CN218847948U - 一种刀具检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种刀具检测装置，包括夹具机构，其包括安装座和夹头，所述夹头能够转动地设置在所述安装座内，待检刀具由所述夹头夹紧固定；驱动机构，其包括驱动部件和传动部件，所述传动部件包括轴承座与传动轴，所述轴承座包括外轮和内轮，所述外轮与所述安装座连接，所述内轮能够转动地设置在所述外轮内，所述内轮套设在所述传动轴上，所述传动轴连接所述夹头，所述传动轴远离所述夹头的一端连接所述驱动部件，所述传动轴由所述驱动部件驱动旋转从而带动所述夹头及待检刀具旋转；图像采集部件，其配置为采集转动过程中的待检刀具的图像信息。该刀具检测装置，固定图像采集部件、转动夹具及刀具，空间利用率高、检测精度高、检测效率高。

Description

一种刀具检测装置

技术领域

本实用新型涉及刀具检测技术领域，尤其涉及一种刀具检测装置。

背景技术

刀具是机械加工制造过程中常用的一种工具，随着现代精密机械加工对加工精度要求的提高，对刀具自身的质量要求也越来越高，因此无论刀具是在刚生产出厂时，还是在使用一段时间后，都需要对刀具进行质量检测，否则存在破损、磨损的刀具会对加工质量及加工效率产生影响，出现加工不良甚至废品的情况，现有刀具质量检测环节中，在检测如螺旋角、韧带宽、叶宽等数据时的主要检验方法为通过设置有线扫相机的刀具检测装置将刀具扫描为平面图后进行数据分析。

现有刀具检测装置扫描刀具时，通常在刀具夹紧固定后，将线扫相机围绕刀具旋转一周进行图像采集，在实际使用过程中，由于线扫相机搭配镜头时体积较大，因此旋转时需要较大的空间，同时由于线扫相机旋转拍摄时存在晃动等情况，因此图像采集的效果相对较差，从而使检测效率低，难以对全部的刀具进行质量检测、只能进行抽检。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有刀具检测装置占地空间大、检测效率低的问题，提供一种刀具检测装置,通过固定图像采集部件、转动夹具及刀具的方式进行刀具检测，缩小了占地空间、提高了空间利用率，且由于图像采集部件固定，因此图像采集时十分稳定，提高了检测精度和检测效率。

本实用新型提供了一种刀具检测装置，包括夹具机构，其包括安装座和夹头，所述夹头能够转动地设置在所述安装座内，待检刀具由所述夹头夹紧固定；驱动机构，其包括驱动部件和传动部件，所述传动部件包括轴承座与传动轴，所述轴承座包括外轮和内轮，所述外轮与所述安装座连接，所述内轮能够转动地设置在所述外轮内，所述内轮套设在所述传动轴上，所述传动轴连接所述夹头，所述传动轴远离所述夹头的一端连接所述驱动部件，所述传动轴由所述驱动部件驱动旋转从而带动所述夹头及待检刀具旋转；图像采集部件，其配置为采集转动过程中的待检刀具的图像信息。

在本实用新型的一个实施例中，所述夹头设置为气动夹头，所述夹具机构还包括气动下拉机构，所述气动下拉机构设置在所述安装座内并与所述夹头相连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述传动部件还包括支撑轴，所述传动轴内轴向中空设置，所述支撑轴穿设在所述传动轴内。

在本实用新型的一个实施例中，所述驱动部件包括伺服电机与联轴器，所述伺服电机与所述联轴器相连接，所述联轴器与所述传动轴相连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述驱动部件还包括编码器，所述伺服电机与所述联轴器通过所述编码器相连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述夹具机构还包括支撑柱体，所述支撑柱体内轴向中空设置，所述传动部件设置在所述支撑柱体一端，所述伺服电机、联轴器和编码器均设置在所述支撑柱体内。

