专利名称：刀具测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械加工领域，具体来说，涉及一种刀具测量装置。
背景技术：
刀具是数控机床用来加工精密零件的工具，因此，只有刀具自身精度达到了要求，才能加工出合格的精密零件。在精密零件加工精度要求越来越高的情况下，对所采用的刀具自身精度同样提出更高要求。相关的应用于刀具形状公差、位置公差、直径的测量技术，大多由人工采用机械或是电子游标卡尺进行抽检测量，这种人工测量方法的效率较低。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种刀具测量装置，以解决上述的问题。在本实用新型的实施例中，提供了一种刀具测量装置，包括:底板；安装座，安装在底板上的设定位置；数码相机，安装在安装座上，并对准设定位置；控制器，电连接数码相机；刀具支撑装置，安装在底板上的设定位置，其具有支撑部件，用于支撑刀具对准数码相机，支撑部件电动旋转。该刀具测量装置因为采用数码相机和刀具支撑装置进行非接触自动测量，所以克服了人工测量效率较低的问题，提高了刀具的测量效率。
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:图1示出了根据本实用新型实施例的刀具测量装置的正面立体图；图2示出了根据本实用新型实施例的刀具支撑装置的正面立体图；图3示出了根据本实用新型实施例的刀具支撑装置的背面立体图；图4示出了根据本实用新型实施例的刀具支撑装置的工作示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。图1示出了根据本实用新型实施例的刀具测量装置的正面立体图；图2示出了根据本实用新型实施例的刀具支撑装置的正面立体图；图3示出了根据本实用新型实施例的刀具支撑装置的背面立体图。如图所示，该刀具测量装置包括:底板I ;安装座(3、4、5、6、7、8、33)，安装在底板I上的设定位置；数码相机(10、12)，安装在安装座(3、4、5、6、7、8、33)上，并对准设定位置；控制器，电连接数码相机(10、12);刀具支撑装置14，安装在底板I上的设定位置，其具有支撑部件(24、30)，用于支撑刀具对准数码相机(10、12)，支撑部件(24、30)可电动旋转。图1中的9为数码相机(10、12)电连接到控制器的线缆。该刀具测量装置因为采用数码相机和刀具支撑装置进行非接触自动测量，所以克服了人工测量效率较低的问题，提高了刀具的测量效率。由于刀具一般具有圆柱状外形，且其上分布有刀具的各类特征，如前刀角、后刀角等，这些特征一般都是沿刀具中心圆周分布。本实施例的刀具支撑装置具有旋转能力，通过在测量过程中让刀具转动起来，因此可以对刀具进行圆周方向全方位的测量，确保在其正上方的光学测量系统能拍摄到圆周方向各位置上的特征图像。优选地，刀具支撑装置14包括:底座20，安装在设定位置；两个支撑座(22、27)，安装在底座20上的相对两端；轴承32 ;主动轴24和从动轴30，通过轴承32并排地架设在两个支撑座(22、27)上，主动轴24和从动轴30之间形成V型槽；皮带28，用于联接主动轴24和从动轴30 ；电机21，安装在主动轴24上。优选地，刀具支撑装置14还包括:挡板(23、26)，安装在底座20上位于主动轴24的外侧。通过挡板调节主、从动轴的预紧状态。当测量员旋转电机时，将带动主动轴同步旋转，而通过同步皮带将该运动传动到从动轴，从动轴也将同步旋转。当圆柱状的刀具被放置在主、从动轴构成的V型槽中时，也将与主、从动轴相同方向和速度旋转。旋转方向和转动速度完全由电机控制。优选地，刀具支撑装置14还包括:背景板31，安装在底座20上，设置在镜头12的相对侧。