專利名稱：刀具測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
刀具測(cè)量系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種刀具測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]刀具是數(shù)控機(jī)床用來(lái)加工精密零件的工具，因此，只有刀具自身精度達(dá)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來(lái)越高的情況下，對(duì)所采用的刀具自身精度同樣提出更高要求。[0003]相關(guān)的應(yīng)用于刀具形狀公差、位置公差、直徑的測(cè)量技術(shù)，大多由人工采用機(jī)械或是電子游標(biāo)卡尺進(jìn)行抽檢測(cè)量，這種人工測(cè)量方法的效率較低。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型旨在提供一種刀具測(cè)量系統(tǒng)，以解決上述的問(wèn)題。[0005]在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，提供了一種刀具測(cè)量系統(tǒng)，包括:底板、刀具測(cè)量裝置、機(jī)械手和容器，刀具測(cè)量裝置設(shè)置在底板上，其包括:夾具，安裝在底板上的設(shè)定位置，用于夾持刀具至設(shè)定位置；安裝座，安裝在臺(tái)階上的設(shè)定位置；數(shù)碼相機(jī)，安裝在安裝座上，并對(duì)準(zhǔn)設(shè)定位置；容器安放在底板上，位于機(jī)械手與刀具測(cè)量裝置之間，用于盛放刀具；機(jī)械手，用于從容器中拾取刀具給夾具；控制器，電連接刀具測(cè)量裝置和機(jī)械手。[0006]該刀具測(cè)量系統(tǒng)因?yàn)椴捎脭?shù)碼相機(jī)和夾持機(jī)構(gòu)進(jìn)行非接觸自動(dòng)測(cè)量，所以克服了人工測(cè)量效率較低的問(wèn)題，提高了刀具的測(cè)量效率。


[0007]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:[0008]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的刀具測(cè)量系統(tǒng)的立體圖；[0009]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的刀具測(cè)量系統(tǒng)的立體圖。
具體實(shí)施方式
[0010]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。[0011]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的刀具測(cè)量系統(tǒng)的立體圖；圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的刀具測(cè)量系統(tǒng)的立體圖。[0012]如圖所示,該刀具測(cè)量系統(tǒng)包括:[0013]底板51、刀具測(cè)量裝置30、機(jī)械手40和容器50，刀具測(cè)量裝置30設(shè)置在底板51上，其包括:夾具，安裝在底板51上的設(shè)定位置，用于夾持刀具至設(shè)定位置；[0014]安裝座(18、19、21、23、37)，安裝在臺(tái)階上的設(shè)定位置；[0015]數(shù)碼相機(jī)(16、24)，安裝在安裝座(18、19、21、23、37)上，并對(duì)準(zhǔn)設(shè)定位置；[0016]容器50安放在底板51上，位于機(jī)械手40與刀具測(cè)量裝置30之間，用于盛放刀亙.N 9[0017]機(jī)械手40，用于從容器50中拾取刀具給夾具30 ；[0018]控制器，電連接刀具測(cè)量裝置30和機(jī)械手40。[0019]該刀具測(cè)量系統(tǒng)因?yàn)椴捎脭?shù)碼相機(jī)和夾持機(jī)構(gòu)進(jìn)行非接觸自動(dòng)測(cè)量，所以克服了人工測(cè)量效率較低的問(wèn)題，提高了刀具的測(cè)量效率。[0020]優(yōu)選地，機(jī)械手40包括:連接在一起的直線軸(41、42、43)、旋轉(zhuǎn)缸44和夾鉗45。該夾鉗可以是平行二指夾鉗。該旋轉(zhuǎn)缸可以是氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)缸，可做正反90度旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。[0021]優(yōu)選地，直線軸(41、42、43)包括X方向直線軸42、Y方向直線軸41和Z方向直線軸43，X方向直線軸42的一端部朝向設(shè)定位置，旋轉(zhuǎn)缸44安裝在端部，夾鉗45安裝在旋轉(zhuǎn)缸44上。