一种高效准确测量刀具磨耗程度的装置的制作方法

[0001]
本发明涉及刀具检测设备技术领域，特别是涉及一种高效准确测量刀具磨耗程度的装置。


背景技术：

[0002]
刀具磨损在机械加工中是一种普遍存在的现象，刀具的磨损与磨损状态直接影响着机械加工的精度、效率及经济效益。近年来，随着高性能cnc机床、fms以及cims的广泛应用，机械加工的效率、加工质量有了明显的提高，同时对全自动化生产也提出了更高的要求，操作人机比由原来的一对一发展到现在的一名操作人员操控多台设备的局面。因此，刀具的寿命、磨损量、刀具破裂等形式的刀具故障对刀具的工作状态和系统的加工效率、精度的影响日益显著。
[0003]
现有技术中，围绕刀具磨耗检测的研究主要有直接测量法和间接测量法。其中，直接测量法通过图像采集装置检测刀具的刀刃表面粗糙度、刀刃表面状态、刀具几何尺寸的变化程度来检测刀具的磨损状态，实现加工精度要求相对较低的场合的快速检测。
[0004]
申请号为cn202010071380.3的中国发明专利公开一种快速测量刀具磨耗的装置，其包括第一传送带，所述第一传送带上设置有多个夹持机构，所述夹持机构能够夹持待检测刀具，第一传送带的上方设置有刀具磨耗检测器，所述刀具磨耗检测器用于检测待检测刀具，第一传送带的下方设置有第二传送带，所述第二传送带用于输送从夹持机构中脱离的待检测刀具；该发明能够实现同一批次多个待检测刀具的逐一检测，但是其具体实施例中只设有一个刀具磨耗检测器，导致检测效率低下，而如果在第一传送带上方设有多个刀具磨耗检测器，刀具磨耗检测器与夹持机构的对准成为技术挑战；该发明还设有用于保护待检测刀具且加强夹持作用的保护套，但是该保护套的存在有可能使刀具难以在该脱离的时候脱离加持机构，从而导致刀具的分类错误；以及，在该发明中，第二传送带上和收纳箱内均没有设置接收待检测刀具的分隔部位，待检测刀具跌落在其中，有可能二次损伤，导致检测精度不够准确。


技术实现要素：

[0005]
基于此，本发明的目的在于，提供一种高效准确测量刀具磨耗程度的装置，其能够准确且高效地检测刀具磨耗，并按照磨耗程度将待检测刀具进行安全分类。
[0006]
一种高效准确测量刀具磨耗程度的装置，包括第一传送带，所述第一传送带均匀间隔设有若干夹持机构，所述第一传送带上方设有第二传送带，所述第二传送带平行于所述第一传送带，所述第二传送带均匀间隔设有两个刀具磨耗检测器，两个所述刀具磨耗检测器之间的距离等于相邻所述夹持机构之间的距离，所述第一传送带沿顺时针方向传送所述夹持机构，所述第二传送带沿逆时针方向传送所述刀具磨耗检测器，且所述第一传送带的传送速度与所述第二传送带的传送速度相同，所述第一传送带下方设有第三传送带和收纳箱，所述第三传送带上设有若干接收格，所述接收格的上边缘设有向内且向下的倾斜面，
所述收纳箱内设有若干收纳格，所述收纳格内壁和底部均设有缓冲件；
[0007]
所述夹持机构包括锁定状态和解锁状态，所述夹持机构包括底座，所述底座中央设有插槽，所述插槽用于放置待检测刀具，所述底座于所述插槽的四周设有若干夹紧槽，所述夹紧槽内设有夹紧液压缸，在锁定状态下，所述夹紧液压缸的活塞杆挤压所述待检测刀具的侧面，所述底座于所述插槽的底部设有推动槽，所述推动槽内设有推动液压缸，在解锁状态下，所述夹紧液压缸的活塞杆对所述待检测刀具的作用力减小，所述推动液压缸的活塞杆推动所述待检测刀具的底部。
[0008]
假设第一传送带上相邻两个夹持机构沿顺时针方向前后分别为夹持机构a和夹持机构b，以及假设第二传送带上的两个刀具磨耗检测器沿逆时针方向前后分别为刀具磨耗检测器a和刀具磨耗检测器b，在使用本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置的过程中，当第二传送下表面上的刀具磨耗检测器a对应上第一传送带上表面的夹持机构a上的待检测刀具时，开始对夹持机构a上的待检测刀具进行磨耗检测，第一传送带和第二传送带均保持运动，第二传送带上的刀具磨耗检测器a会持续追踪第一传送带上的夹持机构a一段时间(刀具磨耗检测器追踪夹持机构的该段时间可以预先设置时长)，当夹持机构a离开刀具磨耗检测器a的检测视线时(或当刀具磨耗检测器a追踪夹持机构a的时长到达预设时长时)，结束刀具磨耗检测器a对夹持机构a上的待检测刀具的磨耗检测，同时，第二传送带上的刀具磨耗检测器b刚好与第一传送带上的刀具磨耗检测器b对应上而开始对夹持机构b上的待检测刀具进行磨耗检测并持续追踪一端时间直至检测完成，而后循环该过程。
