专利名称：一种摇摆式刀具磨损检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种摇摆式刀具磨损检测装置，能够在线检测刀具磨损。
背景技术：
金属切削领域中，刀具寿命是切削参数优化的重要指标，而刀具寿命一般采用刀 具的磨损量来表征。目前，刀具磨损测量主要采用人工利用工具显微镜进行测量，但是该方 法存在以下缺点1.每次测量需要将刀具卸下，然后放到工具显微镜下测量，操作较为繁 琐。2.测量结果受操作人员的主观因素影响，误差较大，重复度不高。
发明内容
为了克服现有刀具磨损测量操作繁琐、误差较大的不足，本发明提供一种摇摆式 刀具磨损检测装置，并拥有两种发明实例——电动实例和手动实例。该装置可以在线获取 刀具磨损图像，通过对图像的分析直接得到刀具的磨损测量值。本发明为一种摇摆式刀具磨损检测装置，在电动实例中解决其技术问题所采用的 技术方案是利用面阵型CCD (Cylindrical Capacitive Displacement)工业相机获取刀具 磨损图像并通过USB(Universal Serial BUS)传输到上位机电脑。为了实现对刀具进行多 角度拍照，相机共有三个自由度。水平旋转台可以实现对刀具不同方位进行拍摄。摇摆电 机和俯仰电机可以实现相机的对焦功能以及对刀具不同角度进行拍摄。一种摇摆式刀具磨损检测装置，其特征在于该装置包括一安装底座，用于固定 安装其他部件；一水平旋转台，底部固定于安装底座上，上部为可旋转的平台；一俯仰电机 安装座，固定于水平旋转台上部的平台上；一俯仰电机，其转轴通过过盈配合与俯仰电机安 装座连接；一俯仰轴承，通过过盈配合固定在俯仰电机安装座上；一俯仰摆臂，与俯仰轴承 通过过盈配合相连接；一俯仰底座，通过螺栓与俯仰摆臂连接；一左摇摆臂及一右摇摆臂， 分别与俯仰底座相连接；一摇摆轴承，其一端通过过盈配合固定于左摇摆臂上；一相机卡 环，其一端与摇摆轴承的另一端通过过盈配合相连接；一数字相机，固定于相机卡环内；一 摇摆电机，固定在右摇摆臂上，电机转轴与相机卡环通过过盈配合连接。为了简化摇摆式刀具磨损检测装置的控制，本发明提供了手动实例，即将上述电 动实例中的摇摆电机和俯仰电机改为手动调节。一种摇摆式刀具磨损检测装置，包括一安 装底座，用于固定安装其他部件；一水平旋转台，底部固定于安装底座上，上部为可旋转的 平台；一摇摆臂安装座，固定于水平旋转台上部的平台上；该摇摆臂安装座的两端为圆柱 轴；一摇摆臂，为一左摇摆臂和一右摇摆臂通过螺栓固连而成；且左摇摆臂及右摇摆臂的 一端分别与摇摆臂安装座的圆柱轴通过轴孔间隙配合相连接；一相机卡环，与左摇摆臂、右 摇摆臂通过轴孔间隙配合相连接；一数字相机，固定于相机卡环内。本发明为一种摇摆式刀具磨损检测装置，其有益效果是，可以在在线条件下进行 刀具磨损的测量，方便快捷的获取刀具磨损图像信息。
图1所示为本发明的摇摆式刀具磨损检测装置的电动实例结构图；图2所示为本发明的摇摆式刀具磨损检测装置的手动实例结构图。图中具体标号如下Al、摇摆电机 A2、数字相机A3、水平旋转台A4、安装底座A5、俯仰电机 A6、俯仰电机安装座A7、俯仰轴承 A8、俯仰摆臂A9、俯仰底座 A10、摇摆轴承All、左摇摆臂 A12、右摇摆臂A13、相机卡环Bi、数字相机 B2、相机卡环B3、左摇摆臂 B4、摇摆臂安装座B5、右摇摆臂 B6、水平旋转台 B7、安装底座
