一种刀柄夹屑检测装置标定仪制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种刀柄夹屑检测装置标定仪，包括校准台架、支撑臂、杠杆、固定架、安装座、动力臂铰链连接块、阻力臂铰链连接块、顶部运动电磁铁、顶部固定电磁铁、顶部固定座和弹簧；所述支撑臂设置于校准台架上，其上端与杠杆中部铰接，所述杠杆的前端与阻力臂铰链连接块铰接，其后端与动力臂铰链连接块铰接；所述顶部固定座安装于校准台架的顶部，本发明专利技术的有益效果：本校准工具由电磁铁作为动力输出单元，动力输出强劲，在不使用加工中心电主轴拉刀机构的情况下，完成对夹屑检测装置的校准工作，在校准批量化生产的夹屑检测装置时，减少了繁琐的安装步骤，缩短了校准时间，降低了生产成本，大大提高了校准工作的效率。

A calibration instrument for chip detection device of tool holder

【技术实现步骤摘要】
一种刀柄夹屑检测装置标定仪
本专利技术属于机床部件
，具体涉及一种校准工具。
技术介绍
数控机床是装备制造业的工作母机，其技术水平的高低代表了一个国家制造业的发展水平。加工中心是数控机床的第一要员。加工中心由于工序的集中和自动换刀，减少了工件的装夹、测量和机床调整等时间，使机床的切削时间达到机床开动时间的80％左右(普通机床仅为15～20％)；同时也减少了工序之间的工件周转、搬运和存放时间，缩短了生产周期，具有明显的经济效果。随着对高精度零件要求的不断提高，加工精度己经由毫米级、微米级向亚微米级甚至纳米级发展，在高精度加工过程中，主轴夹屑造成的刀具不对中会严重影响工件的加工质量。主轴夹屑的位置主要是两处：一是在刀柄上表面和锥塞下表面之间的缝隙中，二是在锥塞和刀柄接触的锥面上。在实际应用中发现：以上两处夹屑位置产生夹屑故障都发生在加工中心换刀过程中。因此，在刀柄预装进锥塞过程中，检测和预警主轴夹屑故障，避免主轴夹屑对零件加工质量产生影响。近年来，越来越多的企业开始重视对于夹屑检测装置的研发与应用，本申请人致力于本领域的研究，就夹屑检测装置，先后申请并获得授权的申请号为201815865483和2019112895034的两件中国专利技术专利。但是对夹屑检测装置校准工具的设计和使用却一直存在技术空白。目前生产过程中，没有专用的校准工具。只能将夹屑检测装置安装在加工中心电主轴末端，用传统的拉刀机构进行上刀操作，以此来对夹屑检测装置做标定和校准。这种校准方法虽然具有较高的可靠性，但是，刀柄检测装置安装到电主轴的步骤繁琐，耗费时间长并且占用用于生产的加工中心电主轴，间接增加了夹屑检测装置的生产成本。在此背景下，设计本校准工具与校准方法来解决目前所存在的问题。
技术实现思路
针对现有技术中对于夹屑检测装置没有专用校准工具的问题，提供了一种刀柄夹屑检测装置标定仪。一种刀柄夹屑检测装置标定仪，包括校准台架、支撑臂、杠杆、固定架、安装座、动力臂铰链连接块、阻力臂铰链连接块、顶部运动电磁铁、顶部固定电磁铁、顶部固定座和弹簧；所述支撑臂设置于校准台架上，其上端与杠杆中部铰接，所述杠杆的前端与阻力臂铰链连接块铰接，其后端与动力臂铰链连接块铰接；所述顶部固定座安装于校准台架的顶部，所述顶部固定电磁铁固定安装于顶部固定座上，所述顶部运动电磁铁位于顶部固定电磁铁的下方位置，并与顶部固定座可上下滑动的连接，所述顶部运动电磁铁的下端通过连接杆与动力臂铰链连接块铰接；连杆用于安装模拟刀柄，其上端与阻力臂铰链连接块连接，安装座设置于校准台架上，固定架设置于安装座上用于固定待校准调试的夹屑检测装置；所述弹簧上端与动力臂铰链连接块连接，下端与校准台架连接。