本发明专利技术公开了一种基于数控刀具的全刀面缺陷质量检测装置，所述装置包括直线滑台、视觉装置支架、视觉检测装置、转台、刀具翻转装置、四棱镜、刀具分拣装置、电机支架、电机、主动齿轮、从动齿轮、转台支架、置物台、刀具、底座、十字滑台和L型支架。所述转台上沿周向均匀分布三个工位，分别为检测工位、刀具安装工位和分拣工位。本发明专利技术通过设计一种全刀面缺陷质量检测装置以实现对刀具全刀面缺陷的检测，并对刀具生产过程形成反馈，有效避免不合格刀具参与到切削加工过程。本发明专利技术在使用时仅在刀具安装在置物台时需要人工参与，大大提高了自动化程度，提高检测效率，极大减小了检测质量受人为因素的影响。为因素的影响。为因素的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种基于数控刀具的全刀面缺陷质量检测装置
[0001]本专利技术涉及刀具表面质量检测
，具体涉及一种基于数控刀具的全刀面缺陷质量检测装置。
技术介绍
[0002]随着制造业的不断发展，现代机械制造对于产品质量更高、制造效率、加工成本、能耗等方面提出了更高的要求。金属切削加工是现代制造业的基础，而刀具失效是金属切削加工中最常见且代价较高的故障之一。在刀具生产过程中，任意一个环节出现失误都有可能造成刀具的表面质量和尺寸精度达不到要求，若不合格刀具参与到切削加工过程会对工件质量、效率和经济效益造成不利的影响。因此，在刀具出厂前对刀具进行合格性检验具有重要的实际意义，不仅可以防止不合格刀具的流出，反过来也可对刀具生产工艺的提高产生推动作用。
[0003]机器视觉检测技术是一种新兴的非接触式自动检测技术，可以满足大规模生产检测的需要。机器视觉检测系统一般由四个部分构成，即照明装置、图像采集相机、图像处理部分(计算机)和机械控制部分，通过对图像的处理可直观的检测到刀具表面的质量缺陷。中国专利CN113686880A公开了一种基于视觉的刀具质量检测装置，该装置主要包括步进式六面摄像检测组件、激光磨损精确检测和多光谱成像检测，分别用于构建刀具三维模型、表面磨损、瑕疵检测。但该装置检测过程繁琐、效率较低，检测重点在切削的刀尖部分；上料过程刀具位置不固定，用于规整刀具位置的气缸可能无法发挥作用且无分拣机构。中国专利CN214600429U公开了一种刀具检测设备，该设备包括上料模块、检测模块、分拣模块、旋转模块等，用于对钻铣类刀具的刀刃进行检查并对刀具进行分拣。但该装置对刀具侧刃检测时需要人为手动调节，自动化程度低；上料模块设计不合理，传送刀具时无法保证其正确位置，侧刃检测模块无径向移动机构，无法检测多尺寸刀具。
[0004]目前基于数控刀具全刀面缺陷的自动出厂检测装置主要存在以下不足：1)目前的装置主要关注刀具磨损检测，对于刀具制造过程中由工艺或人为失误产生的刀具缺陷很少提及，难以对刀具生产过程形成反馈，制约了刀具质量的提升；2)刀具表面质量检测主要依赖人工检测，检测质量受认为因素影响大且检测效率低，难以满足刀具制造过程中对于自动化检测的需求；3)现有的刀具表面质量检测装置只能检测刀具的某个刀面的表面质量，无法对刀具的全刀面进行检测。
[0005]为提高刀具表面出厂质量的检测效率，实现高精度检测，亟需一种具有较高实际应用性的检测装置。
技术实现思路
[0006]为了解决
技术介绍
中的问题，本专利技术要提供一种基于数控刀具的全刀面缺陷质量检测装置，实现刀具出厂前表面质量的自动化检测。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于数控刀具的全刀面缺陷质量检