[0009]
本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置，在第一传送带保持运作的情况下，能够延长刀具磨耗检测器检测每一个待检测刀具的时间，提高检测的准确性，避免由于每个待检测刀具经过刀具磨耗检测器的时间较短而导致检测结果有误从而错误分类；利用四周的若干个夹紧液压缸夹紧待检测刀具底部从而进行磨耗检测，保证行进过程中待检测刀具的稳定前进，避免其在行进过程中倾倒而影响检测过程，当检测完成后可按照磨耗程度将待检测刀具置于第三传送带或收纳箱，夹紧液压缸的活塞杆对待检测刀具的作用力减小，推动液压缸的活塞缸开始推动待检测刀具，再加上待检测刀具本身的重力作用，使其离开夹持机构，进而准确地落入第三传送带或收纳箱；第三传送带的收纳格的斜面边缘便于待检测刀具沿其进入收纳格，且收纳箱上的收纳格便于将每个待检测刀具独立起来，避免多个待检测刀具发生碰撞而产生二次磨耗，且收纳格内的缓冲件能够减少待检测刀具因重力作用对收纳箱的损伤，延长本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置的有效使用寿命。
[0010]
进一步优选地，所述夹持机构还包括若干固定杆，若干所述固定杆的一端固定于所述底座的周缘上，另一端围成固定区域，所述待检测刀具可于所述固定区域内上下运动。
[0011]
进一步优选地，所述固定杆靠近所述待检测刀具的一端设有保护垫。
[0012]
进一步优选地，所述高效准确测量刀具磨耗程度的装置还包括顶部保护套和底部保护套，所述顶部保护套设于所述待检测刀具远离所述插槽的一端，所述底部保护套套设于所述待检测刀具插入所述插槽的一端，且所述底部保护套的底部和外侧均设有凹槽，所述凹槽的槽口向外，位于所述底部保护套外侧的凹槽的尺寸与所述夹紧液压缸的活塞杆的尺寸相匹配，位于所述底部保护套底部的凹槽内设有弹性件，所述推动液压缸的活塞杆推动所述待检测刀具的底部时，所述弹性件发生弹性形变。
[0013]
进一步优选地，所述顶部保护套和所述底部保护套的内壁上设有若干凸点。
[0014]
进一步优选地，所述收纳箱内均匀间隔设置有若干间隔板，相邻间隔板与所述收纳箱的内壁形成所述收纳格。
[0015]
进一步优选地，所述收纳箱内底面设为沿其宽度方向的倾斜面，所述收纳箱于所述倾斜面上设有缓冲突起，所述待检测刀具可顺沿所述倾斜面进入所述收纳格。
[0016]
进一步优选地，所述收纳箱于所述倾斜面相对较下的一侧设有若干抽屉，所述抽屉对应所述收纳格，所述待检测刀具可顺沿所述倾斜面进入所述收纳格再进入所述抽屉。
[0017]
进一步优选地，所述抽屉内壁设有缓冲件。
[0018]
相对于现有技术，本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置，在第一传送带保持运作的情况下，能够延长刀具磨耗检测器检测每一个待检测刀具的时间，提高检测的准确性，避免由于每个待检测刀具经过刀具磨耗检测器的时间较短而导致检测结果有误从而错误分类，避免由于每个待检测刀具经过刀具磨耗检测器的时间较短而导致检测结果有误从而错误分类；利用四周的若干个夹紧液压缸夹紧待检测刀具底部从而进行磨耗检测，保证行进过程中待检测刀具的稳定前进，避免其在行进过程中倾倒而影响检测过程，当检测完成后可按照磨耗程度将待检测刀具置于第三传送带或收纳箱，夹紧液压缸的活塞杆对待检测刀具的作用力减小，推动液压缸的活塞缸开始推动待检测刀具，再加上待检测刀具本身的重力作用，使其离开夹持机构，进而准确地落入第三传送带或收纳箱；第三传送带的收纳格的斜面边缘便于待检测刀具沿其进入收纳格，且收纳箱上的收纳格便于将每个待检测刀具独立起来，避免多个待检测刀具发生碰撞而产生二次磨耗，且收纳格内的缓冲件能够减少待检测刀具因重力作用对收纳箱的损伤，延长本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置的有效使用寿命；本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置，工作效益大，成本低廉，操作方法便利，使用过程安全，有效使用寿命长。
