專利名稱：刀具測量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機械加工領域，具體來說，涉及一種刀具測量裝置。
背景技術：
刀具是數(shù)控機床用來加工精密零件的工具，因此，只有刀具自身精度達到了要求，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越高的情況下，對所采用的刀具自身精度同樣提出更高要求。相關的應用于刀具形狀公差、位置公差、直徑的測量技術，大多由人工采用機械或是電子游標卡尺進行抽檢測量，這種人工測量方法的效率較低
發(fā)明內容
本發(fā)明旨在提供一種刀具測量裝置，以解決上述的問題。在本發(fā)明的實施例中，提供了一種刀具測量裝置，包括底板；夾具，用于夾持刀具；外殼，可拆卸地安裝在底板上，密封夾具，外殼的一個側面具有開口且形成臺階，使刀具可從開口中伸出到達臺階上方設定位置；安裝座，安裝在臺階上的設定位置；數(shù)碼相機，安裝在安裝座上，并對準設定位置；控制器，電連接數(shù)碼相機。該刀具測量裝置因為采用數(shù)碼相機和夾持機構進行非接觸自動測量，所以克服了人工測量效率較低的問題，提高了刀具的測量效率。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的刀具測量裝置的正面立體圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的刀具測量裝置的背面立體圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的刀具測量裝置的外殼打開立體圖。
具體實施例方式下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本發(fā)明。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的刀具測量裝置的正面立體圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的刀具測量裝置的背面立體圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的刀具測量裝置的外殼打開立體圖。如圖所示,該刀具測量裝置包括底板24;夾具，用于夾持刀具；外殼12，可拆卸地安裝在底板24上，密封夾具，外殼12的一個側面具有開口且形成臺階，使刀具可從開口中伸出到達臺階上方設定位置；
安裝座(4、5、6、7、8、9、11)，安裝在臺階上的設定位置；數(shù)碼相機(2、10)，安裝在安裝座(4、5、6、7、8、9、11)上，并對準設定位置；控制器，電連接數(shù)碼相機(2、10)。圖2中的20為數(shù)碼相機(2、10)電連接到控制器的線纜，該刀具測量裝置因為采用數(shù)碼相機和夾持機構進行非接觸自動測量，所以克服了人工測量效率較低的問題，提高了刀具的測量效率。優(yōu)選地，夾具包括移動部分(21、22)，安裝在底板24上；夾頭1，用于夾持刀具；夾頭柄27，將夾頭I安裝在移動部分(21、22)上。優(yōu)選地，移動部分(21、22)包括直線軸21，安裝在底板24上；旋轉軸22，安裝在直線軸21上，夾頭柄27安裝在旋轉軸22上。 圖2中的13是控制器的讀數(shù)頭電纜接頭，14是直線軸21的動力線纜接頭，15是直線軸21連接到控制器的編碼器線纜接頭，16是旋轉軸22連接到控制器的線纜接頭。優(yōu)選地，安裝座(4、5、6、7、8、9、11)包括連接板11，安裝在臺階上，數(shù)碼相機(2、10)包括機身10和鏡頭2，機身10安裝在連接板11上。優(yōu)選地，安裝座(4、5、6、7、8、9、11)還包括背景板4，安裝在臺階上，設置在鏡頭2的相對側。優(yōu)選地，安裝座(4、5、6、7、8、9、11)還包括移動調節(jié)機構(6、7、9)，連接板11通過移動調節(jié)機構(6、7、9)安裝到臺階上。優(yōu)選地，移動調節(jié)機構(6、7、9)包括Y軸6，水平地安裝在臺階的上表面上；Ζ軸安裝座7，豎直地設置在Y軸6上；Z軸9，安裝在Z軸安裝座7上，連接板11安裝在Z軸9上。