在本实用新型的一个实施例中，还包括直线电机平台，所述夹具机构设置在所述直线电机平台上。

在本实用新型的一个实施例中，所述直线电机平台上设置有用于检测所述夹具机构位移的位移传感器。

在本实用新型的一个实施例中，所述图像采集部件包括远心镜头、线扫相机、相机支撑座和相机移动滑台，所述远心镜头与所述线扫相机相连接，所述远心镜头设置在所述相机支撑座上，所述相机支撑座设置在所述相机移动滑台上。

在本实用新型的一个实施例中，还包括调光机构，所述调光机构包括调光灯、调光支撑座和调光移动滑台，所述调光灯设置在所述调光支撑座上，所述调光支撑座设置在所述调光移动滑台上。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的刀具检测装置，通过夹具机构配合图像采集部件对刀具进行数据采集，且图像采集部件固定、夹具机构旋转，相较于现有装置减少了设备的占地空间、提高了整体的空间利用率；同时图像采集部件固定，采集效果好，而驱动部件和传动部件配合，动力传递效果好，使夹头夹持效果好、稳定，夹头在转动时不会晃动，进一步使图像采集效果得到提升，便于分析，提高了检测效率，因此通过该装置能够对刀具进行全检而不必抽检、进一步保证刀具质量。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型优选实施例中刀具检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型优选实施例中夹具机构的局部剖视示意图；

图3为本实用新型优选实施例中图像采集部件的结构示意图；

图4为本实用新型优选实施例中调光机构的结构示意图。

说明书附图标记说明：10、夹具机构；11、安装座；12、夹头；13、气动下拉机构；14、支撑柱体；20、驱动机构；21、驱动部件；22、伺服电机；23、联轴器；24、编码器；25、传动部件；26、轴承座；27、外轮；271、滚子；28、内轮；29、传动轴；291、支撑轴；30、图像采集部件；31、远心镜头；32、线扫相机；33、相机支撑座；34、相机移动滑台；40、直线电机平台；41、位移传感器；50、调光机构；51、调光灯；52、调光支撑座；53、调光移动滑台；60、待检刀具；61、支架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1-图4所示，本实用新型公开了一种刀具检测装置，包括：夹具机构10，其包括安装座11和夹头12，所述夹头12能够转动地设置在所述安装座11内，待检刀具60由所述夹头12夹紧固定；驱动机构20，其包括驱动部件21和传动部件25，所述传动部件25包括轴承座26与传动轴29，所述轴承座26包括外轮27和内轮28，所述外轮27与所述安装座11连接，所述内轮28能够转动地设置在所述外轮27内，所述内轮28套设在所述传动轴29上，所述传动轴29连接所述夹头12，所述传动轴29远离所述夹头12的一端连接所述驱动部件21，所述传动轴29由所述驱动部件21驱动旋转从而带动所述夹头12及待检刀具60旋转；图像采集部件30，其配置为采集转动过程中的待检刀具60的图像信息。

本实用新型所述的刀具检测装置，设置有夹具机构10，作用为夹紧刀具，其包括安装座11和夹头12，夹头12能够转动地设置在安装座11内，待检刀具60由夹头12夹紧固定；设置有驱动机构20，负责整个夹具机构的动力传动，其包括驱动部件21和传动部件25，传动部件25包括轴承座26与传动轴29，轴承座26包括外轮27和内轮28，外轮27与安装座11连接，内轮28能够转动地设置在外轮27内，内轮28套设在传动轴29上，该轴承座26配合传动轴29起到对驱动机构20所输出的动力进行传动的作用，传动轴29连接夹头12，传动轴29远离夹头12的一端连接驱动部件21，传动轴29由驱动部件21驱动旋转从而带动夹头12及待检刀具60旋转，整个动力传动十分稳定，保证夹头12及待检刀具60转动时不会发生晃动等情况，确保图像采集效果好；图像采集部件30，其配置为采集转动过程中的待检刀具60的图像信息，由其他装置进行分析，从而实现刀具的检测，由于夹具机构10旋转而图像采集部件30固定不动，因此占地空间减少、提高了整体的空间利用率，同时图像采集部件30固定，图像采集效果得到提升，在2s内既可完成一把刀具的图像采集，提高了检测效率，因此通过该装置能够对全部刀具进行检测而不必进行抽检、进一步保证整体刀具质量。