[0019]
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
[0020]
图1是本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置的整体示意图。
[0021]
图2是本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置的夹持机构的示意图。
[0022]
图3是本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置的收纳箱的示意图。
[0023]
附图标记：1、第一传送带；2、夹持机构；3、第二传送带4、刀具磨耗检测器；5、抽屉；6、第三传送带；7、收纳箱；8、接收格；9、底座；10、插槽；11、待检测刀具；12、夹紧槽；13、夹紧液压缸；14、推动槽；15、推动液压缸；16、固定杆；17、保护垫；18、顶部保护套；19、底部保护套；20、凹槽；21、弹性件；22、凸点；23、间隔板；24、收纳格；25、缓冲突起。
具体实施方式
[0024]
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于其构造进行定义的，它们是相对的概念。因此，有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
[0025]
以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方
式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的方法的例子。
[0026]
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0027]
本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置，如图1-3所示，包括第一传送带1，所述第一传送带1均匀间隔设有若干夹持机构2，所述第一传送带1上方设有第二传送带3，所述第二传送带3平行于所述第一传送带1，所述第二传送带3均匀间隔设有两个刀具磨耗检测器4，当其中一个刀具磨耗检测器4运动到所述第二传动带的下半部分时，该刀具磨耗检测器4的检测头朝向所述夹持机构2，两个所述刀具磨耗检测器4之间的距离等于相邻所述夹持机构2之间的距离，所述第一传送带1沿顺时针方向传送所述夹持机构2，所述第二传送带3沿逆时针方向传送所述刀具磨耗检测器4，且所述第一传送带1的传送速度与所述第二传送带3的传送速度相同，所述第一传送带1下方设有第三传送带6和收纳箱7，所述第三传送带6上设有若干接收格8，所述接收格8的上边缘设有向内且向下的倾斜面，所述收纳箱7内设有若干收纳格24，所述收纳格24内壁和底部均设有缓冲件；
[0028]
所述夹持机构2包括锁定状态和解锁状态，所述夹持机构2包括底座9，所述底座9中央设有插槽10，所述插槽10用于放置待检测刀具11，所述底座9于所述插槽10的四周设有若干夹紧槽12，所述夹紧槽12内设有夹紧液压缸13，在锁定状态下，所述夹紧液压缸13的活塞杆挤压所述待检测刀具11的侧面，所述底座9于所述插槽10的底部设有推动槽14，所述推动槽14内设有推动液压缸15，在解锁状态下，所述夹紧液压缸13的活塞杆对所述待检测刀具11的作用力减小，所述推动液压缸15的活塞杆推动所述待检测刀具11的底部。
[0029]
假设第一传送带1上相邻两个夹持机构2沿顺时针方向前后分别为夹持机构a和夹持机构b，以及假设第二传送带3上的两个刀具磨耗检测器4沿逆时针方向前后分别为刀具磨耗检测器a和刀具磨耗检测器b，在使用本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置的过程中，当第二传送3下表面上的刀具磨耗检测器a对应上第一传送带1上表面的夹持机构a上的待检测刀具11时，开始对夹持机构a上的待检测刀具11进行磨耗检测，第一传送带1和第二传送带3均保持运动，第二传送带3上的刀具磨耗检测器a会持续追踪第一传送带1上的夹持机构a一段时间(刀具磨耗检测器4追踪夹持机构2的该段时间可以预先设置时长)，当夹持机构a离开刀具磨耗检测器a的检测视线时(或当刀具磨耗检测器a追踪夹持机构a的时长到达预设时长时)，结束刀具磨耗检测器a对夹持机构a上的待检测刀具11的磨耗检测，同时，第二传送带3上的刀具磨耗检测器b刚好与第一传送带1上的刀具磨耗检测器b对应上而开始对夹持机构b上的待检测刀具11进行磨耗检测并持续追踪一端时间直至检测完成，而后循环该过程。