优选地，安装座(3、4、5、6、7、8、33)包括:底台3，安装在设定位置；连接板8，安装在底台3上，数码相机(10、12)包括机身10和镜头12，机身10安装在连接板8上。优选地，安装座(3、4、5、6、7、8、33)还包括:移动调节机构(4、5、6、7、33)，连接板8通过移动调节机构(4、5、6、7、33)安装到底台3上。优选地，移动调节机构(4、5、6、7、33)包括:Y轴33，水平地安装在底台3的上表面上；Ζ轴安装座5，竖直地设置在Y轴33上；Z轴7，安装在Z轴安装座5上，连接板8安装在Z轴7上。优选地，移动调节机构(4、5、6、7、33)还包括:Υ轴调整标尺4，设置在Y轴33边沿；Z轴调整标尺6，设置在Z轴的边沿。优选地，移动调节机构(4、5、6、7、33)还包括:拉手(2、11 )，设置在底板I上。优选地，Y轴33和Z轴7为手动装置。图2中的34是电机21连接控制器的线缆，36是电机安装座，35是电机安装座的固定螺钉，37是联轴器。图3中25是挡板(23、26 )的固定螺钉。图4示出了根据本实用新型实施例的刀具支撑装置的工作示意图。图示转动方向为顺时针旋转，反向则逆时针旋转。测量时，将该刀具测量装置放置在光学测量系统正下方，将刀具由测量员放置在主动轴和从动轴构成的“V”型槽中。并通过光学测量系统的调节机构，调节好光学测量系统相对刀具的位置关系。调节好后，在测量系统中设置好测量时刀具转动速度、转动方向、转转一定角度及停顿时间等运动参数，打开测量系统的自动测量按钮，则刀具测量装置中的伺服电机将以系统设定运动参数带动刀具旋转。测量员仅需要关注从光学测量系统中传递到控制系统中的图像即可，不需要为刀具旋转而进行的多余操作，且可随时通过在测量系统中修改转动速度和方向，以获取最佳的拍摄图像。刀具每转到一定角度，刀具测量装置将处于停顿状态，则刀具将处于该位置不动，此时，光学测量系统将拍摄该位置刀具表面的图像，并实时将图像传递回控制系统。停顿一定时间后，伺服电机再次带动刀具转动到下一个位置，拍摄下一张图像。转满一个圆周后，则控制系统中储存关于该圆周方向上各位置的全套图像，通过图像处理技术对图像进行拼接处理，即可得到刀具表面特征的形貌图。将该图及相关尺寸形位公差、直径等信息与控制系统原有的理论刀具图像进行对比，则可得到各特征的实际公差值，从而实现刀具测量功倉泛。为了得到更高的测量精度，一般要求刀具匀速旋转。相关技术中，用于实现刀具匀速旋转的方法是通过精密旋转轴和夹头来实现，通过人工将刀具放置在旋转轴上的夹头中，再通过夹头将刀具夹紧，夹紧后旋转轴带动刀具匀速旋转，以架设在刀具正上方的光学系统拍摄到刀具表面全方位的图像。该方法存在如下问题:1)需要采用精密旋转轴和夹头来实现匀速转动，硬件成本高，结构复杂；2)为了使用不同直径规格的刀具，需要配置多种规格的夹头来装夹刀具，增加了配件成本；3)由于采用旋转轴等精密部件，对控制要求较高，整个系统复杂性增大，且系统外形较大，不便于灵活摆放及应用。在本实施例中，测量时，只需要人工将刀具放置在刀具测量装置中由两根平行安装的转动轴构成的“V”型槽上。放置好后，通过伺服电机带动主动轴旋转，主动轴通过两端的同步皮带，将运动传递给从动轴，以使两根轴同步同向旋转，从而带动放置在其中间的刀具旋转起来。刀具转动快慢、转动方向完全由伺服电机精确控制。该装置具有体积小巧、功能完整、运动精确、操作方便等特点，为刀具精密测量提供一种精确控制刀具旋转速度和方向的刀具测量装置。本刀具测量装置解决了相关技术的精密刀具光学测量系统中存在的上述问题。该装置具有体积小巧、功能完整、运动精确、操作方便等特点，为刀具精密测量提供一种精确控制刀具旋转速度和方向的刀具测量装置。