并位于所述外壳外；

所述传动件包括传动轴，所述传动轴包括第一端部、第二端部及连接于所述第一端部及所述第二端部之间的轴部，所述第一端部远离所述轴部的一侧连接所述感应头，所述第一端部的直径大于所述第一部分的内径从而位于所述第一部分外，所述轴部穿过并伸出所述固持件的收容腔，所述挡光块固定在所述第二端部。

根据本实用新型的一种实施例，所述第二部分的内径小于所述第一部分的内径，从而所述第二部分包括收容所述轴部的主体面及连接于所述第一部分的内表面与所述主体面之间的抵顶面；所述传动件还包括弹性驱动件，所述弹性驱动件位于所述第一端部及所述抵顶面之间，且所述弹性驱动件用于在所述刀具未抵压所述感应头驱动所述传动轴复位；所述第三部分还包括与所述收容腔连通的导引槽，所述传动轴还包括设置于所述轴部上的导引件，所述导引件位于所述导引槽中，且所述导引件在所述传动轴沿所述预设方向运动或复位过程中沿所述导引槽运动；

根据本实用新型的一种实施例，所述刀具检测装置还包括防水套，所述防水套套设于所述第一端部及所述第一部分外围；所述第一端部远离所述所述轴部的表面具有容置槽，所述感应头的至少部分固定于所述容置槽中。

根据本实用新型的一种实施例，所述感应头包括固定于所述传动件上的基体及设置于所述基体远离所述传动件一侧的受力部，所述受力部沿垂直所述预设方向的截面为三角形。

另一方面，提供一种加工设备，所述加工设备包括如上述任意一项所述的刀具检测装置。

相较于现有技术，本实用新型刀具检测装置及加工设备，通过感测光线来感测所述挡光块的位置，并发出感测信号至控制装置，使得所述控制装置依据所述感测信号判断所述刀具是否异常及在判断结果为异常时进行报警，可以及时发现刀具是否崩刃/断裂，避免了使用崩刃/断裂刀具加工出不良产品。

进一步地，通过所述固持组件、所述支架，可以稳定支撑所述传动件，并保障所述刀具抵压所述感应头后稳定移动，保障刀具的稳定性，从而保护所述刀具。

进一步地，所述传动轴通过所述导引件在所述传动轴沿所述预设方向运动或复位过程中沿所述导引槽运动，保证了传动轴运动的稳定性，从而使检测更加准确，也可以保护刀具不在检测过程中发生崩刃/断裂损伤。

进一步地，通过所述防水套可以保护所述感应头不受潮湿环境或其他外界因素的侵蚀影响，保证了检测的准确性。

进一步地，所述受力部沿垂直所述预设方向的截面为三角形，刀具可对应三角形的顶点处抵压，由于顶点处较小，不仅可以有效检测断刀，而且在发生崩刀时候，由于刀具下移无法抵压刀顶点，使得感光头等无法下移，从而实现对崩刀的灵敏检测。

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是本实用新型刀具检测装置一实施例的立体结构示意图。

图2是图1本实用新型刀具检测装置一实施例的立体分解示意图。

图3是图1本实用新型刀具检测装置一实施例的A-A剖面图。

图4是本实用新型刀具检测装置一实施例的检测过程示意图。

图5是本实用新型加工设备一实施例的方框图。

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。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。此外，术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参阅图1、图2、图3，图1是本实用新型刀具检测装置100一实施例的立体结构示意图，图2是图1本实用新型刀具检测装置100一实施例的立体分解示意图，图3是图1本实用新型刀具检测装置100一实施例的A-A剖面图。刀具检测装置100包括感应头10、传动件20、挡光块30及光传感器40。本实施例中，传动件20一端连接感应头10，挡光块30连接于传动件20远离感应头 10的一端，光传感器40对应挡光块30设置，感应头10接受刀具200抵压后感测刀具200，传动件20在刀具200抵压感应头10后沿预设方向运动带动挡光块 30运动，光传感器40通过感测光线来感测挡光块30的位置，并发出感测信号至控制装置，使得所述控制装置依据所述感测信号判断刀具是否异常及在判断结果为异常时进行报警。

其中，感应头10包括固定于传动件20上的基体11及设置于基体11远离传动件20一侧的受力部12，本实施例中，受力部12沿垂直所述预设方向的截面为三角形。

本实施例中，刀具检测装置100还包括支架50、固持组件60。光传感器40 设置于支架50上，固持组件60固定在支架50上，且固持组件60套设于传动件20外围，使得传动件20在刀具200抵压感应头10后相对于固持组件60沿所述预设方向运动。

具体的，支架50包括底板51及连接底板51的立板52，立板51沿所述预设方向延伸且具有安装区域521，安装区域521具有第一安装孔521a，本实施例中，光传感器40包括感应部41及连接感应部41的传输部42，感应部41容置于第一安装孔521a中，传输部42电连接所述控制装置，本实施例中，感应部41用于检测激光射线的强度。其中，安装区域521还包括第一锁孔521b，本实施例中，刀具检测装置100还包括调节板70及第一锁固件80，调节板70包括第二安装孔71及第二锁孔72，第一锁固件80穿过第二锁孔锁72固于第一锁孔521b中以将调节板70固定在立板52上，传输部42穿过第二安装孔71电连接所述控制装置；本实施例中，光传感器40为光纤传感器。