优选的，轴承座26设置为交叉滚子轴承座，外轮27和内轮28之间设置有滚子271，相对于其他轴承座能够更好传递驱动部件21输出的动力，保证夹具机构10能够稳定旋转。

夹头12设置为气动夹头，优选的，夹头12设置为能够拆卸替换的气动夹头，便于工作人员实际使用时针对不同待检刀具60更换最合适的夹头12，最大夹持刀具直径可达15mm，保证刀具能够稳定夹持，确保重复夹持精度±1μm以内，待检刀具60旋转时的圆周径向跳动±2μm以内，夹具机构10还包括气动下拉机构13，此为现成机构，气动下拉机构13设置在安装座11内并与夹头12相连接，通过设置该机构，通过充放气即可实现气动下拉机构13下拉与放开夹头12的动作，夹头12下拉时其圆锥状夹头结构由于受到安装座11的作用力而产生弹性变形，从而夹紧待检刀具60，相较于其他夹头，该气动结构夹头无需额外安装回转油缸、气缸或者拉杆等，节省了空间、同时也节省了装置成本。

传动部件25还包括支撑轴291，传动轴29内轴向中空设置，支撑轴291穿设在传动轴29内，该支撑轴291用于夹头12未夹紧待检刀具60时的支撑作用，便于工作人员或者机械臂直接将待检刀具60放至夹头12处即可松开，而不必持续拿着。

驱动部件21包括伺服电机22与联轴器23，伺服电机22与联轴器23相连接，联轴器23与传动轴29相连接，伺服电机提供动力，通过联轴器23传递至传动轴29，从而实现夹头12及待检刀具60的旋转，动力输出精准、稳定。

驱动部件21还包括编码器24，伺服电机22与联轴器23通过编码器24相连接，便于将分析装置的数据通过该编码器24实现传动的控制，保证图像采集部件30能够很好地对待检刀具60的图像进行采集，保证检测效果好。

夹具机构10还包括支撑柱体14，支撑柱体14内轴向中空设置，传动部件25设置在支撑柱体14一端，伺服电机22、联轴器23和编码器24均设置在支撑柱体14内，优选的，如图2所示，伺服电机22、联轴器23和编码器24组合形成“L”字型设置在支撑柱体14内，进一步缩小了整体的占地空间，提高了空间利用率。

本实用新型所述的刀具检测装置，还包括直线电机平台40，夹具机构10设置在直线电机平台40上，优选的，该直线电机平台40为能够沿x轴与y轴滑移的直线电机平台40，便于夹具机构10设置不同规格直径的刀具时，能够调整其相对于图像采集部件30位置，确保待检刀具60的待检要素始终处于图像采集部件30的恒定工作焦距上，达到保证图像采集精度，从而保证检测精度，最终保证刀具质量的效果。

直线电机平台40上设置有用于检测夹具机构10位移的位移传感器41，优选的，直线电机平台40沿x轴和沿y轴的滑移机构上均设置有位移传感器41，便于直线电机平台40能够更精确的进行位移，保证图像采集精度好。

参照图1和图3所示，图像采集部件30包括远心镜头31、线扫相机32、相机支撑座33和相机移动滑台34，远心镜头31与线扫相机32相连接，远心镜头31设置在相机支撑座33上，相机支撑座33设置在相机移动滑台34上，通过该图像采集部件30，能够精确的对待检刀具60的图像进行采集，使分析装置检测精度高，保证刀具质量好，优选的，相机移动滑台34设置为手动式移动滑台，相较于电动型，体积小、滑移效果好，便于直线电机平台40无法满足对焦的情况下，工作人员通过手动调整确保图像采集精度好。