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。本发明为一种摇摆式刀具磨损检测装置，采用在线直接测量方式，即将摄像头装 在机床工作台上，如图1、图2所示。在电动实例中，本发明具体结构如下摇摆电机Al通过螺栓固定在右摇摆臂A12 上，电机转轴与相机卡环A13通过过盈配合连接。相机卡环A13另一端与摇摆轴承AlO的 一端通过过盈配合相连接。摇摆轴承AlO的另一端通过过盈配合固定于左摇摆臂All上。 数字相机A2通过螺栓与相机卡环A13相连接。由此，摇摆电机Al旋转可以带动相机卡环 旋转从而调整数字相机姿态。右摇摆臂A12、左摇摆臂All分别通过螺栓与俯仰底座A9相 连接。俯仰底座A9与俯仰摆臂A8由螺栓连接。俯仰轴承A7通过过盈配合固定在俯仰电 机安装座A6上。俯仰摆臂A8与俯仰轴承A7通过过盈配合相连接。俯仰电机A5通过螺栓 与俯仰电机安装座A6相连接，其转轴通过过盈配合与俯仰底座A9相连接。俯仰电机A5旋 转由此带动俯仰底座A9旋转从而调整拍摄角度。俯仰电机安装座A6通过螺栓与水平旋转 台A3连接，可实现数字相机的水平旋转。水平旋转台A3通过螺栓固定于安装底座A4上。在手动实例中，本发明具体结构如下数字相机Bl通过螺栓与相机卡环B2相连 接。相机卡环B2与左摇摆臂B3、右摇摆臂B5通过轴孔间隙配合相连接，通过手动调整相机 卡环B2可改变数字相机Bl的拍摄姿态，间隙配合存在的摩擦力可保证数字相机Bl的姿态 固定。左摇摆臂B3与右摇摆臂B5通过螺栓进行固定。摇摆臂安装座两端为圆柱轴，左摇 摆臂B3与右摇摆臂B5分别与摇摆臂安装座B4通过轴孔间隙配合相连接，通过手动调整左 摇摆臂B3与右摇摆臂B5可改变数字相机Bl的拍摄角度，间隙配合存在的摩擦力可保证手 动调整左摇摆臂B3与右摇摆臂B5的角度固定。摇摆臂安装座B4通过螺栓与水平旋转台 B6相连接。通过水平旋转台B6的转动，可实现数字相机Bl的水平旋转。水平旋转台B6通 过螺栓固定于安装底座B7上。
权利要求
一种摇摆式刀具磨损检测装置，其特征在于该装置包括一安装底座，用于固定安装其他部件；一水平旋转台，底部固定于安装底座上，上部为可旋转的平台；一俯仰电机安装座，固定于水平旋转台上部的平台上；一俯仰电机，其转轴通过过盈配合与俯仰电机安装座连接；一俯仰轴承，通过过盈配合固定在俯仰电机安装座上；一俯仰摆臂，与俯仰轴承通过过盈配合相连接；一俯仰底座，通过螺栓与俯仰摆臂连接；一左摇摆臂及一右摇摆臂，分别与俯仰底座相连接；一摇摆轴承，其一端通过过盈配合固定于左摇摆臂上；一相机卡环，其一端与摇摆轴承的另一端通过过盈配合相连接；一数字相机，固定于相机卡环内；一摇摆电机，固定在右摇摆臂上，电机转轴与相机卡环通过过盈配合连接。
2.—种摇摆式刀具磨损检测装置，其特征在于该检测装置包括 一安装底座，用于固定安装其他部件；一水平旋转台，底部固定于安装底座上，上部为可旋转的平台；一摇摆臂安装座，固定于水平旋转台上部的平台上；该摇摆臂安装座的两端为圆柱轴；一摇摆臂，为一左摇摆臂和一右摇摆臂通过螺栓固连而成；且左摇摆臂及右摇摆臂的 一端分别与摇摆臂安装座的圆柱轴通过轴孔间隙配合相连接； 一相机卡环，与左摇摆臂、右摇摆臂通过轴孔间隙配合相连接； 一数字相机，固定于相机卡环内。
全文摘要
一种摇摆式回转刀具磨损检测装置，包括一安装底座，用于固定安装其他部件；一水平旋转台，底部固定于安装底座上，上部为可旋转的平台；一俯仰电机安装座，固定于水平旋转台上部的平台上；一俯仰电机，其转轴通过过盈配合与俯仰电机安装座连接；一俯仰轴承，通过过盈配合固定在俯仰电机安装座上；一俯仰摆臂，与俯仰轴承通过过盈配合相连接；一俯仰底座，通过螺栓与俯仰摆臂连接；一左摇摆臂及一右摇摆臂，分别与俯仰底座相连接；一摇摆轴承，其一端通过过盈配合固定于左摇摆臂上；一相机卡环，其一端与摇摆轴承的另一端通过过盈配合相连接；一数字相机，固定于相机卡环内；一摇摆电机，固定在右摇摆臂上，电机转轴与相机卡环通过过盈配合连接。
文档编号B23Q17/09GK101862981SQ20101021933
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月25日 优先权日2010年6月25日
发明者王磊, 陈志同, 陈胜林 申请人:北京航空航天大学