本發(fā)明涉及一種對刀儀，特別涉及一種壓蓋式光電對刀儀。

背景技術：

對刀儀作為加工中心上的一種輔助測量工具，用于零件上Z軸坐標原點精度的定位。常用的對刀儀有機械式和光電式兩種，機械式采用下壓對刀儀測量頂面，使百分表指針轉動到相對應的刻度來實現(xiàn)Z軸原點坐標定位，由于百分表上的刻度較多，即使多旋轉一周，也會對應到相應的刻度上，在讀數(shù)時較為繁瑣且容易出錯。光電式對刀儀作為數(shù)控機床不可缺少的輔助工具，具有操作簡單，讀數(shù)方便直觀且不容易出錯等特點。光電式對刀儀是通過聲、光等特點來傳遞信息，即使在光線較暗的晚上操作，也不會對讀數(shù)造成影響。而市面上可選擇的光電式對刀儀較少，無法滿足數(shù)控機床的使用需求，且傳統(tǒng)的光電式對刀儀也存在一些不足，具體如下：

1）傳統(tǒng)的光電式對刀儀防水性能較差，一旦切削液進入對刀儀內(nèi)部，會造成電路的腐蝕和短路，最終造成對刀儀的損壞。

2）傳統(tǒng)的光電式對刀儀采用外循環(huán)方式設計，要求零件必須具備導電性，而非導電的塑料類零件，無法形成回路，因此不能完成對刀操作。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：提供一種測量柱采用T形設計，不僅增大了刀具的接觸面積，且起到防水的作用的壓蓋式光電對刀儀，該壓蓋式光電對刀儀不僅適用于導電性的金屬類零件，對非導電塑料制品也同樣適用，使用范圍廣，解決了上述現(xiàn)有技術中存在的問題。

解決上述技術問題的技術方案是：一種壓蓋式光電對刀儀，包括測量柱、對刀儀主體和圓柱套筒部件，所述的測量柱的截面形狀為T字形，所述的對刀儀主體上開有縱向階梯孔，縱向階梯孔分為上部孔、中部孔和下部孔，縱向階梯孔的直徑從上往下依次變小，測量柱通過彈簧Ⅰ安裝在上部孔中，測量柱上開有導向槽，上部孔的壁上設置有導向銷，導向銷的一端位于測量柱的導向槽內(nèi)，

所述的圓柱套筒部件包括圓柱套筒、觸頭、電池和電路接通示意部件，所述的圓柱套筒上部開有觸頭安裝槽，觸頭通過彈簧Ⅱ安裝在觸頭安裝槽中，彈簧Ⅱ與觸頭安裝槽底面之間還設置有絕緣塑料墊片，觸頭安裝槽上端通過絕緣圓環(huán)塑料密封，觸頭穿出絕緣圓環(huán)塑料，圓柱套筒下部開有電池安裝槽，電池和電路接通示意部件安裝在電池安裝槽內(nèi)，電池、電路接通示意部件和觸頭依次通過電線連接，電池安裝槽底端通過電池端蓋密封，圓柱套筒部件安裝在對刀儀主體縱向階梯孔的下部孔內(nèi)，圓柱套筒與下部孔通過螺紋連接，觸頭位于測量柱的下方，當觸頭與測量柱接觸時，電池、電路接通示意部件、觸頭、測量柱和對刀儀主體形成工作回路。

所述的電路接通示意部件是光源，所述的對刀儀主體上開有透光孔Ⅰ，透光孔Ⅰ端部通過透光端蓋密封，圓柱套筒的電池安裝槽上開有透光孔Ⅱ，圓柱套筒外壁與對刀儀主體縱向階梯孔的中部孔內(nèi)壁之間形成型腔，透光孔Ⅰ、透光孔Ⅱ均與型腔連通。

所述的電路接通示意部件是無線發(fā)射器，該壓蓋式光電對刀儀還設置有用于接收無線發(fā)射器信號的接收器。

連接有電池端蓋的圓柱套筒端部開有便于旋轉的一字槽。

對刀儀主體縱向階梯孔的下部孔的下端通過密封膠密封。

對刀儀主體縱向階梯孔的上部孔的上端與測量柱之間通過密封圈和圓環(huán)封蓋密封，圓環(huán)封蓋端面低于對刀儀主體的頂端平面。

所述的圓柱套筒部外壁上還設置有防松膠墊。

由于采用上述結構，本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明采用壓蓋形狀設計，接觸面積大，可防止切削液從頂部流入對刀儀內(nèi)部，防水性能好，解決了因切削液進入對刀儀內(nèi)部，造成電路的腐蝕和短路，最終造成對刀儀損壞的問題。

2、本發(fā)明采用的是內(nèi)循環(huán)回路，即通過內(nèi)部開關閉合形成回路，其特點是閉合開關在對刀儀內(nèi)部，不受外部介質(zhì)（導電性）的影響，不受材料零件限制，即本發(fā)明不僅對具備導電性的零件適用，對非導電塑料制品也同樣適用，使用范圍廣。