[0022]優(yōu)選地，容器50包括:待檢料盤(pán)53，用于盛放待檢的刀具；空料盤(pán)54，用于盛放合格的刀具；廢料盤(pán)52，用于盛放不合格的刀具。[0023]優(yōu)選地，夾具包括:旋轉(zhuǎn)軸34，安裝在底板51上；夾頭14，用于夾持刀具，其安裝在旋轉(zhuǎn)軸34上。[0024]優(yōu)選地，安裝座(18、19、21、23、37)包括:背景板18，安裝在臺(tái)階上，設(shè)置在鏡頭16的相對(duì)側(cè)；連接板23，數(shù)碼相機(jī)(16、24)包括機(jī)身24和鏡頭16，機(jī)身24安裝在連接板23上；移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(19、21、37 )，連接板23通過(guò)移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(19、21、37 )安裝到臺(tái)階上。[0025]優(yōu)選地，移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(19、21、37)包括:X軸19，水平地安裝在臺(tái)階的上表面上；Z軸安裝座21，豎直地設(shè)置在X軸19上；Z軸37，安裝在Z軸安裝座21上，連接板23安裝在Z軸37上。[0026]優(yōu)選地，X軸和Z軸為手動(dòng)裝置，夾頭14為氣動(dòng)裝置。[0027]優(yōu)選地，刀具測(cè)量系統(tǒng)還包括:電控柜1，用于安裝控制器。[0028]優(yōu)選地，控制器包括:第一模塊，用于使機(jī)械手40從待檢料盤(pán)53中取出刀具，并將其插入旋轉(zhuǎn)軸34上處于松開(kāi)狀態(tài)的夾頭14上；第二模塊，用于使旋轉(zhuǎn)軸34通氣，以使得夾頭14將刀具夾緊；第三模塊，用于使旋轉(zhuǎn)軸34勻速運(yùn)動(dòng)；第四模塊，用于使數(shù)碼相機(jī)(16、24)按照設(shè)定的拍攝頻率給刀具拍攝不同角度上的加工特征；第五模塊，用于對(duì)所拍攝的圖像進(jìn)行圖像處理，并與理論刀具設(shè)計(jì)圖形上的形位公差進(jìn)行對(duì)比，從而得到相應(yīng)各刀具特征上的實(shí)際形位公差數(shù)據(jù)，并判斷刀具是否合格；第六模塊，用于使旋轉(zhuǎn)軸34停止轉(zhuǎn)動(dòng)；第七模塊，用于使夾頭14松開(kāi)；第八模塊，用于如果測(cè)量結(jié)果合格，則使機(jī)械手40將刀具放置在空料盤(pán)54中，如果測(cè)量結(jié)果不合格，則使機(jī)械手40將刀具放置到廢料盤(pán)52中。[0029]圖2中的54為大理石臺(tái)面。[0030]刀具測(cè)量前，由控制器控制機(jī)械手從待檢料盤(pán)中取出一把刀具，并將其插入旋轉(zhuǎn)軸上處于松開(kāi)狀態(tài)的夾頭上。放到位置后，給旋轉(zhuǎn)軸通氣，以使得夾頭將刀具夾緊。刀具一旦被夾頭夾緊，旋轉(zhuǎn)軸則開(kāi)始進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)數(shù)碼相機(jī)開(kāi)始按照設(shè)定的拍攝頻率給刀具拍攝不同角度上的加工特征，拍攝過(guò)程中給拍攝區(qū)域打等光，且為了得到更高質(zhì)量的圖像效果，刀具正下方放置了一塊背景板，避免因燈光反射效應(yīng)而影響最終圖像質(zhì)量，所拍攝的圖像通過(guò)機(jī)身上的數(shù)據(jù)線實(shí)時(shí)傳遞回控制器，進(jìn)行圖像處理，并與理論刀具設(shè)計(jì)圖形上的形位公差進(jìn)行對(duì)比，從而得到相應(yīng)各刀具特征上的實(shí)際形位公差數(shù)據(jù)。[0031]一旦前一把刀具拍攝檢測(cè)完畢，則旋轉(zhuǎn)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。隨后，夾頭松開(kāi)，機(jī)械手上的平行二指夾鉗重新夾住刀具。如果測(cè)量結(jié)果合格，則機(jī)械手將該刀具放置在放置合格刀具的料盤(pán)上。而如果測(cè)量結(jié)果不合格，則機(jī)械手將該刀具放置到廢料盤(pán)中。放置好后，機(jī)械手將回到最開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)位置，夾持下一把刀具，所有動(dòng)作將進(jìn)入下一個(gè)動(dòng)作循環(huán)中。[0032]刀具測(cè)量前，調(diào)節(jié)數(shù)碼相機(jī)相對(duì)被測(cè)量刀具的位置關(guān)系，本實(shí)施例是通過(guò)手動(dòng)Z軸和手動(dòng)X軸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。數(shù)碼相機(jī)通過(guò)連接板被固定在手動(dòng)Z軸上，而手動(dòng)Z軸被固定在手動(dòng)X軸上。