刀具检测机及其检测方法与流程

1.本公开涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种刀具检测机及其检测方法。


背景技术：

2.在刀具的加工和生产中为防止刀具出现废品，需对刀具进行检测。目前采用的一些测量方式需额外设置测量仪辅助测量，设备昂贵，且需要人工对刀刃位置等数据进行测量比对，劳动强度大，效率低且容易出错；而另一些检测方式中，刀具的安装，冷却和检测均在同一工位进行，效率低下，各个装置的设置空间有限，运动轨迹易产生干涉，影响检测精度和检测机的适用范围，另外，刀具检测流程繁琐、效率较低。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本公开提供了一种刀具检测机及其检测方法。
4.本公开提供了一种刀具检测机，包括传输装置、热缩装置、冷却装置和检测装置；所述传输装置包括支撑盘和驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述支撑盘转动，所述支撑盘上间隔设置有多个夹持部，所述夹持部用于夹持刀柄；沿所述传输装置的转动方向依次间隔设置有所述热缩装置、所述冷却装置和所述检测装置，且至少两个所述夹持部用于同时与所述热缩装置、所述冷却装置和所述检测装置中的至少两者对应；所述热缩装置用于加热刀柄，所述冷却装置用于冷却刀柄和安装在刀柄内的刀具，所述检测装置用于检测刀具；所述冷却装置包括第一支架、气刀机构和滑动轨道，所述第一支架设置在所述支撑盘的一侧，所述滑动轨道为沿所述支撑盘的转动方向设置在所述第一支架至所述检测装置之间的弧形结构，所述滑动轨道的第一端靠近所述第一支架，所述滑动轨道的第二端靠近所述检测装置，沿滑动轨道的第一端至第二端的方向，所述滑动轨道与所述支撑盘的间距逐渐增大，所述第一支架与所述气刀机构之间连接有弹性件，且所述气刀机构与所述滑动轨道滑动配合，所述气刀机构朝向所述支撑盘的一侧设置有第一挡块，所述支撑盘的周向上设置有与多个所述夹持部的位置一一对应的多个第二挡块，所述第二挡块用于在转动至所述滑动轨道的第一端时与所述第一挡块抵接，所述第二挡块用于在转动至滑动轨道的第二端时与所述第一挡块分离，所述弹性件用于带动所述气刀机构复位，所述气刀机构上设置有喷嘴，用于向刀具和/或刀柄喷出气体。
5.可选地，所述支撑盘为开设有中心开口的环状结构，所述中心开口内设置有机械臂，所述热缩装置、所述冷却装置和所述检测装置沿周向设置于所述支撑盘的外侧。
6.可选地，所述热缩装置包括第二支架和第一热缩仪，所述第一热缩仪可升降地设置在所述第二支架上，所述第二支架上还设置有扫码器。
7.可选地，所述冷却装置包括冷却机构；可升降的设置在所述第一支架上，所述冷却机构上设置有低温腔，用于罩设在所述刀具和/或刀柄外。
8.可选地，所述检测装置包括第三支架和设置在所述第三支架上的第一影像测量仪
及第二影像测量仪，所述第一影像测量仪用于设置在刀具上方，沿垂直所述支撑盘的方向采集刀具和刀柄的图像，所述第二影像测量仪沿平行所述支撑盘的方向设置，用于采集刀具和刀柄侧面的图像。
9.可选地，所述检测装置上设置有第二热缩仪，所述第二热缩仪用于加热刀柄，使刀柄与刀具分离。
10.可选地，所述夹持部的数量为三个，且三个所述夹持部在所述支撑盘的圆周方向上等间距分布。
11.可选地，所述夹持部包括底座、夹持件和电机，所述电机设置在所述底座内，所述夹持件设置在所述底座的靠近所述刀具安装位的一端，所述电机与所述夹持件传动连接，所述电机用于驱动所述夹持件转动。
12.可选地，所述夹持件上开设有多面体结构的型腔，所述型腔的敞口端背向所述底座，所述型腔用于与刀柄上设置的多面体结构夹紧配合。