固持组件60包括外壳61及固持件62，外壳61罩设于安装区域521并安装在立板52上，本实施例中，外壳61为透明壳体，外壳61包括顶板611，顶板 611具有通孔611a，固持件62为具有收容腔的套筒结构，固持件62套设于传动件20外围，且固持件62穿过并固定在通孔611a中。本实施例中，固持件62 包括沿所述预设方向依次连接的第一部分621、第二部分622及第三部分623，第一部分621邻近感应头10设置，第三部分623邻近挡光块30设置且位于外壳61中，第二部分622的直径大于通孔611a的直径从而卡固于顶板611上并位于外壳61外。

传动件20包括传动轴21，传动轴21包括第一端部211、第二端部212及连接于第一端部211及第二端部212之间的轴部213，第一端部211远离轴部 213的一侧连接感应头10，第一端部211的直径大于第一部分621的内径从而位于第一部分621外，轴部213穿过并伸出固持件62的收容腔，挡光块30固定在第二端部212。本实施例中，第二部分622的内径小于第一部分621的内径，从而第二部分622包括收容轴部213的主体面622a及连接于第一部分621的内表面622c与主体面622a之间的抵顶面622b；本实施例中，传动件20还包括弹性驱动件22，弹性驱动件22位于第一端部211及抵顶面622b之间，且弹性驱动件22在刀具200未抵压感应头10驱动传动轴21复位，本实施例中，弹性驱动件22可以是弹簧；第三部分623还包括与收容腔连通的导引槽623a，传动轴 21还包括设置于轴部213上的导引件214，导引件214位于导引槽623a中，且导引件214在传动轴21沿所述预设方向运动或复位过程中沿导引槽623a运动。

在另一实施例中，刀具检测装置100还包括防水套90，防水套90套设于第一端部211及第一部分621外围；第一端部211远离轴部213的表面具有容置槽211a，感应头10的至少部分固定于容置槽211a中。

请参阅图4，图4是本实用新型刀具检测装置100一实施例的检测过程示意图。刀具200沿预设方向运动，本实施例中，预设方向为刀具200向下运动，当刀具200下降一定距离，如3mm，感应头10接受刀具200抵压后感测刀具 200，传动件20在刀具200抵压感应头10后沿预设方向运动并带动挡光块30 运动，外部的激光信号装置，向光传感器40发射激光，光传感器40通过感测光线来感测挡光块30的位置，并发出感测信号至控制装置，控制装置增加感测信号读取点，并通过信号转换器将机床上的激光信号装置发射的激光信号接入控制装置，当刀具200未崩刃/断裂时，如图4中的(a)所示，挡光块30遮挡激光光线较多，光传感器40通过感测光线强度较弱，使得所述控制装置依据所述感测信号判断刀具200正常，不会进行报警，当刀具200崩刃/断裂时，如图 4中的(b)所示，挡光块30遮挡光线较少，光传感器40通过感测激光光线强度较强，使得所述控制装置依据所述感测信号判断刀具200异常，然后进行报警。

相较于现有技术，本实用新型刀具检测装置100通过感测光线来感测挡光块30的位置，并发出感测信号至控制装置，使得所述控制装置依据所述感测信号判断刀具200是否异常及在判断结果为异常时进行报警，可以及时发现刀具 200是否崩刃/断裂，避免了使用崩刃/断裂刀具200加工出不良产品。

进一步地，通过固持组件60、支架50，可以稳定支撑传动件20，并保障所述刀具抵压感应头10后稳定移动，保障刀具200的稳定性，从而保护所述刀具 200。

进一步地，传动轴21通过导引件214在传动轴21沿所述预设方向运动或复位过程中沿导引槽623a运动，保证了传动轴21运动的稳定性，从而使检测更加准确，也可以保护刀具200不在检测过程中发生崩刃/断裂损伤。

进一步地，通过防水套90可以保护感应头10不受潮湿环境或其他外界因素的侵蚀影响，保证了检测的准确性。

进一步地，受力部12沿垂直所述预设方向的截面为三角形，刀具200可对应三角形的顶点处抵压，由于顶点处较小，不仅可以有效检测断刀，而且在发生崩刀时候，由于刀具200下移无法抵压刀顶点，使得感光头10等无法下移，从而实现对崩刀的灵敏检测。

请参阅图5，本实用新型一种实施例还提供一种加工设备500，所述加工设备500可以包括刀具200、上述刀具检测装置100、激光信号装置300及控制装置400。刀具200用于加工工件、型材等。控制装置400用于控制刀具200的运动以及控制激光信号装置300发出激光信号，其可以在刀具200每完成预设次数或预设时间的加工后，控制刀具朝向刀具检测装置100运动以抵压刀具检测装置100。刀具检测装置100的感应头10用于接受刀具200抵压后感测刀具200，传动件20在刀具200抵压感应头10后沿预设方向运动带动挡光块30运动，光传感器40通过感测光线(如感测所述激光信号)来感测挡光块30的位置，并发出感测信号至所述控制装置，使得所述控制装置依据所述感测信号判断刀具 200是否异常及在判断结果为异常时进行报警。