優(yōu)選地，移動調節(jié)機構(6、7、9)還包括Υ軸調整標尺5，設置在Y軸6邊沿；Ζ軸調整標尺8，設置在Z軸9的邊沿。優(yōu)選地，Y軸和Z軸為手動裝置。 圖3中的23是手動Z軸9的緊定螺釘，26是手動Y軸的緊定螺釘，25是移動調節(jié)機構(6、7、9)的安裝座。圖2中的19是手動Z軸9的調節(jié)旋鈕，18是手動Y軸6的調節(jié)旋鈕優(yōu)選地，夾頭I為氣動裝置。圖2中的17是夾頭I的供氣氣管接頭。采用上述實施例的刀具測量裝置進行測量時，僅需人工將待檢刀具裝入測量裝置上的夾頭，而后針對刀具形貌特征進行測量，測量過程自動完成?？梢酝ㄟ^采用精密鏡頭、高精度數(shù)碼相機和光源，采用非接觸的測量方式，快速拍攝刀具表面的加工形貌特征。測量過程中，刀具通過精密夾頭被固定在一個旋轉軸上，而旋轉軸安裝在其底部的直線軸上。測量時，直線軸帶動旋轉軸和刀具處于刀具首端的測量工位，而后旋轉軸以一定速度做勻速轉動，帶動刀具在鏡頭下勻速旋轉，每轉到一個位置，數(shù)碼相機將拍攝一次含有刀具形貌特征的圖像，360度旋轉完畢后，則針對該工位的測量完畢。隨后，直線軸帶動旋轉軸及刀具一起沿刀具長度方向移動到下一個測量工位，通過這種運動方式，可實現(xiàn)對刀具圓周方向及長度方向全方位的精密測量。測量的圖像被實時傳送到測量裝置配套的控制系統(tǒng)，再通過機器視覺和圖像處理技術，將拍攝的形貌特征與刀具理論外形尺寸及要求公差進行對比，從而得到所測量刀具實際的形位公差和直徑大小。該非接觸式刀具測量裝置具有測量精度高、測量效率高、測量功能強大(刀具形貌特征全方位測量、形位公差和直徑測量)、外形尺寸小、成本低等特點，為精密刀具形位公差和直徑的測量提供了綜合優(yōu)化解決方案。優(yōu)選地，測量過程包括刀具測量前，由人工將待檢刀具裝入旋轉軸右端處于松開狀態(tài)的夾頭中(通過更換不同直徑規(guī)格的夾頭，以適應不同直徑規(guī)格的刀具測量)。放到位置后，點機開始測量，則控制系統(tǒng)會先給旋轉軸通氣，以使得夾頭夾緊刀具。刀具一旦被夾頭夾緊，旋轉軸則開始進行勻速運動，同時鏡頭和數(shù)碼相機開始按照設定的拍攝頻率給刀具拍攝不同角度上的加工特征，拍攝過程中需要給拍攝區(qū)域打光，且為了得到更高質量的圖像效果，刀具正下方放置了一塊背光板，避免因燈光反射效應而影響最終圖像質量。旋轉軸在刀具長度方向的某個測量工位旋轉完360度后，直線軸將帶動旋轉軸及刀具一起沿刀具長度方向移動，直到下一個刀具測量工位停止，再進行該工位的圓周 方向上各形貌特征的測量。測量過程中所拍攝的圖像通過數(shù)碼相機上的數(shù)據(jù)線實時傳遞回控制系統(tǒng)，進行圖像處理，并與理論刀具設計圖形上的形位公差和直徑尺寸進行對比，從而得到刀具全方位上各特征的實際形位公差和刀具實際公差數(shù)據(jù)。測量完畢，旋轉軸和直線軸將自動歸零到初始位置，夾頭松開，測量員取下刀具，換上下一把待檢刀具，進行下一個測量循環(huán)動作。刀具測量前，可以調節(jié)鏡頭和數(shù)碼相機相對被測量刀具的位置關系。該測量裝置是通過手動Z軸和手動Y軸來實現(xiàn)的。數(shù)碼相機及鏡頭通過連接板被固定在手動Z軸上，而手動Z軸被固定在手動Y軸上。通過手動Z軸調節(jié)數(shù)碼相機及鏡頭相對被測刀具的高度是否符合測量要求，而通過手動Y軸調節(jié)數(shù)碼相機及鏡頭拍攝區(qū)域是否位于被測刀具的中心位置。通過測試，判定調節(jié)是否滿足要求，滿足要求后，則可通過手動Z軸和手動Y軸上的緊定螺釘將各自位置狀態(tài)固定好。通過這種方式，可便于獲取最佳的測量圖像等相關信息，便于得到更高的測量精度。在相關技術中，由于刀具的批量生產中，同一規(guī)格單批次數(shù)量大，而刀具規(guī)格很多，僅通過人工抽檢方式，難免會出現(xiàn)因實際超差不符合要求的刀具未被檢測出來，最終當作合格品流入市場，導致后端使用刀具時出現(xiàn)嚴重質量問題，但此時發(fā)現(xiàn)已為時已晚；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)方法需要將測量工具與刀具表面接觸，對刀具特征表面會有一定損傷，從而影響刀具自身精度；刀具上的特征多具有較為復雜的曲面形貌，相關技術難以測量復雜曲面的形貌特征。