[0030]
本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置，在第一传送带1保持运作的情况下，能够延长刀具磨耗检测器4检测每一个待检测刀具11的时间，提高检测的准确性，避免由于每个待检测刀具11经过刀具磨耗检测器4的时间较短而导致检测结果有误从而错误分类，避免由于每个待检测刀具11经过刀具磨耗检测器4的时间较短而导致检测结果有误从而错误分类；利用四周的若干个夹紧液压缸13夹紧待检测刀具11底部从而进行磨耗检测，保证
行进过程中待检测刀具11的稳定前进，避免其在行进过程中倾倒而影响检测过程，当检测完成后可按照磨耗程度将待检测刀具11置于第三传送带6或收纳箱7，夹紧液压缸13的活塞杆对待检测刀具11的作用力减小，推动液压缸15的活塞缸开始推动待检测刀具11，再加上待检测刀具11本身的重力作用，使其离开夹持机构2，进而准确地落入第三传送带6或收纳箱7；第三传送带6的收纳格24的斜面边缘便于待检测刀具11沿其进入收纳格24，且收纳箱7上的收纳格24便于将每个待检测刀具11独立起来，避免多个待检测刀具11发生碰撞而产生二次磨耗，且收纳格24内的缓冲件能够减少待检测刀具11因重力作用对收纳箱7的损伤，延长本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置的有效使用寿命。
[0031]
优选地，所述夹持机构2还包括若干固定杆16，若干所述固定杆16的一端固定于所述底座9的周缘上，另一端围成固定区域，所述待检测刀具11可于所述固定区域内上下运动。
[0032]
由于待检测刀具11仅是底部插入夹持机构2的底座9上，有可能因为待检测刀具11本身长度较长，在第一传送带1移动过程中容易倾倒，固定杆16可固定待检测刀具11，使其始终保持竖直的状态，利于提高检测精度，也便于待检测刀具11准确地落入第三传送带6或收纳箱7，避免出现检测过程未结束待检测刀具11就先脱离夹持机构2的情况，保证检测全过程的顺利进行。
[0033]
优选地，所述固定杆16靠近所述待检测刀具11的一端设有保护垫17。
[0034]
保护垫17可以是海绵垫等，保护垫17能够减小待检测刀具11与固定杆16之间的摩擦，避免待检测刀具11在相对于固定杆16上下移动时对待检测刀具11进行二次磨耗，保持待检测刀具11原有的质量，进一步提高检测精度。
[0035]
优选地，所述高效准确测量刀具磨耗程度的装置还包括顶部保护套18和底部保护套19，所述顶部保护套18设于所述待检测刀具11远离所述插槽10的一端，所述底部保护套19套设于所述待检测刀具11插入所述插槽10的一端，且所述底部保护套19的底部和外侧均设有凹槽20，所述凹槽20的槽口向外，位于所述底部保护套19外侧的凹槽20的尺寸与所述夹紧液压缸13的活塞杆的尺寸相匹配，位于所述底部保护套19底部的凹槽20内设有弹性件21，所述推动液压缸15的活塞杆推动所述待检测刀具11的底部时，所述弹性件21发生弹性形变。
[0036]
底部保护套19和底部保护套19的材质均可采用橡胶，增大待检测刀具11与其它元件接触时产生的摩擦，避免待检测刀具11二次损耗，缓冲待检测刀具11进入第三传送带6或收纳箱7时的冲击力；弹性件21能够放大推动液压缸15的活塞杆推动待检测刀具11时的推力，使其更迅速且准确地进入第三传送带6或收纳箱7，提高工作效率，避免推力不足而错误分类。
[0037]
优选地，所述顶部保护套18和所述底部保护套19的内壁上设有若干凸点22。
[0038]
凸点22能够使顶部保护套18和底部保护套19更牢固地套设于待检测刀具11上，从而更好地保护待检测刀具11，当夹紧液压缸13的活塞杆夹紧待检测刀具11时，凸点22能够增大夹紧液压缸13的活塞杆与待检测刀具11间的摩擦力，使待检测刀具11在夹紧机构上更稳固。