优选的，所述刀柄夹屑检测装置标定仪，所述顶部固定座向下延伸形成顶部套筒，所述顶部固定电磁铁固定安装于顶部套筒上部，所述顶部运动电磁铁可上下滑动的设置于顶部套筒中。优选的，所述刀柄夹屑检测装置标定仪，还包括电流控制器，所述电流控制器设置于电磁铁的供电电路中，用于控制供电电流。优选的，所述刀柄夹屑检测装置标定仪，还包括力传感器和数据处理模块，所述力传感器设置于阻力臂铰链连接块中，用于检测输出的压力大小，获得的检测数据传输到数据处理模块，最终反馈给电流控制器，形成闭环控制系统。优选的，固定架包括围板和顶板，围板竖直设置于安装座上方并呈半圆弧形状，顶板与围板的顶端连接，顶板上开设用于模拟刀柄插入夹屑检测装置的孔。本专利技术的有益效果：1.本校准工具由电磁铁作为动力输出单元，动力输出强劲，在不使用加工中心电主轴拉刀机构的情况下，完成对夹屑检测装置的校准工作。2.在校准批量化生产的夹屑检测装置时，减少了繁琐的安装步骤，缩短了校准时间，降低了生产成本，大大提高了校准工作的效率。在实际加工应用过程中，对夹屑检测装置二次或多次校准时，同样方便快捷。3.调整流入电磁铁电流的大小，可以模拟不同拉刀机构的作用力，适用范围广。4.选用不同规格的模拟刀柄，可以校准不同规格的弹性夹头，使用范围广。附图说明图1为本专利技术一实施例的结构原理图；图2为本专利技术一实施例的立体结构图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术的技术方案做进一步说明。实施例，一种刀柄夹屑检测装置标定仪，包括校准台架1、支撑臂2、杠杆3、固定架6、安装座7、动力臂铰链连接块8、阻力臂铰链连接块9、顶部运动电磁铁10、顶部固定电磁铁11、顶部固定座12和弹簧16。支撑臂2设置于校准台架1上，其上端与杠杆3中部铰接，杠杆3的前端与阻力臂铰链连接块9铰接，其后端与动力臂铰链连接块8铰接。顶部固定座12安装于校准台架1的顶部，其向下延伸形成顶部套筒21，顶部固定电磁铁11固定安装于顶部套筒21上部，顶部运动电磁铁10可上下滑动的设置于顶部套筒21中，顶部运动电磁铁10的下端通过连接杆与动力臂铰链连接块8铰接。模拟刀柄5通过连杆4与阻力臂铰链连接块9连接，安装座7设置于校准台架1上，固定架6设置于安装座7上用于待校准调试的固定刀柄夹屑检测装置。安装座7的中部开设安装孔，用于安装定位刀柄夹屑检测装置。弹簧16上端与动力臂铰链连接块8连接，下端与校准台架1连接。基本原理：电磁铁产生的磁吸力，利用杠杆原理进行放大后，来模拟加工中心的上刀过程，以此来进行夹屑检测装置的标定校准。弹簧16起到辅助的作用，保证上刀和拔刀两个过程的切换流畅。既可以是拉力弹簧，也可以是弹力弹簧。对于拉力弹簧，一对电磁铁产生的电磁吸力来作为动力输出。当模拟上刀的时候，两磁铁吸合，此时弹簧16处于拉伸状态。当拔刀的时候，通过电路控制，两磁铁可以选择断电或者排斥。在弹簧16的拉力作用下，配合将杠杆3向下拉。对于弹力弹簧，一对电磁铁产生的电磁吸力来作为动力输出。当模拟上刀的时候，两磁铁吸合，此时弹簧16处于原始状态。当拔刀的时候，通过电路控制，两磁铁相互排斥，弹簧16处于压缩状态。在由拔刀状态向上刀状态切换的过程中，压缩状态的弹簧16向上提供弹力，防止电磁铁吸力不够，状态切换不顺畅。