CN213579024U - 精密检测装置、刀具辅件和机械加工系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种精密检测装置和刀具辅件和机械加工系统，其中精密检测装置包括：测杆,用于通过触碰的方式检测与待测对象之间的微间距；触感反馈组件，用于将所述微间距信息进行反馈；复位组件，用于当所述测杆与待测对象之间为非接触状态时，将所述测杆进行复位；其中，所述复位组件包括至少两个磁体。复位组件包括的至少两个磁体通过磁力复位而不是机械复位，可以防止复位卡顿，从而可以防止精密检测装置复位失效。

Description

精密检测装置、刀具辅件和机械加工系统

技术领域

本申请涉及自动化技术领域，特别是涉及一种自动化生产线的精密检测装置、刀具辅件和机械加工系统。

背景技术

精密加工工艺的精度控制通常可以分为两种方式,一种是使用加工中心加工完一个零部件后,进行测量以确认加工完毕的零部件是否满足精度要求；另一种是在加工过程中即时获得零部件的尺寸反馈以确认加工过程中的零部件是否满足精度要求。

ZL 201210259206.7公开一种按照上述第二种方式工作的测头。测头包括壳体。壳体具有第一壳体单元、第二壳体单元和探针。第一壳体单元确定用于固定在机器处。探针可偏转地支承在第二壳体单元处。测头具有开关单元，包括第一接触元件和第二接触元件。第一接触元件和第二接触元件的布置方式使得第二壳体单元相对于第一壳体单元偏转时第一接触元件和第二接触元件根据偏转的方向可在不同的点处相互接触并触发开关单元从而可以发出电气开关信号。

在实现现有技术过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

第一壳体单元和第二壳体单元的复位依靠机械式弹簧装置。可以理解的是，当弹簧与周围发生干涉时，容易导致卡顿进而影响第二壳体单元相对于第一壳体单元复位。

实用新型内容

基于此，有必要针对精密检测装置内部的机构复位失效的技术问题，提供一种解决方案。

一种精密检测装置，其特征在于，包括：

测杆,用于通过触碰的方式检测与待测对象之间的微间距；

触感反馈组件，用于将所述微间距信息进行反馈；

复位组件，用于当所述测杆与待测对象之间为非接触状态时，将所述测杆进行复位；

其中，所述复位组件包括至少两个磁体。

在其中一个实施例中，所述触感反馈组件包括压力传感器,用以表征压力随测杆与待测对象之间的微间距变化。

在其中一个实施例中，所述压力传感器套设于所述测杆。

在其中一个实施例中，所述精密检测装置还包括座体；

所述座体与至少两个磁体中的一个磁体联动；

所述测杆与至少两个磁体中的另一个磁体联动。

本申请还提供一种精密检测装置，包括：

外壳；

设置于外壳内的、可相对所述外壳偏转的动芯；

与所述动芯联动的、用于通过触碰的方式检测与待测对象之间的微间距的测杆；

其中，所述动芯相对所述外壳具有平衡态和偏转态；

在平衡态下，所述测杆与待测对象之间为非接触状态；

在偏转态下，所述测杆与待测对象之间为接触状态；

当所述测杆与待测对象脱离接触时，所述动芯在磁力作用下复位到相对所述外壳的平衡态。

在其中一个实施例中，所述外壳设置有第一磁体；

所述动芯设置有相对所述第一磁体的第二磁体。

在其中一个实施例中，所述精密检测装置还包括固定设置于外壳内的压力传感器；

所述压力传感器套设于所述测杆。

本申请还提供一种刀具辅件，包括：

精密检测装置；

柄体，与所述精密检测装置固定连接，以便被夹持。

本申请还提供一种机械加工系统，包括：

机床主体；

包括所述的刀具辅件的、供所述机床主体使用的刀具库。

本申请提供的实施例，至少具有如下有益效果：

复位组件包括的至少两个磁体通过磁力复位而不是机械复位，可以防止复位卡顿，从而可以防止精密检测装置复位失效。

附图说明

图1为本申请提供的机械加工系统的结构示意图。

图2为本申请提供的刀具辅件的结构示意图。

图3为本申请提供的精密检测装置的结构示意图。

图4为本申请提供的另一种精密检测装置的结构示意图。

其中，标号说明如下：

机械加工系统 100

待加工工件 10

工作台 11

一级定位装置 12

二级定位装置 13

座体 130

磁体 1301

第二收容部 1302

球孔 1303

测杆 131

触感反馈组件 132

导电球体 1321

导电杆 1322

安装部 1323

第一收容部 1324

压力传感器 1325

复位组件 133

刀具辅件 14

柄体 15

座体 230

第一磁体 2301

配接座 2302

球孔 2303

测杆 231

触感反馈组件 232

导电球体 2321

导电槽 2322

安装部 2323

第二磁体 2324

压力传感器 2325

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、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。

