[发明专利]一种自动测量刀具装载平台

说明书

技术领域：

本发明涉及数控机床精密加工和测量设备领域，具体涉及一种精密刀具形位公差和直径进行全方位测量的自动测量刀具装载平台。

背景技术：

刀具作为数控机床用来加工精密零件的工具，自身精度高低直接决定了由其加工的精密零件的加工精度。刀具加工过程中或是加工后对刀具形位公差、直径进行测量以判定所加工刀具是否符合质量要求已成为刀具质量控制的关键工序。为了克服传统的采用机械或是电子游标卡尺对刀具的形状公差、位置公差、直径等进行接触式测量带来刀具表面损伤而影响刀具自身精度、测量效率低、刀具复杂特征形貌难以检测等问题，采用非接触式即光学测量方式来对刀具进行测量已越来越多被应用于精密刀具测量行业。

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，这些特征一般都是绕刀具中心圆周及沿刀具长度方向分布。因此，要对其进行全方位特征测量，需要在测量过程中让刀具能旋转起来以实现绕圆周方向分布的特征形貌测量，且需要让刀具在长度方向产生直线位移以实现刀具不同段的特征测量。在刀具绕圆周方向旋转及沿长度方向左右移动时，通过其正上方的精密光学系统对表面特征进行摄像，以实现非接触式光学测量。目前，用于实现刀具绕中心旋转及沿刀具长度方向左右移动，一般都是通过由直线轴和旋转轴组成的二维运动平台来实现。通过人工将刀具放置在旋转轴上的夹头中，在通过夹头将刀具夹紧，夹紧后旋转轴带动刀具旋转。而旋转轴被安装在其底部的直线轴动板上，由直线轴带动旋转轴和刀具一起沿刀具长度方向左右移动。配合以架设在刀具正上方的精密光学系统拍摄到刀具表面全方位的图像。

综上所述存在如下技术问题：一、由直线轴和旋转轴构成的二维运动平台来带动测量过程中刀具沿长度方向的移动及绕刀具中心旋转功能，整个系统的硬件成本高，结构复杂；二、为了适应不同直径规格刀具的测量，需要配置与之对应的多种规格的夹头来装夹刀具，增加了配件成本。

发明内容：

本发明的目的是提供一种自动测量刀具装载平台，它具有操作简单、自动化程度高等特点，结构简单，节约了成本。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用如下技术方案：它包含底板1、一维直线滑动平台2、底座3、支撑座4、同步皮带5、刀具6、主动轴7、从动轴8、背光板9、连接件10、线缆一11、线缆二12、伺服电机二13、伺服电机一14、安装座一15、安装座二16、联轴器17、挡板18、传动丝杆19，底板1上安装有一维直线滑动平台2，一维直线滑动平台2上安装有底座3，底座3的两侧分别安装有支撑座4，背光板9设置在两支撑座4之间，主动轴7、从动轴8的两端分别安装在两支撑座4上，且主动轴7、从动轴8通过同步皮带5连接，刀具6安装在主动轴7上，背光板9一侧的两端均安装有挡板18，安装座一15安装在底板1上，伺服电机一14安装在安装座一15上，传动丝杆19与伺服电机一14的轴连接，传动丝杆19与连接件10连接，连接件10安装在一维直线滑动平台2，安装座二16安装在底座3上，伺服电机二13安装在安装座二16上，伺服电机二13通过联轴器17与主动轴7连接，线缆一11安装在伺服电机一14上，线缆二12安装在伺服电机二13上。

本发明替代由直线轴和旋转轴构成的二维运动平台的作用，在保持整个测量系统检测效率、检测功能和检测精度前提下，简化系统的复杂程度。测量前由测量员将刀具放置在自动测量刀具装载平台的主动轴和被动轴构成的“V”形沟槽中，在测量装置中设置好绕刀具中心旋转的速度、正反转动方向及沿刀具长度方向的左右移动速度和方向等运动参数，并设置好绕刀具中心旋转的间隔周期和沿刀具长度方向移动的间隔周期，以便精密测量系统拍摄到刀具圆周方向和长度方向全方位的特征图像。

本发明具有操作简单、自动化程度高等特点，结构简单，节约了成本。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图，

图2为图1的后视图，

图3为本发明安装在刀具测量系统中的结构示意图。

具体实施方式：