通過(guò)手動(dòng)Z軸調(diào)節(jié)數(shù)碼相機(jī)相對(duì)被測(cè)刀具的高度是否符合測(cè)量要求，而通過(guò)手動(dòng)X軸調(diào)節(jié)數(shù)碼相機(jī)拍攝區(qū)域是否位于被測(cè)刀具的中心位置。通過(guò)測(cè)試，判定調(diào)節(jié)是否滿足要求，滿足要求后，則可通過(guò)手動(dòng)Z軸和手動(dòng)X軸上的緊定螺釘將各自位置狀態(tài)固定好。通過(guò)這種方式，可便于獲取最佳的測(cè)量圖像等相關(guān)信息，便于得到更高的測(cè)量精度。整個(gè)取放刀具、檢測(cè)刀具、分揀刀具的過(guò)程為全自動(dòng)化過(guò)程，避免人工干預(yù)，在提高測(cè)量精度的同時(shí)，全面提高了刀具檢測(cè)效率，為現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)提供可靠的刀具加工精度質(zhì)量控制綜合解決方案。[0033]在相關(guān)技術(shù)中，由于刀具的批量生產(chǎn)中，同一規(guī)格單批次數(shù)量大，而刀具規(guī)格很多，僅通過(guò)人工抽檢方式，難免會(huì)出現(xiàn)因?qū)嶋H超差不符合要求的刀具未被檢測(cè)出來(lái)，最終當(dāng)作合格品流入市場(chǎng)，導(dǎo)致后端使用刀具時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題，但此時(shí)發(fā)現(xiàn)已為時(shí)已晚；刀具表面及所加工的特征精度高，表面光潔度要求也高，傳統(tǒng)方法需要將測(cè)量工具與刀具表面接觸，對(duì)刀具特征表面會(huì)有一定損傷，從而影響刀具自身精度；刀具上的特征多具有較為復(fù)雜的曲面形貌，相關(guān)技術(shù)難以測(cè)量復(fù)雜曲面的形貌特征。[0034]本實(shí)用新型公開(kāi)的非接觸式刀具測(cè)量系統(tǒng)，解決了以往刀具測(cè)量方法中存在的效率低、接觸式測(cè)量過(guò)程導(dǎo)致對(duì)刀具自身精度造成影響、表面復(fù)雜曲面特征難以有效測(cè)量、抽檢難以全面檢測(cè)刀具精度等技術(shù)問(wèn)題，該刀具測(cè)量系統(tǒng)具有測(cè)量精度高、測(cè)量效果高、測(cè)量功能強(qiáng)大(刀具形貌特征全方位測(cè)量、形位公差和直徑測(cè)量)、外形尺寸小、成本低等特點(diǎn)，為精密刀具形位公差和直徑的測(cè)量提供了綜合優(yōu)化解決方案。[0035]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種刀具測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括:底板(51)、刀具測(cè)量裝置(30)、機(jī)械手(40)和容器(50)，所述刀具測(cè)量裝置(30)設(shè)置在所述底板(51)上，其包括: 夾具，安裝在所述底板(51)上的設(shè)定位置，用于夾持刀具至所述設(shè)定位置； 安裝座(18、19、21、23、37)，安裝在臺(tái)階上的所述設(shè)定位置； 數(shù)碼相機(jī)(16、24)，安裝在所述安裝座(18、19、21、23、37)上，并對(duì)準(zhǔn)所述設(shè)定位置； 所述容器(50)安放在所述底板(51)上，位于所述機(jī)械手(40)與所述刀具測(cè)量裝置(30)之間，用于盛放刀具； 所述機(jī)械手(40)，用于從所述容器(50)中拾取刀具給所述夾具(30)； 控制器，電連接所述刀具測(cè)量裝置(30)和所述機(jī)械手(40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械手(40)包括:連接在一起的直線軸(41、42、43)、旋轉(zhuǎn)缸(44)和夾鉗(45)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的刀具測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述直線軸(41、42、43)包括X方向直線軸(42)、Y方向直線軸(41)和Z方向直線軸(43)，所述X方向直線軸(42)的一端部朝向所述設(shè)定位置，所述旋轉(zhuǎn)缸(44)安裝在所述端部，所述夾鉗(45)安裝在所述旋轉(zhuǎn)缸(44)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刀具測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述容器(50)包括: 待檢料盤(pán)(53)，用于盛放待 檢的刀具； 空料盤(pán)(54)，用于盛放合格的刀具； 廢料盤(pán)(52)，用于盛放不合格的刀具。