测装置，包括直线滑台、视觉装置支架、视觉检测装置、转台、刀具翻转装置、四棱镜、刀具分拣装置、电机支架、电机、主动齿轮、从动齿轮、转台支架、置物台、刀具、底座、十字滑台和L型支架。
[0008]所述十字滑台安装在底座上，L型支架安装在十字滑台上，十字滑台带动L型支架沿X和Y方向移动；所述视觉检测装置包括工业相机、镜头和光源，工业相机与光源安装在视觉装置支架上，镜头和工业相机通过螺纹连接并且光源与镜头同轴；所述视觉装置支架与安装在L型支架上的直线滑台连接，直线滑台带动视觉检测装置和视觉装置支架沿Z轴移动。
[0009]所述转台上沿周向均匀分布三个工位，分别为检测工位、刀具安装工位和分拣工位，每个工位处皆安装置物台，所述置物台随着转台的转动发生位置的调整；所述刀具的通孔与置物台表面的圆柱凸起相配合以便对刀具进行定位；所述置物台上放置四个四棱镜，四个四棱镜的侧面分别与刀具的四个侧面相平行；所述转台在中心处设有通孔；所述转台下方安装有从动齿轮，从动齿轮通过转台支架安装于底座上；所述从动齿轮与主动齿轮啮合实现动力传动；所述主动齿轮与电机连接；所述电机通过电机支架安装在底座上。
[0010]所述刀具翻转装置包括机械手、旋转电机和翻转机械台；所述刀具翻转装置通过翻转机械台安装于底座上，所述刀具翻转装置穿过转台的通孔并在底座上沿着X方向进行移动；所述旋转电机安装在翻转机械台上并沿Z轴方向移动；所述旋转电机与机械手连接并带动机械手旋转；所述机械手的夹爪端部内侧面设有V型凹槽以便夹紧刀具。
[0011]所述刀具分拣装置包括机械手和分拣机械台，所述刀具分拣装置通过分拣机械台安装于底座上并位于转台的外侧；所述分拣机械台分为上部和下部，且上部相对于下部旋转；所述机械手安装于分拣机械台的上部，并沿Z轴方向移动。
[0012]一种基于数控刀具的全刀面缺陷质量检测装置的工作方法，包括如下步骤：
[0013]步骤S1，将刀具放置于位于刀具安装工位的置物台上，并保证刀具通孔与置物台的圆柱突起相配合，此时刀具朝上的一面为上表面，朝下的一面为下表面，之后电机驱动主动齿轮进而带动从动齿轮和转台转动，将位于刀具安装工位的置物台移至检测工位；
[0014]步骤S2，控制十字滑台带动视觉检测装置移动至检测位置，在此位置下工业相机完整地检测到刀具的刀尖，之后控制直线滑台带动视觉检测装置沿Z轴移动以实现工业相机清楚地拍摄刀尖区域图像，此时视觉检测装置所处的位置即为初始位置；之后十字滑台带动视觉检测装置移动使得工业相机检测刀具上表面另一侧的刀尖并拍摄图像，刀具上表面的两个刀尖检测完毕后直线滑台带动视觉检测装置下降高度并在十字滑台的带动下沿Y轴移动至其中一个四棱镜的上方，并保证工业相机通过四棱镜拍摄到刀具的侧面图像，此后按照顺时针方向依次移动视觉检测装置的位置以拍摄刀具的其他侧面图像；
[0015]步骤S3，控制直线滑台和十字滑台带动视觉检测装置移动至初始位置，之后刀具翻转装置沿X轴靠近视觉检测装置的方向移动至预先设定的位置，此时机械手夹紧刀具并和旋转电机一起沿翻转机械台上升高度，之后在旋转电机的带动下机械手旋转180度，然后机械手和旋转电机沿翻转机械台降低高度至原始位置，之后机械手松开刀具，刀具翻转装置沿X轴远离视觉检测装置的方向移动至最初位置；
[0016]步骤S4，控制十字滑台带动视觉检测装置移动至初始位置并拍摄刀尖区域图像，之后十字滑台带动视觉检测装置移动使得工业相机检测刀具上表面另一侧的刀尖并拍摄
图像。
[0017]步骤S5，获取刀具八个刀面的表面图像并传输至计算机后，计算机进行分析由图像所反映出的刀具表面的缺陷情况并根据操作人员按照检测需求预先设定的阈值判断刀具是否合格，并将分析结果反馈至全刀面缺陷质量检测装置；