13.本公开还提供一种上述的刀具检测机的检测方法，包括：s1：通过热缩装置加热一个刀柄，将刀具装入刀柄并通过传输装置传输至冷却装置，由冷却装置对刀具和刀柄进行冷却后，通过传输装置传输至检测装置，由检测装置对刀具进行检测，执行步骤s2；s2：判断刀具是否合格，若是则结束，若否则执行步骤s3；s3：判断刀柄被检测的次数是否大于或等于第一设定值，若是则执行步骤s4，若否则执行步骤s5；s4：判断连续更换刀柄的次数是否大于或等于第二设定值，若是，则执行步骤s6，若否，则执行步骤s7；s5：通过热缩装置加热刀柄，将刀具拿出并重新装入刀柄，通过传输装置传输至冷却装置，由冷却装置对刀具和刀柄进行冷却后，通过传输装置传输至检测装置，由检测装置对刀具进行检测，执行步骤s2；s6：发送警报提示故障；s7：更换刀柄，执行步骤s1。
14.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：本公开实施例一方面提供的一种刀具检测机，通过设置支撑盘，为用于夹持刀柄的多个夹持部提供了安装空间，同时使驱动机构能够与支撑盘传动连接并驱动支撑盘转动，以使夹持部的位置可以通过支撑盘的转动调整；通过沿传输装置的转动方向依次间隔设置有热缩装置、冷却装置和检测装置，能够将刀柄的加热和刀具的安装，刀柄和刀具的冷却，以及刀具的检测分散至不同的工位，并通过输送机构对刀柄和刀具进行输送，通过设置使至少两个夹持部能够同时与热缩装置、冷却装置和检测装置中的至少两者对应，使刀具的安装和/或检测过程可以同时进行，极大的提高了刀具的检测效率，避免了热缩装置、冷却装置和检测装置之间的相互影响，提升了刀具检测机的适用范围和检测的准确性及工作效率；此外，通过设置气刀机构，能够通过起到机构的喷嘴向刀具和/或刀柄喷出气体，使刀具和/或刀柄降温，通过设置第一支架和弧形结构的滑动轨道，使滑动轨道的第一端靠近第一支架，滑动轨道的第二端沿传输装置的转动方向靠近检测装置；通过使气刀机构与滑动轨道滑动配合，并设置气刀机构朝向支撑盘的一侧设置有第一挡块，支撑盘的周向上设置
有与多个夹持部的位置一一对应的多个第二挡块，第二挡块转动至滑动轨道的第一端时与第一挡块抵接，带动气刀机构自滑动轨道的第一端向第二端滑动，通过设置滑动轨道与支撑盘偏心，使沿气刀机构的滑动方向，第一挡块与第二挡块的抵接面逐渐减小，至少气刀机构滑动至滑动轨道的第二端时，第一挡块与第一挡块分离；通过在第一支架与之间连接使弹性件能够带动喷气机构复位，回复至滑动轨道的第一端，由于上述刀具和/或刀柄在刀具检测的过程中耗费的时间最久，因此通过设置气刀机构伴随夹持部转动一定的角度，能够提升冷却效果，节约冷却时间，从而提高检测效率。
15.本公开另一方面提供的刀具检测机的检测方法，包括上述的刀具检测机。由于该刀具检测机具有能够将刀柄的加热和刀具的安装，刀柄和刀具的冷却，以及刀具的检测分散至不同的工位的优点，因此该刀具检测机的检测方法在相应方面也具有较好的质量品质。
附图说明
16.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
17.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本公开实施例所述刀具检测机的示意图；图2为本公开实施例所述热缩装置的示意图；图3为本公开实施例所述冷却装置的示意图；图4为本公开实施例所述检测装置的示意图；图5为本公开实施例所述刀柄与夹持部配合的结构示意图；图6为本公开实施例所述第一挡块与第二挡块分离的示意图；图7为本公开实施例所述刀具检测机的检测方法的示意图。
19.其中，1、支撑盘；11、第二挡块；2、热缩装置；21、第二支架；22、第一热缩仪；23、扫码器；3、冷却装置；31、第一支架；32、冷却机构；33、气刀机构；34、第一挡块；35、弹性件；36、滑动轨道；4、检测装置；41、第三支架；42、第一影像测量仪；43、第二影像测量仪；44、第二热缩仪；45、光源；5、机械臂；6、夹持部；61、夹持件；62、电机；63、底座；7、刀具；8、刀柄。
具体实施方式
20.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