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的刀具測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述夾具包括: 旋轉(zhuǎn)軸(34)，安裝在所述底板(51)上； 夾頭(14)，用于夾持刀具，其安裝在所述旋轉(zhuǎn)軸(34)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述安裝座(18、19、21、23、37)包括: 背景板(18)，安裝在臺(tái)階上，設(shè)置在所述鏡頭(16)的相對(duì)側(cè)； 連接板(23)，所述數(shù)碼相機(jī)(16、24)包括機(jī)身(24)和鏡頭(16)，所述機(jī)身(24)安裝在所述連接板(23)上； 移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(19、21、37)，所述連接板(23)通過(guò)所述移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(19、21、37)安裝到臺(tái)階上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的刀具測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(19、21、37)包括: X軸(19)，水平地安裝在臺(tái)階的上表面上； Z軸安裝座(21)，豎直地設(shè)置在所述X軸(19)上； Z軸(37 )，安裝在所述Z軸安裝座(21)上，所述連接板(23 )安裝在所述Z軸(37 )上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的刀具測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述X軸和所述Z軸為手動(dòng)裝置，所述夾頭(14)為氣動(dòng)裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的刀具測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，還包括:電控柜(1)，用于安裝所述控制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的刀具測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括:第一模塊，用于使所述機(jī)械手(40)從所述待檢料盤(pán)(53)中取出刀具，并將其插入所述旋轉(zhuǎn)軸(34)上處于松開(kāi)狀態(tài)的夾頭(14)上； 第二模塊，用于使所述旋轉(zhuǎn)軸(34)通氣，以使得所述夾頭(14)將所述刀具夾緊； 第三模塊，用于使所述旋轉(zhuǎn)軸(34)勻速運(yùn)動(dòng)； 第四模塊，用于使所述數(shù)碼相機(jī)(16、24)按照設(shè)定的拍攝頻率給刀具拍攝不同角度上的加工特征； 第五模塊，用于對(duì)所拍攝的圖像進(jìn)行圖像處理，并與理論刀具設(shè)計(jì)圖形上的形位公差進(jìn)行對(duì)比，從而得到相應(yīng)各刀具特征上的實(shí)際形位公差數(shù)據(jù)，并判斷刀具是否合格； 第六模塊，用于使所述旋轉(zhuǎn)軸(34)停止轉(zhuǎn)動(dòng)； 第七模塊，用于使所述夾頭(14)松開(kāi)； 第八模塊，用于如果測(cè)量結(jié)果合格，則使所述機(jī)械手(40)將刀具放置在所述空料盤(pán)(54)中，如果測(cè)量結(jié)果不合格，則使 所述機(jī)械手(40)將刀具放置到所述廢料盤(pán)(52)中。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種刀具測(cè)量系統(tǒng)，包括底板、刀具測(cè)量裝置、機(jī)械手和容器，刀具測(cè)量裝置設(shè)置在底板上，其包括夾具，安裝在底板上的設(shè)定位置，用于夾持刀具至設(shè)定位置；安裝座，安裝在臺(tái)階上的設(shè)定位置；數(shù)碼相機(jī)，安裝在安裝座上，并對(duì)準(zhǔn)設(shè)定位置；容器安放在底板上，位于機(jī)械手與刀具測(cè)量裝置之間，用于盛放刀具；機(jī)械手，用于從容器中拾取刀具給夾具；控制器，電連接刀具測(cè)量裝置和機(jī)械手。該刀具測(cè)量系統(tǒng)因?yàn)椴捎脭?shù)碼相機(jī)和夾持機(jī)構(gòu)進(jìn)行非接觸自動(dòng)測(cè)量，所以克服了人工測(cè)量效率較低的問(wèn)題，提高了刀具的測(cè)量效率。
文檔編號(hào)G01B11/08GK202974186SQ20122061673
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者趙春花 申請(qǐng)人:昆山允可精密工業(yè)技術(shù)有限公司