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

请参照图1，揭示了一种机械加工系统100，包括：

用于承载待加工工件10的工作台11；

用于在第一精度范围内确定待加工工件10位置的一级定位装置12；

用于在高于所述第一精度范围的第二精度范围内确定待加工工件10位置的二级定位装置13；

根据反馈的待加工工件10位置，加工所述待加工工件10的加工工具。

自动加工系统100在生产制造过程中，通常可以表现为机加工中心、各种类型的车铣、刨、磨床，以及独立加工机构等。

工作台11用于承载加工对象或者说待加工工件10。通常，工作台11还可以设置装夹机构、限位机构、承载机构等。

一级定位装置12用于待加工工件10在第一级精度范围内的位置。通常，用于反馈待加工工件10的大致位置。

二级定位装置13用于待加工工件10在第二级精度范围内的位置。通常，用于反馈待加工工件10的精确位置。

在本申请提供的实施方式中，二级定位装置13可以在一级定位装置12限定的范围内，快速达成对待加工工件10的位置反馈，从而，可以提高定位效率，进而，提高生产加工效率。

一级定位装置12和二级定位装置13，可以建立待加工工件10的第一伽利略坐标系。而待加工工件10的加工程序中设定有第二伽利略坐标系。将待加工工件10的第一伽利略坐标系与加工程序中设定的第二伽利略坐标系，进行坐标变换，也就是说，将加工程序中的相对位置，变换为待加工工件10的绝对位置，从而，便利于生产加工。

加工工具用于加工待加工工件10。通常，加工工具包括刀具在内的加工机构。例如，车刀系统、铣刀系统、刨刀系统等。加工工具还可以包括用于装夹二级定位装置13的刀具辅件14。在具体的场景中，包括刀具辅件14在内的加工工具表现为刀具库。

机械加工系统100可以理解为主要包括机床主体和包括刀具辅件14的、供机床主体使用的刀具库。请参照图2，刀具辅件14包括二级定位装置13和柄体 15。柄体15与二级定位装置13固定连接，以便被夹持。

二级定位装置13可以实现1微米至10微米之内的微间距测量，即本申请中所说的精密检测装置。

请参照图3为精密检测装置的分解图。精密检测装置，包括：

测杆131,用于通过触碰的方式检测与待测对象之间的微间距；

触感反馈组件132，用于将所述微间距信息进行反馈；

复位组件133，用于当所述测杆131与待测对象之间为非接触状态时，将所述测杆131进行复位；

其中，所述复位组件133包括至少两个磁体。

测杆131,用于通过触碰的方式检测与待测对象之间的微间距。测杆131的末端，俗称触头，通常可以由硬度较大的材料制成，例如红宝石等。这里基于成本的考虑可以使用人工合成的红宝石。

触感反馈组件132，用于将所述微间距信息进行反馈。在本申请提供的一种优选的实施方式中，所述触感反馈组件132包括导电球体1321和与所述导电球体1321配合的导电杆1322。所述导电杆1322与所述测杆131联动。所述导电杆1322分布于一对所述导电球体1321之间。当测杆131因触碰待测对象发生偏转时，导电杆1322与导电球体1321之间产生间隙进而产生断路信号，以便表征测杆131与待测对象之间的微间距为零。导电杆1322通常可以设置为圆柱状，导电球体1321通常可以设置为圆球状，这样，导电球体1321与导电杆1322之间的接触面积小，从而灵敏度高、不易磨损。

在本申请提供的一种优选的实施方式中，所述导电杆1322分布于一对所述导电球体1321之间形成一组触感反馈单元；所述触感反馈单元包括三组；所述触感反馈单元等间距地均匀分布于圆周。这样，测杆131可以在圆周360度范围内检测与待测对象之间的微间距，灵敏度高。

在本申请提供的一种优选的实施方式中，所述导电杆1322与所述测杆131 联动通过如下方式实现：

所述触感反馈组件132包括套接所述测杆131的安装部1323；

所述安装部1323插置所述导电杆1322。

复位组件133，用于当所述测杆131与待测对象之间为非接触状态时，将所述测杆131进行复位；所述复位组件133包括至少两个磁体。

在本申请提供的一种优选的实施方式中，所述测杆131的复位通过如下方式实现：

所述精密检测装置还包括座体130；

所述座体130与至少两个磁体中的一个磁体1301联动；

所述测杆131与至少两个磁体1301中的另一个磁体1301联动。

这样，当所述测杆131与待测对象为接触态时，测杆131受力相对座体130 偏转；而当所述测杆131与待测对象为非接触态时，测杆131受到待测对象的偏转力消除，测杆131在磁力作用下复位到平衡位置。可以理解的是，座体130 与至少两个磁体1301中的一个磁体1301联动，所述测杆131与至少两个磁体 1301中的另一个磁体1301联动，从而，测杆131受到待测对象的偏转力消除时，测杆131在磁力作用下可以复位到平衡位置。

在本申请提供的一种优选的实施方式中，所述安装部1323设有容纳磁体 1301的第一收容部1324。

在本申请提供的一种优选的实施方式中，所述精密检测装置还包括封闭壳；

所述封闭壳设有容纳磁体1301的第二收容部1302。

容易理解的是，触感反馈组件132包括套接所述测杆131的安装部1323，安装部1323设有容纳磁体1301的第一收容部1324。精密检测装置还包括封闭壳，所述封闭壳设有容纳磁体1301的第二收容部1302。可以在第一收容部1324 和第二收容部1302设置相互排斥的磁体1301。这里的磁体1301可以设置至少两个。具体的例如，第一收容部1324可以安装一个或多个磁体1301。同时，第二收容部1302当然也可以设置一个或多个磁体1301。