3、本發(fā)明圓柱套筒部件在對刀儀本體下端采用螺紋方式連接，圓柱套筒部件可在對刀儀本體上下移動，結合U形校正塊進行對刀儀零點的校正，校正過程簡單快捷。

4、本發(fā)明利用下壓對刀儀頂面使內(nèi)部開關閉合來實現(xiàn)聲光響應，整個對刀儀的結構簡單、操作方便，具有一定的推廣價值。

下面，結合附圖和實施例對本發(fā)明之壓蓋式光電對刀儀的技術特征作進一步的說明。

附圖說明

圖1：本發(fā)明之壓蓋式光電對刀儀的電路原理圖。

圖2：本發(fā)明之壓蓋式光電對刀儀主視剖視圖。

圖3：圖2的A-A剖視圖。

圖4：本發(fā)明實施例1之圓柱套筒部件仰視圖。

圖5：本發(fā)明實施例1之圓柱套筒部件主視剖視圖。

圖6：本發(fā)明實施例1之圓柱套筒部件俯視圖。

圖7：本發(fā)明實施例2之圓柱套筒部件主視剖視圖。

圖8：本發(fā)明實施例2之信號接收原理圖。

圖9：本發(fā)明之校正塊仰視圖。

圖10：本發(fā)明之校正塊主視圖。

圖11：本發(fā)明校正前插入U形校正塊后示意圖。

圖12：本發(fā)明校正結束時示意圖。

圖13：本發(fā)明對刀工作開始前示意圖。

圖14：本發(fā)明對刀工作結束時示意圖。

圖中：1-測量柱，101-導向槽，2-圓環(huán)封蓋，3-固定螺釘Ⅰ，4-密封圈，5-導向銷，6-彈簧Ⅰ，7-透光孔Ⅰ，8-透光端蓋，9-型腔，10-密封膠，11-對刀儀主體，111-縱向階梯孔，12-觸頭，13-彈簧Ⅱ，14-絕緣塑料墊片，15-光源，16-電池，17-絕緣圓環(huán)塑料，18-固定螺釘Ⅱ，19-透光孔Ⅱ，20-圓柱套筒，201-一字槽，21-電池端蓋，22-防松膠墊，23-無線發(fā)射器，24-接收器，25-U形校正塊。

P1-刀具，P2-零件。

具體實施方式

實施例1：一種壓蓋式光電對刀儀，如圖2-圖6所示，包括測量柱1、對刀儀主體11、圓柱套筒部件和U形校正塊25，所述的測量柱1的截面形狀為T字形，測量柱1上部大端的尺寸與對刀儀主體11上端面的尺寸相同（或是略?。佑|面積大，可防止切削液從頂部流入對刀儀內(nèi)部。所述的對刀儀主體11上開有縱向階梯孔111，縱向階梯孔分為上部孔、中部孔和下部孔，縱向階梯孔的直徑從上往下依次變小，測量柱1通過彈簧Ⅰ6安裝在上部孔中，測量柱上開有導向槽101，上部孔的壁上設置有導向銷5，導向銷的一端位于測量柱的導向槽101內(nèi)，導向槽101與導向銷5配合，起到導向和限位作用。

所述的圓柱套筒部件包括圓柱套筒20、觸頭12、電池16和電路接通示意部件——光源15，所述的對刀儀主體11上開有透光孔Ⅰ7，透光孔Ⅰ7與縱向階梯孔111的中心線垂直。透光孔Ⅰ端部通過透光端蓋8密封，圓柱套筒的電池安裝槽上開有透光孔Ⅱ19，圓柱套筒外壁與對刀儀主體11縱向階梯孔的中部孔內(nèi)壁之間形成型腔9，透光孔Ⅰ7、透光孔Ⅱ19均與型腔9連通。所述的圓柱套筒上部開有觸頭安裝槽，觸頭12通過彈簧Ⅱ13安裝在觸頭安裝槽中，即彈簧Ⅱ13鑲嵌在觸頭安裝槽底端與觸頭之間，限制觸頭12左右移動。彈簧Ⅱ與觸頭安裝槽底面之間還設置有絕緣塑料墊片14，觸頭安裝槽上端通過絕緣圓環(huán)塑料17密封，觸頭穿出絕緣圓環(huán)塑料，即觸頭12上端圓柱部分與絕緣圓環(huán)塑料17開有的內(nèi)孔間隙配合。絕緣圓環(huán)塑料17上鉆有一個排氣孔，當觸頭12上下移動時，起到排氣的作用。整個觸頭12、彈簧Ⅱ13與圓柱套筒20保持絕緣狀態(tài)。圓柱套筒20下部開有電池安裝槽，電池16和光源15安裝在電池安裝槽內(nèi)，電池、光源和觸頭依次通過電線連接，電池安裝槽底端通過電池端蓋21密封，圓柱套筒部件安裝在對刀儀主體11縱向階梯孔的下部孔內(nèi)，圓柱套筒與下部孔通過螺紋連接，觸頭12位于測量柱1的下方，當觸頭與測量柱接觸時，電池16、光源15、觸頭12、測量柱1和對刀儀主體11形成工作回路，即工作回路為：電池16正極-光源15-觸頭12-測量柱1-對刀儀主體11 -電池16負極。

