[实用新型]一种刀具自动测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于数控机床精密加工和测量设备领域，具体涉及一种针对精密刀具形位公差和直径进行全方位测量的刀具自动测量装置。

背景技术

随着数控机床及其加工技术的飞速发展，采用五轴联动刀具磨床加工、修磨刀具的应用越来越普遍，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。由于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。

传统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电子游标卡尺进行抽检测量，这种测量方法具有如下问题: 1）由于刀具的批量生产中，同一规格单批次数量极大，而刀具规格很多，仅通过人工抽检方式，难免会出现因实际超差不符合要求的刀具未被检测出来，最终当作合格品流入市场，导致后端使用刀具时出现严重质量问题，但此时发现已为时已晚；2）人工检测效率极为低下；3）刀具表面及所加工的特征精度高，表面光洁度要求也高，传统方法需要将测量工具与刀具表面接触，对刀具特征表面会有一定损伤，从而影响刀具自身精度；4）刀具上的特征多具有较为复杂的曲面形貌，传统测量方法，难以测量复杂曲面的形貌特征。综上所述，传统的刀具测量方法难以适应现代化大规模生产要求。

因此,急需一种具有测量过程避免人工干预、测量精度高、测量效率高、测量功能强大（刀具形貌特征全方位测量、形位公差和直径测量）、外形尺寸小、成本低等特点自动测量装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种刀具自动测量装置，从而解决以往刀具测量方法中存在的技术问题，为精密刀具测量提供综合优化解决方案。

本实用新型提出一种刀具自动测量装置，该装置采用非接触测量方式，仅需人工将待检刀具放置在辅助装置中由两根平行安装的转动轴构成的V型槽上，而后针对刀具形貌特征的测量则可由测量系统自动完成。

为了实现上述目的,本实用新型提供了一种刀具自动测量装置,包括平台及设置于平台上的辅助装置和光学测量系统;所述辅助装置包括伺服电机、主动轴、从动轴和支撑座,所述支撑座用于安装所述主动轴和从动轴,所述主动轴和从动轴在伺服电机的驱动下同步转动。

根据本实用新型所述的刀具自动测量装置,成功解决了目前多数精密刀具光学测量系统中存在的如下技术问题：1）由于刀具的批量生产中，同一规格单批次数量极大，而刀具规格很多，仅通过人工抽检方式，难免会出现因实际超差不符合要求的刀具未被检测出来，最终当作合格品流入市场，导致后端使用刀具时出现严重质量问题，但此时发现已为时已晚；2）人工检测效率极为低下；3）刀具表面及所加工的特征精度高，表面光洁度要求也高，传统方法需要将测量工具与刀具表面接触，对刀具特征表面会有一定损伤，从而影响刀具自身精度；4）刀具上的特征多具有较为复杂的曲面形貌，传统测量方法，难以测量复杂曲面的形貌特征。该测量辅助装置具有测量过程避免人工干预、测量精度高、测量效率高、测量功能强大（刀具形貌特征全方位测量、形位公差和直径测量）、外形尺寸小、成本低等特点自动测量装置。

另外,根据本实用新型所述的刀具自动测量装置还可以具有如下的附加技术特征:

根据本实用新型的一个实施例,所述光学测量系统包括手动Y轴、手动Z轴、手动Z轴安装座、CCD(电荷耦合器件)相机和CCD相机连接板;所述手动Y轴固定安装于所述平台上,所述手动Z轴通过手动Z轴安装座与手动Y轴固定连接,所述CCD相机通过CCD相机连接板连接于所述手动Z轴上。这样可以通过调节手动Y轴和手动Z轴使得CCD相机前后、上下移动,从而调节CCD相机与被测刀具之间的相对位置。

根据本实用新型的一个实施例, 所述辅助装置的主动轴与从动轴形成一个用于放置被测刀具的V形沟槽。这样可以将各种不同直径规格的刀具放置在V形沟槽中进行测量, 不需要任何辅助配件来装夹刀具，即可完成刀具在测量过程中的运动功能,从而不再需要配置与之对应的多种规格的夹头来装夹刀具,降低了配件成本。

根据本实用新型的一个实施例, 所述辅助装置还包括背光板,所述背光板设置于所述V型沟槽的下方。这样可以防止CCD相机拍摄过程中因灯光造成反射的影响,进而影响到测量精度。

根据本实用新型的一个实施例, 所述辅助装置还包括至少一个挡板。这样可以通过档块来调节主动轴和从动轴的相互预紧状态。

根据本实用新型的一个实施例, 所述辅助装置还包括一对同步皮带,所述同步皮带安装于所述支撑座的内侧, 用于连接主动轴和从动轴。