[0018]步骤S6，转台旋转，将位于检测工位的置物台移至分拣工位，之后刀具分拣装置的机械手沿分拣机械台下降高度后夹紧刀具，然后机械手沿分拣机械台上升高度至初始位置，若刀具合格则分拣机械台的上部按逆时针旋转，否则将按顺时针旋转；旋转之后机械手将松开刀具，刀具将会被放入预先放置的收纳盒中；
[0019]步骤S7，转台旋转，将位于分拣工位的置物台移至刀具安装工位，并重复前述步骤。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于数控刀具的全刀面缺陷质量检测装置，其特征在于：包括直线滑台(1)、视觉装置支架(2)、视觉检测装置、转台(9)、刀具翻转装置、四棱镜(10)、刀具分拣装置、电机支架(12)、电机(13)、主动齿轮(14)、从动齿轮(15)、转台支架(16)、置物台(17)、刀具(18)、底座(19)、十字滑台(20)和L型支架(21)；所述十字滑台(20)安装在底座(19)上，L型支架(21)安装在十字滑台(20)上，十字滑台(20)带动L型支架(21)沿X和Y方向移动；所述视觉检测装置包括工业相机(3)、镜头(4)和光源(5)，工业相机(3)与光源(5)安装在视觉装置支架(2)上，镜头(4)和工业相机(3)通过螺纹连接并且光源(5)与镜头(4)同轴；所述视觉装置支架(2)与安装在L型支架(21)上的直线滑台(1)连接，直线滑台(1)带动视觉检测装置和视觉装置支架(2)沿Z轴移动；所述转台(9)上沿周向均匀分布三个工位，分别为检测工位、刀具安装工位和分拣工位，每个工位处皆安装置物台(17)，所述置物台(17)随着转台(9)的转动发生位置的调整；所述刀具(18)的通孔与置物台(17)表面的圆柱凸起相配合以便对刀具(18)进行定位；所述置物台(17)上放置四个四棱镜(10)，四个四棱镜(10)的侧面分别与刀具(18)的四个侧面相平行；所述转台(9)在中心处设有通孔；所述转台(9)下方安装有从动齿轮(15)，从动齿轮(15)通过转台支架(16)安装于底座(19)上；所述从动齿轮(15)与主动齿轮(14)啮合实现动力传动；所述主动齿轮(14)与电机(13)连接；所述电机(13)通过电机支架(12)安装在底座(19)上；所述刀具翻转装置包括机械手(6)、旋转电机(7)和翻转机械台(8)；所述刀具翻转装置通过翻转机械台(8)安装于底座(19)上，所述刀具翻转装置穿过转台(9)的通孔并在底座(19)上沿着X方向进行移动；所述旋转电机(7)安装在翻转机械台(8)上并沿Z轴方向移动；所述旋转电机(7)与机械手(6)连接并带动机械手(6)旋转；所述机械手(6)的夹爪端部内侧面设有V型凹槽以便夹紧刀具(18)；所述刀具分拣装置包括机械手(6)和分拣机械台(11)，所述刀具分拣装置通过分拣机械台(11)安装于底座(19)上并位于转台(9)的外侧；所述分拣机械台(11)分为上部和下部，且上部相对于下部旋转；所述机械手(6)安装于分拣机械台(11)的上部，并沿Z轴方向移动。2.一种基于数控刀具的全刀面缺陷质量检测装置的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1，将刀具(18)放置于位于刀具安装工位的置物台(17)上，并保证刀具(18)通孔与置物台(17)的圆柱突起相配合，此时...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭江，朱旭，陈桂林，张百云，陈鑫龙，
申请(专利权)人：大连理工大学宁波研究院，
类型：发明
国别省市：
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