本實施例中，對刀儀主體11縱向階梯孔的上部孔的上端與測量柱1之間安裝有圓形密封圈4，起到防塵、防水作用。圓形密封圈4采用圓環(huán)封蓋2壓實，并由固定螺釘3固定。圓環(huán)封蓋2安裝好后的上端面高度要略低于對刀儀主體11上端面高度，以免與校正塊校正時發(fā)生干涉。圓柱套筒部件安裝好后，對刀儀主體11縱向階梯孔的下部孔的下端通過密封膠10密封，起到防塵、防污效果。連接有電池端蓋的圓柱套筒端部開有便于旋轉的一字槽201。所述的圓柱套筒部外壁上還設置有防松膠墊22。

本實施例中，圓柱套筒20的光源15位置上設計有透光孔Ⅱ19，如圖3所示，透光孔Ⅱ19采用傾斜角度設計，當光源15點亮時，光線通過透光孔Ⅱ19照射到型腔9側壁上，型腔9側壁經(jīng)過拋光工后，金屬表面光滑具有反光效果，通過光的相互反射作用將光線折射到透光孔Ⅰ7上，由透光端蓋8顯現(xiàn)出來，從而達到觀看的效果。

實施例2：一種壓蓋式光電對刀儀，如圖7-圖8所示，其基本結構與實施例1相同，不同點在于：電路接通示意部件是無線發(fā)射器23，該壓蓋式光電對刀儀還設置有用于接收無線發(fā)射器信號的接收器24。接收器背面可根據(jù)需要鑲嵌磁鐵，可粘貼在機床帶磁性的任意位置；用來接收器收到發(fā)射器傳出的（聲、光、振動等）信號輸出。由于采用無線接收信號，內(nèi)部結構省略了透光孔，在一定程度上節(jié)約了加工的成本，使對刀儀看起來更簡潔。從信號觀察的角度來看，當接收器發(fā)出聲、光信號時，接收器適合放在操作人員便于觀看的角度。而接收器發(fā)出振動信號時，接收器需要放在操作者能感知的地方（如衣服的口袋、腰間等）。無線感應信號對刀儀無論從結構形狀，還是操作便捷性都要優(yōu)于普通光電式對刀儀。

無線信號發(fā)射器和接收器目前在市面上應用較多（如無線門鈴、無線開關等），因此在這里不做專門介紹。

本發(fā)明的設計原理：

壓蓋式光電對刀儀的電路原理如圖1所示，電源的正極一端與光源正極連接，電源負極通過對刀儀主體與測量柱連接。光源的負極一端與觸頭連接，觸頭與測量柱保持分離狀態(tài)。在使用時，刀具接觸測量柱頂面并開始向下移動，當測量柱底面與觸頭瞬間接觸時，電源形成回路，光源發(fā)出光信號，停止向下移動，記錄當前坐標值。坐標定位完成后刀具向上移動，測量柱由于彈簧作用向上移動并與觸頭分離，這時線路斷開，光源熄滅。其設計的原理是通過測量柱與觸頭的接觸和分離來實現(xiàn)坐標Z軸的定位。

本發(fā)明的校正：

對刀儀在使用前需要進行對零校正，以檢驗目前使用的精度情況。本次設計的對刀儀所使用的校正塊形狀如圖9-圖10所示，采用壓嵌式的校正方法。先將校正塊插入測量柱T形下端處如圖11所示，從圖中可看出整個對刀儀的測量高度為標準50mm，其中測量柱T形上端尺寸為5mm，校正塊厚度為5mm，對刀儀主體高度為40mm，預留間隙約為0.3mm。校正時用手下壓測量柱頂部基準面，使測量柱T形下端面與校正塊完全貼合。這時把密封膠10取出，用一字改錐（起子）插入圓柱套筒20底部的一字槽內(nèi)，進行圓周旋轉，調(diào)節(jié)圓柱套筒20上下移動量。當調(diào)節(jié)到觸頭12瞬間接觸測量柱1底部時，電流形成回路，同時光源15點亮如圖12所示，這時停止旋鈕。取出一字改錐，把密封膠10蓋上，完成校正過程。特別注意的是，螺紋配合之間會產(chǎn)生間隙，因此在圓柱套筒20的外螺紋底部嵌入了防松膠墊22，起到定位和防松的效果。

本發(fā)明對刀的工作過程：

如圖13所示，將對刀儀放置在零件基準面上，然后移動刀具至對刀儀頂部基準面上，緩慢旋轉機床手輪Z軸坐標向下移動，當?shù)毒呓佑|對刀儀頂部后繼續(xù)緩慢向下移動（進給倍率調(diào)至最小×1），當移動至觸頭12與測量柱1底面接觸瞬間時，光源15點亮如圖14所示，記住當前Z軸機械坐標值，輸入機床G54坐標系中Z軸，完成對刀操作。