21.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.如图1和图6所示，本公开的一些实施例提供一种刀具检测机，包括传输装置、热缩装置2、冷却装置3和检测装置4；传输装置包括支撑盘1和驱动机构，上述的支撑盘1可以是
圆形盘、方形盘结构，也可以根据具体的应用场景设计为星型或其他异形结构，驱动机构用于驱动支撑盘1转动，可选的，上述的驱动机构驱动支撑盘1间歇式转动，支撑盘1上间隔设置有多个夹持部6，夹持部6用于夹持刀柄8；沿传输装置的转动方向依次间隔设置有热缩装置2、冷却装置3和检测装置4，且至少两个夹持部6用于同时与热缩装置2、冷却装置3和检测装置4中的至少两者对应；即支撑盘1转动时用于带动夹持部6在热缩装置2、冷却装置3和检测装置4之间运动，支撑盘1停止时，至少两个夹持部6的位置与热缩装置2、冷却装置3和检测装置4中的至少两者相对应；其中，热缩装置2用于加热刀柄8，冷却装置3用于冷却刀柄8和安装在刀柄8内的刀具7，检测装置4用于检测刀具7；冷却装置3包括第一支架31、气刀机构33和滑动轨道36，第一支架31沿支撑盘1的径向设置，滑动轨道36为沿支撑盘1的转动方向设置在第一支架31至检测装置4之间的弧形结构，滑动轨道36的第一端靠近第一支架31，滑动轨道36的第二端靠近检测装置4，且滑动轨道36与支撑盘1偏心设置，第一支架31与气刀机构33之间连接有弹性件35，且气刀机构33与滑动轨道36滑动配合，气刀机构33朝向支撑盘1的一侧设置有第一挡块34支撑盘1的周向上设置有与多个夹持部6的位置一一对应的多个第二挡块11，第二挡块11转动至滑动轨道36的第一端时与第一挡块34抵接，带动气刀机构33自滑动轨道36的第一端向第二端滑动，沿气刀机构33的滑动方向，第一挡块34与第二挡块11的抵接面逐渐减小，至少气刀机构33滑动至滑动轨道36的第二端时，第一挡块34与第一挡块34分离，弹性件35带动气刀机构33复位，气刀机构33上设置有喷嘴，用于向刀具和/或刀柄喷出气体。
23.本实施例提供的刀具检测机，通过设置支撑盘1，为用于夹持刀柄8的多个夹持部6提供了安装空间，同时使驱动机构能够与支撑盘1传动连接并驱动支撑盘1转动，以使夹持部6的位置可以通过支撑盘1的转动调整；通过沿传输装置的转动方向依次间隔设置有热缩装置2、冷却装置3和检测装置4，能够将刀柄8的加热和刀具7的安装，刀柄8和刀具7的冷却，以及刀具7的检测分散至不同的工位，并通过输送机构对刀柄8和刀具7进行输送，通过设置使至少两个夹持部6能够同时与热缩装置2、冷却装置3和检测装置4中的至少两者对应，使刀具7的安装和/或检测过程可以同时进行，极大的提高了刀具7的检测效率，避免了热缩装置2、冷却装置3和检测装置4之间的相互影响，提升了刀具检测机的适用范围和检测的准确性；此外，通过设置气刀机构33，能够通过起到机构的喷嘴向刀具7和/或刀柄8喷出气体，使刀具7和/或刀柄8降温，通过设置第一支架31和弧形结构的滑动轨道36，使滑动轨道36的第一端靠近第一支架31，滑动轨道36的第二端沿传输装置的转动方向靠近检测装置4；通过使气刀机构33与滑动轨道36滑动配合，并设置气刀机构33朝向支撑盘1的一侧设置有第一挡块34，支撑盘1的周向上设置有与多个夹持部6的位置一一对应的多个第二挡块，第二挡块转动至滑动轨道36的第一端时与第一挡块34抵接，带动气刀机构33自滑动轨道36的第一端向第二端滑动，通过设置滑动轨道36与支撑盘1偏心，使沿气刀机构33的滑动方向，第一挡块34与第二挡块的抵接面逐渐减小，至少气刀机构33滑动至滑动轨道36的第二端时，第一挡块34与第一挡块34分离；通过在第一支架31与之间连接使弹性件35能够带动喷气机构复位，回复至滑动轨道36的第一端，由于上述刀具7和/或刀柄8在刀具7检测的过程中耗费的时间最久，因此通过设置气刀机构33伴随夹持部6转动一定的角度，能够提升冷却效果，节约冷却时间，从而提高检测效率。
24.在一些更详细的实施例中，上述的夹持部6的数量至少为两个，且两个夹持部6能
