[发明专利]电子摄像式刀具预调设备及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及刀具质量的检测设备技术领域，具体为一种电子摄像式刀具预调设备及测量方法。

背景技术

目前我国经济发展一日千里，特别是在本世纪以来我国正逐渐成为“世界工厂”的大背景下，数控机床已经越来越广泛地应用于各个领域的机械加工行业中。数控机床是通过数控系统控制刀具运动轨迹对材料进行切削，在加工过程中需要知道刀具的长度，直径，安装误差等详细的尺寸数据，从而在切削过程中对刀具轨迹进行补偿。随着机床对刀具精度的要求越来越高，传统的手工对刀操作复杂且存在主观误差等问题，严重的阻碍了加工效率，切削精度及加工产品的质量。而我国现阶段的刀具测量系统还处在起步阶段，应用于各种刀具测量的自动化设备的稳定性和精度还不完善，有待提高。因此迫切的需要一种完善的刀具测量设备。

现如今的刀具预调仪大多为投影式刀具预调仪，该类刀具预调仪是将刀尖轮廓成像在固定的投影屏上，利用光学投影屏的十字叉丝对刀具进行瞄准，从而完成刀具参数测量，其不足之处在于使用时需要不断的进行人为瞄准，会给测量带来主观误差且测量效率低下。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种电子摄像式刀具预调设备及测量方法。该设备及方法可快速精确地检测刀具几何数据从而完成预调，减少机床撞刀的可能性，降低工件废品率，保证加工速度与产品质量，同时实现了刀具的自动检测，适用范围广，检测速度快，可在选择刀刃形状的基础上自动识别刀具轮廓的圆弧及直线，消除了人工误差，节省了检测时间，提高了检测效率。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，提供一种电子摄像式刀具预调设备，其特征在于该设备包括Y向平移机构、检测机构、X向平移机构、Z向主轴机构和驱动模块；X向平移机构上部与Y向平移机构下部固定连接，所述检测机构与Y向平移机构连接，检测机构的下方设置Z向主轴机构；通过驱动模块控制Y向平移机构、检测机构、X向平移机构和Z向主轴机构进行动作；

所述Y向平移机构包括立柱，Y向伺服电机、Y向同步带、Y向无牙螺杆、Y向光栅尺、Y向导轨、Y向滑块、Y向滑台、Y向限位开关、Y向限位挡板、连接带、轴承、Y向微调轮和检测机构配重块；所述立柱为矩形框架，背面为凹形，在立柱正面上安装有Y向导轨，Y向滑台通过Y向滑块固定在Y向导轨上，Y向滑台可沿Y向导轨移动；所述连接带一端与检测机构配重块连接，另一端与Y向滑台连接，连接带经过轴承将检测机构配重块与Y向滑台形成平衡，所述Y向无牙螺杆位于立柱侧面，并通过Y向同步带与Y向伺服电机连接；在Y向无牙螺杆的下方安装有Y向微调轮，通过旋转Y向微调轮可以微调Y向滑台的位置；在立柱侧面上，沿Y向导轨边缘设置有两个Y向限位开关，在Y向滑台上设有Y向限位挡板；所述Y向光栅尺安装在立柱的侧面，Y向光栅尺的读数头与Y向滑台相对固定连接；

所述X向平移机构包括底座、X向导轨、X向滑块、X向滑台、X向无牙螺杆、X向光栅尺、X向伺服电机、X向同步带、X向限位开关、X向限位挡板、X向微调轮和微调轮同步带；所述底座上方设有一凹槽，在凹槽上方两侧安装有X向导轨，Y向平移机构中立柱的底部固定在X向滑台上，X向滑台通过X向滑块固定在X向导轨上，X向滑台可沿X向导轨移动；所述X向无牙螺杆位于凹槽内，并通过X向同步带与X向伺服电机连接；所述X向微调轮固定在底座上，X向微调轮通过X向微调传送带带动X向无牙螺杆转动；在底座上沿X向导轨边缘设置有两个X向限位开关，在X向滑台上设有X向限位挡板；Y向无牙螺杆和X向无牙螺杆均与D电磁阀连接；

所述检测机构包括支架、CCD相机、平面背光光源和D电磁阀开关；所述支架呈凹形结构，支架的凹形底面与Y向滑台固定，在Y向滑台的带动下可沿Y向导轨上下滑动；在支架的两侧分别固定连接有CCD相机和平面背光光源，CCD相机和平面背光光源正对设置；在支架侧面还设置有D电磁阀开关；

所述Z向主轴机构包括Z向主轴旋转机构、定位板、A气缸、A连接杆、A连接杆固定端、B气缸、B连接杆、B连接杆固定端、C气缸、C连接杆、C连接杆固定端、Z向伺服电机、Z向同步带和基准点标志，所述Z向主轴旋转机构包括电动轴套、主轴锥孔、变径套、手轮、刀柄和刀柄夹头。