本發(fā)明公開的非接觸式刀具測量裝置，解決了以往刀具測量方法中存在的效率低、接觸式測量過程導致對刀具自身精度造成影響、表面復雜曲面特征難以有效測量、抽檢難以全面檢測刀具精度等技術問題，該刀具測量裝置具有測量精度高、測量效果高、測量功能強大(刀具形貌特征全方位測量、形位公差和直徑測量)、外形尺寸小、成本低等特點，為精密刀具形位公差和直徑的測量提供了綜合優(yōu)化解決方案。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種刀具測量裝置，其特征在于，包括 底板(24)； 夾具，用于夾持刀具； 外殼(12)，可拆卸地安裝在所述底板(24)上，密封所述夾具，所述外殼(12)的一個側面具有開口且形成臺階，使刀具可從所述開口中伸出到達所述臺階上方設定位置； 安裝座(4、5、6、7、8、9、11)，安裝在所述臺階上的所述設定位置； 數(shù)碼相機(2、10)，安裝在所述安裝座(4、5、6、7、8、9、11)上，并對準所述設定位置； 控制器，電連接所述數(shù)碼相機(2、10)。
2.根據(jù)權利要求I所述的刀具測量裝置，其特征在于，所述夾具包括 移動部分(21、22)，安裝在所述底板(24)上； 夾頭(1)，用于夾持刀具； 夾頭柄(27)，將所述夾頭(I)安裝在所述移動部分(21、22)上。
3.根據(jù)權利要求2所述的刀具測量裝置，其特征在于，所述移動部分(21、22)包括 直線軸(21)，安裝在所述底板(24)上； 旋轉軸(22)，安裝在所述直線軸(21)上，所述夾頭柄(27)安裝在所述旋轉軸(22)上。
4.根據(jù)權利要求I所述的刀具測量裝置，其特征在于，所述安裝座(4、5、6、7、8、9、11)包括 連接板(11)，安裝在所述臺階上，所述數(shù)碼相機(2、10)包括機身(10)和鏡頭(2)，所述機身(10 )安裝在所述連接板(11)上。
5.根據(jù)權利要求4所述的刀具測量裝置，其特征在于，所述安裝座(4、5、6、7、8、9、11)還包括 背景板(4)，安裝在所述臺階上，設置在所述鏡頭(2)的相對側。
6.根據(jù)權利要求4所述的刀具測量裝置，其特征在于，所述安裝座(4、5、6、7、8、9、11)還包括 移動調節(jié)機構(6、7、9)，所述連接板(11)通過所述移動調節(jié)機構(6、7、9)安裝到所述臺階上。
7.根據(jù)權利要求6所述的刀具測量裝置，其特征在于，所述移動調節(jié)機構(6、7、9)包括 Y軸(6)，水平地安裝在所述臺階的上表面上； Z軸安裝座(7)，豎直地設置在所述Y軸(6)上； Z軸(9 )，安裝在所述Z軸安裝座(7 )上，所述連接板(11)安裝在所述Z軸(9 )上。
8.根據(jù)權利要求7所述的刀具測量裝置，其特征在于，所述移動調節(jié)機構(6、7、9)還包括 Y軸調整標尺(5 )，設置在所述Y軸(6 )邊沿； Z軸調整標尺(8 )，設置在所述Z軸(9 )的邊沿。
9.根據(jù)權利要求7所述的刀具測量裝置，其特征在于，所述Y軸和所述Z軸為手動裝置。
10.根據(jù)權利要求2所述的刀具測量裝置，其特征在于，所述夾頭(I)為氣動裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種刀具測量裝置，包括底板；夾具，用于夾持刀具；外殼，可拆卸地安裝在底板上，密封夾具，外殼的一個側面具有開口且形成臺階，使刀具可從開口中伸出到達臺階上方設定位置；安裝座，安裝在臺階上的設定位置；數(shù)碼相機，安裝在安裝座上，并對準設定位置；控制器，電連接數(shù)碼相機。該刀具測量裝置因為采用數(shù)碼相機和夾持機構進行非接觸自動測量，所以克服了人工測量效率較低的問題，提高了刀具的測量效率。
文檔編號G01B11/08GK102927907SQ20121041127
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權日2012年10月25日
發(fā)明者趙春花 申請人:昆山允可精密工業(yè)技術有限公司