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种刀具测量装置，其特征在于，包括: 底板(I); 安装座(3、4、5、6、7、8、33)，安装在所述底板(I)上的设定位置； 数码相机(10、12)，安装在所述安装座(3、4、5、6、7、8、33)上，并对准所述设定位置；刀具支撑装置(14)，安装在所述底板(I)上的所述设定位置，其具有支撑部件(24、30)，用于支撑刀具对准所述数码相机(10、12)，所述支撑部件(24、30)电动旋转； 控制器，电连接所述数码相机(10、12)和所述刀具支撑装置(14)。
2.根据权利要求1所述的刀具测量装置，其特征在于，所述刀具支撑装置(14)包括: 底座(20)，安装在所述设定位置； 两个支撑座(22、27)，安装在所述底座(20)上的相对两端； 轴承(32)； 主动轴(24 )和从动轴(30 )，通过所述轴承(32 )并排地架设在所述两个支撑座(22、27 )上,所述主动轴(24)和所述从动轴(30)之间形成V型槽； 皮带(28)，用于联接所述主动轴(24)和所述从动轴(30)； 电机(21)，安装在所述主动轴(24)上。
3.根据权利要求2所述的刀具测量装置，其特征在于，所述刀具支撑装置(14)还包括:` 挡板(23、26)，安装在所述底座(20)上位于所述主动轴(24)的外侧。
4.根据权利要求2所述的刀具测量装置，其特征在于，所述刀具支撑装置(14)还包括: 背景板(31)，安装在所述底座(20)上，设置在所述镜头(12)的相对侧。
5.根据权利要求1所述的刀具测量装置，其特征在于，所述安装座(3、4、5、6、7、8、33)包括: 底台(3)，安装在所述设定位置； 连接板(8)，安装在所述底台(3)上，所述数码相机(10、12)包括机身(10)和镜头(12)，所述机身(10)安装在所述连接板(8)上。
6.根据权利要求5所述的刀具测量装置，其特征在于，所述安装座(3、4、5、6、7、8、33)还包括: 移动调节机构(4、5、6、7、33)，所述连接板(8)通过所述移动调节机构(4、5、6、7、33)安装到所述底台(3)上。
7.根据权利要求6所述的刀具测量装置，其特征在于，所述移动调节机构(4、5、6、7、33)包括: Y轴(33)，水平地安装在所述底台(3)的上表面上； Z轴安装座(5)，竖直地设置在所述Y轴(33)上； Z轴(7 )，安装在所述Z轴安装座(5 )上，所述连接板(8 )安装在所述Z轴(7 )上。
8.根据权利要求7所述的刀具测量装置，其特征在于，所述移动调节机构(4、5、6、7、33)还包括: Y轴调整标尺(4)，设置在所述Y轴(33)边沿； Z轴调整标尺(6)，设置在所述Z轴(7)的边沿。
9.根据权利要求7所述的刀具测量装置，其特征在于，还包括: 拉手(2、11)，设置在所述底板(I)上。
10.根据权利要求7所述的刀具测量装置，其特征在于，所述Y轴(33)和所述Z轴(7)为手动装置。
专利摘要本实用新型提供了一种刀具测量装置，包括底板；安装座，安装在底板上的设定位置；数码相机，安装在安装座上，并对准设定位置；控制器，电连接数码相机；刀具支撑装置，安装在底板上的设定位置，其具有支撑部件，用于支撑刀具对准数码相机，支撑部件电动旋转。该刀具测量装置因为采用数码相机和刀具支撑装置进行非接触自动测量，所以克服了人工测量效率较低的问题，提高了刀具的测量效率。
文档编号G01B11/08GK202928525SQ20122054958
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者赵春花 申请人:昆山允可精密工业技术有限公司