够同时对应热缩装置2、冷却装置3和检测装置4之中的两者；当夹持部6的数量为三个时，可以将夹持部6在支撑盘1等夹角设置，能够同时对应热缩装置2、冷却装置3和检测装置4三者的工作位；当夹持部6的数量大于三个时，应当调整两两夹持部6之间的夹角，使至少两个夹持部6能够同时对应热缩装置2、冷却装置3和检测装置4之中的两者。
25.在另一些实施例中，支撑盘1为开设有中心开口的环状结构，中心开口内设置有机械臂5，上述的中心开口既可以与支撑盘1同心设置，也可以靠近热缩装置2和/或检测装置4偏心设置，以便于机械手安装和拆下刀具7，热缩装置2、冷却装置3和检测装置4沿周向设置于支撑盘1的外侧，上述的支撑盘1相对于热缩装置2、冷却装置3和检测装置4转动。具体地，通过设置机械手能够替代人工对刀具7进行安装，既提高了效率节约大量人力成本，又减小了安装过程可能出现的误差。
26.如图2所示，具体实现时，热缩装置2包括第二支架21和第一热缩仪22，第一热缩仪22可升降地设置在第二支架21上，可选的，热缩仪内开设有容纳腔，容纳腔内能够容纳至少部分的刀柄8，第二支架21上还设置有扫码器23，每个刀柄8上均设置有独立的条形码或二维码，用于记录刀柄8的加热次数。更详细地，上述的第二支架21包括一条可伸缩的第一支撑臂和一条连接在第一支撑臂的伸缩端的第一横梁，第一热缩仪22设置在第一横梁上，当需要对刀柄8进行加热时，第一支撑臂下降，使刀柄8的对应位置进入容纳腔内，从而充分对刀柄8进行加热，使刀柄8扩张，使机械手能够向刀柄8内装入刀具7。可选地，上述的刀柄8相对的两侧均设置有条形码或二维码，以实现刀柄8的动平衡。
27.如图3所示，冷却装置3包括冷却机构32；冷却机构32可升降的设置在所述第一支架31上，所述冷却机构32上设置有低温腔，用于罩设在所述刀具7和/或刀柄8外。具体的，上述的低温腔外盘绕有制冷剂盘管，制冷剂盘管与制冷装置连通，用于向低温腔输送冷量，对可选地，上述的冷却机构32可以是接触式冷却机构32，用于降低刀具7和刀柄8的温度，使刀柄8在至少部分的刀具7上箍紧；可选地，冷却机构32上还可以设置有喷液口，用于向刀具7和/或刀柄8喷洒冷却液，用于迅速降低刀具7和刀柄8的温度，使刀具7固定在刀柄8内；气刀机构33，用于向刀具7和/或刀柄8喷出的气体，还能够吹去刀具7表面的水珠和浮尘，以免影响检测结果。
28.如图4所示，进一步地，检测装置4包括第三支架41和设置在第三支架41上的第一影像测量仪42及第二影像测量仪43，上述的检测装置4既可以用于检测锥型刀具7，也可以用于检测扁平刀具7；第一影像测量仪42用于设置在刀具7上方，沿垂直支撑盘1的方向采集刀具7和刀柄8的图像，用于检测刀具7的垂直度，以及锥型刀具7的刀头长度，第二影像测量仪43沿平行支撑盘1的方向设置，用于采集刀具7和刀柄8侧面的图像用于检测刀具7的刃线长度。可选地，上述的第三支架41上还设置有光源45，上述的光源45可以提升图像采集时的光照环境，提高检测的准确性。
29.此外，检测装置4上设置有第二热缩仪44，上述的第二热缩仪44既可以设置在第三支架41上，也可以独立设置在类似第二支架21的支架结构上，第二热缩仪44用于加热刀柄8，使刀柄8与刀具7分离。可选地，第三支架41包括十字形结构的转动架和可伸缩的第三支撑臂，第三支撑臂与转动架十字结构的交点转动连接，其中第二热缩仪44和第一影像测量仪42相对设置，使第一影像测量仪42处于夹持部6上方时能够进行刀具7检测，在检测完毕后，将转动架设置有第二热缩仪44的一端转至夹持部6上方，用于对刀柄8进行加热，使刀柄
8扩张，从而通过机械手拆下刀具7。
30.进一步地，夹持部6的数量为三个，且三个夹持部6在支撑盘1的圆周方向上等间距分布。具体地，支撑盘1每次转动的度数和支撑盘1上相邻两夹持部6之间的夹角也为120
°
，热缩装置2、冷却装置3和检测装置4均安装在该刀具检测机的机壳内，并且沿支撑盘1的旋转方向热缩装置2、冷却装置3和检测装置4之间的夹角也为120
°
，由此可以避免热缩装置2、冷却装置3和检测装置4中的任一者在检测过程中待机，使检测效率最大化。