可选择的，如图2所示，固定架6包括围板61和顶板62，围板61竖直设置于安装座7上方并呈半圆弧形状，顶板62与围板61的顶端连接，顶板62上开设用于模拟刀柄5插入夹屑检测装置的孔。半圆弧形状的围板61使得对于夹屑检测装置的取放更加方便，从侧面就可以推入和取出，提高了安装拆卸的速度，提高了标定校准的效率。还包括电流控制器，电流控制器设置于电磁铁的供电电路中，用于控制供电电流，通过控制电流，提供准确的可控的力输出。还包括力传感器和数据处理模块，力传感器设置于阻力臂铰链连接块9中，用于检测输出的压力大小，获得的检测数据传输到数据处理模块，最终反馈给电流控制器，形成闭环控制系统，实现精准的力输出。工作原理：本方案采用了杠杆原理与电磁铁的基本原理。其中磁力大小、方向均可由电流控制，杠杆能够将产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刀柄夹屑检测装置标定仪，其特征在于，包括校准台架(1)、支撑臂(2)、杠杆(3)、固定架(6)、安装座(7)、动力臂铰链连接块(8)、阻力臂铰链连接块(9)、顶部运动电磁铁(10)、顶部固定电磁铁(11)、顶部固定座(12)和弹簧(16)；/n所述支撑臂(2)设置于校准台架(1)上，其上端与杠杆(3)中部铰接，所述杠杆(3)的前端与阻力臂铰链连接块(9)铰接，其后端与动力臂铰链连接块(8)铰接；/n所述顶部固定座(12)安装于校准台架(1)的顶部，所述顶部固定电磁铁(11)固定安装于顶部固定座(12)上，所述顶部运动电磁铁(10)位于顶部固定电磁铁(11)的下方位置，并与顶部固定座(12)可上下滑动的连接，所述顶部运动电磁铁(10)的下端通过连接杆与动力臂铰链连接块(8)铰接；/n连杆(4) 用于安装模拟刀柄(5)，其上端与阻力臂铰链连接块(9)连接，安装座(7)设置于校准台架(1)上，固定架(6)设置于安装座(7)上用于固定待校准调试的夹屑检测装置；/n所述弹簧(16)上端与动力臂铰链连接块(8)连接，下端与校准台架(1)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种刀柄夹屑检测装置标定仪，其特征在于，包括校准台架(1)、支撑臂(2)、杠杆(3)、固定架(6)、安装座(7)、动力臂铰链连接块(8)、阻力臂铰链连接块(9)、顶部运动电磁铁(10)、顶部固定电磁铁(11)、顶部固定座(12)和弹簧(16)；
所述支撑臂(2)设置于校准台架(1)上，其上端与杠杆(3)中部铰接，所述杠杆(3)的前端与阻力臂铰链连接块(9)铰接，其后端与动力臂铰链连接块(8)铰接；
所述顶部固定座(12)安装于校准台架(1)的顶部，所述顶部固定电磁铁(11)固定安装于顶部固定座(12)上，所述顶部运动电磁铁(10)位于顶部固定电磁铁(11)的下方位置，并与顶部固定座(12)可上下滑动的连接，所述顶部运动电磁铁(10)的下端通过连接杆与动力臂铰链连接块(8)铰接；
连杆(4)用于安装模拟刀柄(5)，其上端与阻力臂铰链连接块(9)连接，安装座(7)设置于校准台架(1)上，固定架(6)设置于安装座(7)上用于固定待校准调试的夹屑检测装置；
所述弹簧(16)上端与动力臂铰链连接块(8)连接，下端与校准台架(...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴永生，李林，王昌辉，刘宇航，刘咪，闵晓晨，卫尚涛，张茂源，陈义保，
申请(专利权)人：上海交通大学烟台信息技术研究院，烟台大学，
类型：发明
国别省市：山东;37