在本申请提供的一种优选的实施方式中，所述封闭壳还设有容纳所述导电球体1321的球孔1303。封闭壳设置容纳所述导电球体1321的球孔1303，可以对导电球体1321进行限位，从而提高安装精度。

在本申请提供的一种优选的实施方式中，所述触感反馈组件132包括压力传感器1325,用以表征压力随测杆131与待测对象之间的微间距变化。

在本申请提供的一种优选的实施方式中，所述压力传感器套1325设于所述测杆131。

通过所述压力传感器1325可以获得随测杆131与待测对象之间微间距的连续变化，以便于快速、连续反馈待测对象的轮廓。

请参照图4，在本申请提供的一种优选的实施方式中，所述触感反馈组件 232包括导电球体2321和与所述导电球体2321配合的导电槽2322；

所述导电槽2322与所述测杆231联动。

可以理解的是，相对于前述实施例中导电球体与导电杆的配接方式，本实施例中，一方面，可以减少导电球体2321的数量，另一方面，导电球体2321 与导电槽2322相较于导电球体与导电杆的配接方式，不易因磨损而导致失效。

在本申请提供的一种优选的实施方式中，所述导电槽2322横断面为三角形。

在本申请提供的一种优选的实施方式中，所述触感反馈组件232包括套接所述测杆231的安装部2323；

所述安装部2323延伸设有所述导电槽2322。

在本申请提供的一种优选的实施方式中，一种精密检测装置23，包括：

外壳；

设置于外壳内的、可相对所述外壳偏转的动芯；

与所述动芯联动的、用于通过触碰的方式检测与待测对象之间的微间距的测杆231；

其中，所述动芯相对所述外壳具有平衡态和偏转态；

在平衡态下，所述测杆231与待测对象之间为非接触状态；

在偏转态下，所述测杆231与待测对象之间为接触状态；

当所述测杆231与待测对象脱离接触时，所述动芯在磁力作用下复位到相对所述外壳的平衡态。

在本申请提供的一种优选的实施方式中，所述外壳设置有第一磁体2301；

所述动芯设置有相对所述第一磁体2301的第二磁体2324。

所述精密检测装置还包括导电球体2321；

所述外壳设置容纳槽即球孔2303，用以收纳所述导电球体2321；

所述动芯设置有与所述导电球体2321浮动配接的导电槽2322。

这里的外壳可以理解为包括座体230、第一磁体2301和设置球孔2303的配接座2302。

这里的动芯可以理解为包括触感反馈组件232和第二磁体2324。

在本申请提供的一种优选的实施方式中，所述精密检测装置还包括固定设置于外壳内的压力传感器2325；所述压力传感器2325套设于所述测杆231。

通过所述压力传感器2325可以获得随测杆231与待测对象之间微间距的连续变化，以便于快速、连续反馈待测对象的轮廓。

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本申请专利范围的限制。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 (7)

1.一种精密检测装置，其特征在于，包括：

测杆,用于通过触碰的方式检测与待测对象之间的微间距；

触感反馈组件，用于将所述微间距信息进行反馈；

复位组件，用于当所述测杆与待测对象之间为非接触状态时，将所述测杆进行复位；

其中，所述复位组件包括至少两个磁体；

所述触感反馈组件包括压力传感器,用以表征压力随测杆与待测对象之间的微间距变化。

2.根据权利要求1所述的精密检测装置，其特征在于，所述压力传感器套设于所述测杆。

3.根据权利要求2所述的精密检测装置，其特征在于，所述精密检测装置还包括座体；

所述座体与至少两个磁体中的一个磁体联动；

所述测杆与至少两个磁体中的另一个磁体联动。

4.一种精密检测装置，其特征在于，包括：

外壳；

设置于外壳内的、可相对所述外壳偏转的动芯；

与所述动芯联动的、用于通过触碰的方式检测与待测对象之间的微间距的测杆；

其中，所述动芯相对所述外壳具有平衡态和偏转态；

在平衡态下，所述测杆与待测对象之间为非接触状态；

在偏转态下，所述测杆与待测对象之间为接触状态；

当所述测杆与待测对象脱离接触时，所述动芯在磁力作用下复位到相对所述外壳的平衡态；

所述精密检测装置还包括固定设置于外壳内的压力传感器；

所述压力传感器套设于所述测杆。

5.根据权利要求4所述的精密检测装置，其特征在于，所述外壳设置有第一磁体；

所述动芯设置有相对所述第一磁体的第二磁体。

6.一种刀具辅件，其特征在于，包括：

权利要求1-5中任一项所述的精密检测装置；

柄体，与所述精密检测装置固定连接，以便被夹持。

7.一种机械加工系统，其特征在于，包括：

机床主体；

包括权利要求6中所述的刀具辅件的、供所述机床主体使用的刀具库。

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