[0039]
优选地，所述收纳箱7内均匀间隔设置有若干间隔板23，相邻间隔板23与所述收纳箱7的内壁形成所述收纳格24。
[0040]
收纳格24的设置可以使按照磨耗程度进入收纳箱7的待检测刀具11独立起来，避免多个待检测刀具11同时或先后进入收纳箱7而发生二次磨耗，且也便于后续回收待检测刀具11，避免工作人员回收待检测刀具11时造成人身伤害，提高工作安全性。
[0041]
优选地，间隔板23的外壁上可以设置海绵或橡胶等，避免待检测刀具11与间隔板23碰撞而产生磨耗，更好地保护待检测刀具11。
[0042]
优选地，所述收纳箱7内底面设为沿其宽度方向的倾斜面，所述收纳箱7于所述倾斜面上设有缓冲突起25，所述待检测刀具11可顺沿所述倾斜面进入所述收纳格24。
[0043]
缓冲突起25可以是橡胶突起，待检测刀具11顺沿收纳箱7的倾斜面滑入收纳格24，缓冲突起25可增大待检测刀具11与收纳箱7之间的摩擦力，缓冲其落入收纳箱7时的冲击力，减慢待检测刀具11滑入收纳箱7的速度，降低对待检测刀具11本身或待检测刀具11对收纳箱7的损耗，维持待检测刀具11本身的质量。
[0044]
优选地，所述收纳箱7于所述倾斜面相对较下的一侧设有若干抽屉5，所述抽屉5对应所述收纳格24，所述待检测刀具11可顺沿所述倾斜面进入所述收纳格24再进入所述抽屉5。
[0045]
抽屉5的设置便于工作人员从抽屉5中回收待检测刀具11，也便于下一待检测刀具11的进入，极大提高工作效率。
[0046]
优选地，所述抽屉5内壁设有缓冲件。
[0047]
缓冲件可以是橡胶层或海绵层等，目的是避免待检测刀具11与抽屉5内壁发生碰撞而产生二次磨耗。
[0048]
优选地，所述夹持机构2上设置有处理器和信号接收单元，所述处理器用于通过信号接收单元接收远端控制器的控制信号，并根据所述控制信号控制夹持机构2在锁定状态和解锁状态间切换。
[0049]
远端控制器可根据待检测刀具11的插入和离开以及夹持机构2相对于第三传送带6和收纳箱7的位置相应地发出控制夹紧液压缸13的活塞杆往待检测刀具11方向夹紧的第一控制信号、控制夹紧液压缸13的活塞杆离开待检测刀具11的第二控制信号、控制推动液压缸15的活塞杆推动待检测刀具11的第三控制信号、以及控制推动液压缸15的活塞杆远离待检测刀具11的第四控制信号，信号接收单元接收到相应的控制信号后，处理器根据控制信号相应地控制夹持机构2，使其在锁定状态和解锁状态间切换，从而实现待检测刀具11的固定检测和检测后的脱离。
[0050]
相对于现有技术，本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置，在第一传送带1保持运作的情况下，能够延长刀具磨耗检测器4检测每一个待检测刀具11的时间，提高检测的准确性，避免由于每个待检测刀具11经过刀具磨耗检测器4的时间较短而导致检测结果有误从而错误分类，避免由于每个待检测刀具11经过刀具磨耗检测器4的时间较短而导致检测结果有误从而错误分类；利用四周的若干个夹紧液压缸13夹紧待检测刀具11底部从而进行磨耗检测，保证行进过程中待检测刀具11的稳定前进，避免其在行进过程中倾倒而影响检测过程，当检测完成后可按照磨耗程度将待检测刀具11置于第三传送带6或收纳箱7，夹紧液压缸13的活塞杆对待检测刀具11的作用力减小，推动液压缸15的活塞缸开始推动待检测刀具11，再加上待检测刀具11本身的重力作用，使其离开夹持机构2，进而准确地落入第三传送带6或收纳箱7；第三传送带6的收纳格24的斜面边缘便于待检测刀具11沿其进入收
纳格24，且收纳箱7上的收纳格24便于将每个待检测刀具11独立起来，避免多个待检测刀具11发生碰撞而产生二次磨耗，且收纳格24内的缓冲件能够减少待检测刀具11因重力作用对收纳箱7的损伤，延长本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置的有效使用寿命；本发明的高效准确测量刀具磨耗程度的装置，工作效益大，成本低廉，操作方法便利，使用过程安全，有效使用寿命长。
[0051]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。