参照图1和图4所示，本实用新型所述的刀具检测装置，还包括调光机构50，调光机构50包括调光灯51、调光支撑座52和调光移动滑台53，调光灯51设置在调光支撑座52上，调光支撑座52设置在调光移动滑台53上，通过该调光机构50，便于自然光效果不足、图像采集部件30无法对待检刀具60进行精确图像采集时的补光，确保采集图像精度高，从而便于分析装置分析检测，提高整体效率。

优选的，参照图1所示，图像采集部件30和调光机构50设置在支架61上并设置于同一侧，便于对焦、且补光效果更好，从而保证图像采集效果好。

本实用新型所述的刀具检测装置工作原理是：

首先由工作人员或者机械臂将待检刀具60放置夹头12处，由支撑轴291支撑，夹头12通过气动下拉机构13实现夹紧，且夹头12可根据待检刀具60直径进行更换，最大夹持刀具直径可达15mm，其次伺服电机22驱动编码器24，编码器24通过联轴器23将动力传递给传动轴29，由传动轴29带动夹头12及待检刀具60旋转，同时图像采集部件30搭配调光机构50进行线扫图像采集，待检刀具60旋转一周后完成采集，最后通过工作人员或者机械臂更换待检刀具60实现一次刀具检测，由于图像采集部件30固定、夹头12旋转；整个装置相较于现有装置刀具不动而转动线扫相机的结构减少了占地空间、提高了整体的空间利用率，同时由于该装置的线扫相机32固定，图像采集效果得到提升，且该装置的夹具机构10，气动夹头的结构保证刀具能够稳定夹持，确保重复夹持精度±1μm以内，待检刀具60旋转时的圆周径向跳动±2μm以内，进一步确保图像采集效果，从而提高了检测效率，因此通过该装置能够对刀具进行全检而不必抽检、进一步保证刀具质量。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种刀具检测装置，其特征在于，包括：

夹具机构，其包括安装座和夹头，所述夹头能够转动地设置在所述安装座内，待检刀具由所述夹头夹紧固定；

驱动机构，其包括驱动部件和传动部件，所述传动部件包括轴承座与传动轴，所述轴承座包括外轮和内轮，所述外轮与所述安装座连接，所述内轮能够转动地设置在所述外轮内，所述内轮套设在所述传动轴上，所述传动轴连接所述夹头，所述传动轴远离所述夹头的一端连接所述驱动部件，所述传动轴由所述驱动部件驱动旋转从而带动所述夹头及待检刀具旋转；

图像采集部件，其配置为采集转动过程中的待检刀具的图像信息。

2.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于：所述夹头设置为气动夹头，所述夹具机构还包括气动下拉机构，所述气动下拉机构设置在所述安装座内并与所述夹头相连接。

3.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于：所述传动部件还包括支撑轴，所述传动轴内轴向中空设置，所述支撑轴穿设在所述传动轴内。

4.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于：所述驱动部件包括伺服电机与联轴器，所述伺服电机与所述联轴器相连接，所述联轴器与所述传动轴相连接。

5.根据权利要求4所述的刀具检测装置，其特征在于：所述驱动部件还包括编码器，所述伺服电机与所述联轴器通过所述编码器相连接。

6.根据权利要求5所述的刀具检测装置，其特征在于：所述夹具机构还包括支撑柱体，所述支撑柱体内轴向中空设置，所述传动部件设置在所述支撑柱体一端，所述伺服电机、联轴器和编码器均设置在所述支撑柱体内。

7.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于，还包括直线电机平台，所述夹具机构设置在所述直线电机平台上。

8.根据权利要求7所述的刀具检测装置，其特征在于：所述直线电机平台上设置有用于检测所述夹具机构位移的位移传感器。

9.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于：所述图像采集部件包括远心镜头、线扫相机、相机支撑座和相机移动滑台，所述远心镜头与所述线扫相机相连接，所述远心镜头设置在所述相机支撑座上，所述相机支撑座设置在所述相机移动滑台上。

10.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于，还包括调光机构，所述调光机构包括调光灯、调光支撑座和调光移动滑台，所述调光灯设置在所述调光支撑座上，所述调光支撑座设置在所述调光移动滑台上。

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