31.在一些实施例中，夹持部6包括底座63、夹持件61和电机62，电机62设置在底座63内，夹持件61设置在底座63的靠近刀具7安装位的一端，电机62与夹持件61传动连接，可选地，电机62与夹持件61之间设置有减速机构，减速机构对电机62输出轴的转速进行减速后通过驱动轴与夹持件61背向刀具7安装位的一端传动连接，驱动轴与底座63之间通过轴承连接，电机62用于驱动夹持件61转动。可选地，上述的夹持件61为可伸缩结构，具体地，可以通过在夹持件61上设置油缸、气缸或齿轮齿条机构等方式实现，使刀柄8和刀具7既能够沿夹持件61的周向转动，又能够沿夹持件61的轴向上下移动。
32.在另一些实施例中，夹持件61上开设有多面体结构的型腔，上述的型腔用于容纳刀柄8上具有相应的多面体结构的部分，可选地，型腔的内壁与刀柄8的外壁抵接，型腔用于与刀柄8上设置的多面体结构卡接配合，具体地，可参照图5，可以是沿刀柄8的轴向分散设置多个限位凸起，用于与型腔内壁上对应上开设的l型槽限位配合，也可以在刀柄8的外周上设置弹性件并在型腔的内壁上开设与之对应的卡槽，使其两者之间形成可插拔的卡接配合；型腔的敞口端背向底座63，使刀具7能够沿竖直方向装入刀柄8内，同时避免刀柄8与夹持件61之间发生滑移，影响检测结果。
33.如图7所示，本公开的一些实施例还提供一种刀具检测机的检测方法，包括：s1：通过热缩装置2加热一个刀柄8，将刀具7装入刀柄8并通过传输装置传输至冷却装置3，由冷却装置3对刀具7和刀柄8进行冷却后，通过传输装置传输至检测装置4，由检测装置4对刀具7进行检测，执行步骤s2；s2：判断刀具7是否合格，若是则结束，若否则执行步骤s3；s3：判断刀柄8被检测的次数是否大于或等于第一设定值，若是则执行步骤s4，若否则执行步骤s5；s4：判断连续更换刀柄8的次数是否大于或等于第二设定值，若是，则执行步骤s6，若否，则执行步骤s7；s5：通过热缩装置2加热刀柄8，将刀具7拿出并重新装入刀柄8，通过传输装置传输至冷却装置3，由冷却装置3对刀具7和刀柄8进行冷却后，通过传输装置传输至检测装置4，由检测装置4对刀具7进行检测，执行步骤s2；s6：发送警报提示故障；s7：更换刀柄8，执行步骤s1。
34.详细地，加热刀柄8前需要标记该刀柄8，用于记录该刀柄8的检测次数信息，对于设置有二维码的刀柄8可进行扫码记录，也可以通过设置标记物、添加印记等方式进行标记；当检测装置4判断一把刀具7合格时，检测过程结束，通过加热刀柄8使其扩张，然后可通过机械手取下该刀具7进行入库；当检测装置4检测到一把刀具7不合格时，加热刀柄8，并从刀柄8上拆下刀具7暂时存放，具体地，此步骤既可以通过第一热缩仪22对刀柄8进行加热，
也可以通过第二热缩仪44对刀柄8进行加热，优选地，通过第二热缩仪44对刀柄8进行加热，能够更好的区分第一热缩仪22与第二热缩仪44的功能，避免因刀具7的拆卸过程和安装过程处于同一工位而影响检测效率；在接下来的步骤中，向刀柄8内装入新刀具7后再次进行检测，当第一设定值为三次时，即连续进行三次检测，若检测结果均为不合格则判定为刀柄8失效无法夹紧刀具7，需要更换新刀柄8；在更换新刀柄8后，继续向新刀柄8内装入刀具7进行检测，当第二设定值为三次时，即再连续进行三次检测，若检测结果均为不合格则判定为热缩仪出现故障，刀具检测机停机并发送警报，向技术人员提示故障，技术人员对热缩装置2进行检查后，若判断热缩装置2无故障，则推测为检测装置4故障，可继续对检测装置4软件及硬件系统进行故障排查和维修。
35.在本公开的实施方式的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的实施方式的限制。
36.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
37.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。