此外，在现有加工设备上改进增加刀具检测装置100及相关功能时，可将激光信号装置300、光传感器连接至所述控制装置400，并通过在控制装置400 的可编程控制器程序增加感测信号的读取点、增加刀具控制及检测宏程序、设定刀具独立坐标系等执行对刀具运动的控制、对激光信号装置300的控制及光传感器信号的接收处理等来实现。

相较于现有技术，本实用新型加工设备500通过刀具检测装置100感测光线来感测挡光块30的位置，并发出感测信号至控制装置400，使得控制装置400 依据所述感测信号判断刀具200是否异常及在判断结果为异常时进行报警，可以及时发现刀具200是否崩刃/断裂，避免了使用崩刃/断裂刀具200加工出不良产品。

以上所揭露的仅为本实用新型一种实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种刀具检测装置，其特征在于：所述刀具检测装置包括：

感应头，所述感应头用于接受刀具抵压以感测所述刀具；

传动件，所述传动件一端连接所述感应头，所述传动件用于在所述刀具抵压所述感应头后沿预设方向运动；

挡光块，所述挡光块连接于所述传动件远离所述感应头的一端，用于在所述传动件的带动下运动；及

光传感器，所述光传感器对应所述挡光块设置，所述光传感器用于通过感测光线来感测所述挡光块的位置，并发出感测信号至控制装置，使得所述控制装置依据所述感测信号判断所述刀具是否异常及在判断结果为异常时进行报警。

2.如权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于：所述刀具检测装置还包括：

支架，所述光传感器设置于所述支架上；及

固持组件，所述固持组件固定在所述支架上，且所述固持组件套设于所述传动件外围，使得所述传动件在所述刀具抵压所述感应头后相对于所述固持组件沿所述预设方向运动。

3.如权利要求2所述的刀具检测装置，其特征在于：所述支架包括底板及连接所述底板的立板，所述立板沿所述预设方向延伸且具有安装区域，所述安装区域具有第一安装孔，所述光传感器包括感应部及连接所述感应部的传输部，所述感应部容置于所述第一安装孔中，所述传输部用于电连接所述控制装置。

4.如权利要求3所述的刀具检测装置，其特征在于：所述安装区域还包括第一锁孔，所述刀具检测装置还包括调节板及第一锁固件，所述调节板包括第二安装孔及第二锁孔，所述第一锁固件穿过所述第二锁孔锁固于所述第一锁孔中以将所述调节板固定在所述立板上，所述传输部穿过所述第二安装孔以电连接所述控制装置；所述光传感器为光纤传感器。

5.如权利要求3所述的刀具检测装置，其特征在于：所述固持组件包括外壳及固持件，所述外壳罩设于所述安装区域并安装在所述立板上，所述外壳包括顶板，所述顶板具有通孔，所述固持件为具有收容腔的套筒结构，所述固持件套设于所述传动件外围，且所述固持件穿过并固定在所述通孔中。

6.如权利要求5所述的刀具检测装置，其特征在于：

所述固持件包括沿所述预设方向依次连接的第一部分、第二部分及第三部分，所述第一部分邻近所述感应头设置，所述第三部分邻近所述挡光块设置且位于所述外壳中，所述第二部分的直径大于所述通孔的直径从而卡固于所述顶板上并位于所述外壳外；

所述传动件包括传动轴，所述传动轴包括第一端部、第二端部及连接于所述第一端部及所述第二端部之间的轴部，所述第一端部远离所述轴部的一侧连接所述感应头，所述第一端部的直径大于所述第一部分的内径从而位于所述第一部分外，所述轴部穿过并伸出所述固持件的收容腔，所述挡光块固定在所述第二端部。

7.如权利要求6所述的刀具检测装置，其特征在于：所述第二部分的内径小于所述第一部分的内径，从而所述第二部分包括收容所述轴部的主体面及连接于所述第一部分的内表面与所述主体面之间的抵顶面；所述传动件还包括弹性驱动件，所述弹性驱动件位于所述第一端部及所述抵顶面之间，且所述弹性驱动件用于在所述刀具未抵压所述感应头驱动所述传动轴复位；所述第三部分还包括与所述收容腔连通的导引槽，所述传动轴还包括设置于所述轴部上的导引件，所述导引件位于所述导引槽中，且所述导引件在所述传动轴沿所述预设方向运动或复位过程中沿所述导引槽运动。

8.如权利要求6所述的刀具检测装置，其特征在于：所述刀具检测装置还包括防水套，所述防水套套设于所述第一端部及所述第一部分外围；所述第一端部远离所述轴部的表面具有容置槽，所述感应头的至少部分固定于所述容置槽中。

9.如权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于：所述感应头包括固定于所述传动件上的基体及设置于所述基体远离所述传动件一侧的受力部，所述受力部沿垂直所述预设方向的截面为三角形。

10.一种加工设备，其特征在于：所述加工设备包括如权利要求1-9项任意一项所述的刀具检测装置。

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