机床刀头故障诊断设备制造技术

本发明专利技术涉及一种机床刀头故障诊断设备，包括机柜台，台面上的刀头进给装置上设有机床刀头，台面上的刀头诊断系统包括超声探伤装置、超声三维建模装置、诊断服务器，刀头进给装置、刀头诊断系统与操控显示面板通信连接。超声探伤装置包括超声探伤探头、超声测距探头，超声三维建模装置包括超声扫描探头，诊断服务器包括探伤诊断模块、探伤诊断数据库、三维建模模块、模型诊断数据库、模型诊断模块，探伤诊断模块用于处理超声探伤探头、超声测距探头上传的信息，模型诊断模块用于通过模型比对诊断机床刀头的外部磨损。本发明专利技术采用具有超声探伤装置、超声三维建模装置、诊断服务器的刀头诊断系统，具有诊断全面、准确、高效等特点。高效等特点。高效等特点。

【技术实现步骤摘要】
机床刀头故障诊断设备


[0001]本专利技术涉及一种机床刀头的故障检测、诊断设备，特别涉及一种改进的多功能的机床刀头故障诊断设备，属于刀头故障诊断领域。

技术介绍

[0002]机床又称工业母机或工具机，是指制造机器零部件的机械设备，是工业机械制造的基础设备，在国民经济社会化生产中得到了大规模的应用，在机械制造领域占有重要的地位。刀具，又称切削工具，是机械制造中用于切削加工的工具。绝大多数的刀具应用在各种类型的机床上，机床刀具大部分是用于切削金属材料来加工机械零部件，根据加工要求的不同，机床刀具可以分为：
⑴
加工工件外表面的刀具，包括车刀、刨刀、铣刀、锉刀等；
⑵
加工孔的刀具，包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀等；
⑶
加工螺纹的刀具，包括螺纹车刀和螺纹铣刀等。大部分的机床刀具具有比较规则的外形，具体由刀柄和刀头组成，刀柄是用于夹持刀具的部分，刀头是用于切削加工零部件的部分，刀头通常是由条状的刀身及其端部的刀刃组成。刀头在切削加工过程中，在高温和高压状态下工作，由于受工件的剧烈摩擦、振动，刀头的加工区域会出现磨损，刀头的内部可能出现裂纹等，这些故障缺陷有时难以从外部发现，是影响零部件加工品质的重要因素，因此，定期、高效、高质量的机床刀头故障检测、诊断是必要的，能够给企业节省大量的成本开支，带来可观的经济效益。
[0003]目前，现有的机床刀头故障检测和诊断最常见的是采用具有一定工龄经验的操作工人从机床刀头外部观察判定，或采用比较简单的应力检测工具从外部施加作用从而实现初步判定机床刀头的损伤程度。但是，采用人工检测、诊断高度依赖操作人员的经验和主观判断，操作门槛高，人员劳动强度大，有时存在误检、漏检以及判断偏差等问题。为此，本领域技术人员设计了采用拍摄机床刀头外部图像并进行分析、比对的损伤检测、诊断方案，主要采用摄像头采集刀头的外部形状特征的图像，然后进行分析，从而能够实现较为准确的判断机床刀头外部损伤情况的技术目的。但是，这种利用拍摄机床刀头外部形状特征判断外部损伤的方式受到外部拍摄环境的影响严重，例如光线明暗、空气中的灰尘浓度、潮湿度、局部温差等都会影响拍摄的质量和精度，从而影响机床刀头故障检测、诊断的精确性。因此，针对以上问题，本领域技术人员有必要设计有针对性的改进方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术机床刀头故障诊断设备公开了新的方案，采用具有超声探伤装置、超声三维建模装置、诊断服务器的刀头诊断系统，利用超声探伤装置检测机床刀头的内部损伤，利用超声三维建模装置扫描、检测机床刀头的外部形状特征，利用诊断服务器存储、处理超声探伤装置、超声三维建模装置传送的检测数据，并诊断机床刀头的内部和外部的损伤情况，解决了现有同类方案采用人力检测、诊断方式带来的操作门槛高、人员劳动强度大，有时存在误检、漏检、判断偏差，以及采用拍摄机床刀头外部形状特征来分析诊断外部损伤的方式带来的因受外部拍摄环境的制约而影响检测、诊断的精确性的问题。
[0005]本专利技术机床刀头故障诊断设备包括机柜台，机柜台的台面一端上设有刀头进给装置，刀头进给装置上设有机床刀头，机柜台的台面另一端上设有刀头诊断系统，刀头诊断系统包括超声探伤装置、超声三维建模装置、诊断服务器，诊断服务器与超声探伤装置、超声三维建模装置通信连接，刀头进给装置、刀头诊断系统与操控显示面板通信连接。
[0006]超声探伤装置包括超声探伤探头、超声测距探头，超声三维建模装置包括超声扫描探头，诊断服务器包括探伤诊断模块、探伤诊断数据库、三维建模模块、模型诊断数据库、模型诊断模块，探伤诊断模块用于处理超声探伤探头、超声测距探头上传的信息，探伤诊断数据库用于存储、管理探伤数据，三维建模模块用于根据超声扫描探头上传的信息构建机床刀头的三维模型，模型诊断数据库用于存储、管理模型数据，模型诊断模块用于通过模型比对诊断机床刀头的外部磨损。
[0007]进一步，本方案的刀头进给装置包括设在机柜台的台面一端上的进给箱体、设在机柜台的一端的内部的进给驱动箱体，进给箱体与机柜台的台面上的朝向刀头诊断系统的入口延伸的进给轨道形成滑动导向连接，伸出进给箱体的前端的刀头安装杆的端头上设有机床刀头，进给驱动箱体内设有进给电机，进给电机的输出轴上的进给主动轮与进给螺杆的一端上的进给从动轮传动连接，进给螺杆的另一端与进给箱体形成螺纹传动连接，进给电机通过进给螺杆驱动进给箱体沿进给轨道运动。
[0008]更进一步，本方案的进给箱体的内部设有旋转电机，旋转电机的输出轴上的旋转主动轮与进给箱体的内部的刀头安装杆上的旋转从动轮传动连接，旋转电机通过刀头安装杆驱动机床刀头旋转。
[0009]进一步，本方案的刀头诊断系统还包括设在机柜台的台面另一端上的系统箱体，系统箱体包括开口与刀头进给装置上的机床刀头相对的诊断仓室，诊断仓室内设有诊断支架，诊断支架包括U型的探伤探头支架、U型的扫描探头支架，探伤探头支架包括一对沿机床刀头进给方向延伸的探伤探头安装板，探伤探头安装板相对设置的侧面上设有多个沿机床刀头进给方向排列的探伤探头单元，探伤探头单元包括超声探伤探头、超声测距探头，相对设置的探伤探头安装板的尾端间连设有连板甲，扫描探头支架包括一对沿机床刀头进给方向延伸的扫描探头安装板，扫描探头安装板相对设置的侧面上设有若干超声扫描探头，相对设置的扫描探头安装板的尾端间连设有连板乙，连板乙的中部与连板甲的中部交叉连接形成一体的诊断支架。
[0010]更进一步，本方案的诊断仓室的后部设有设备外箱体，设备外箱体内设有设备内箱体，设备内箱体内设有刀头诊断系统的电路存储设备，设备内箱体与诊断支架连成一体的诊断装置，位于诊断装置的中轴位置的设备内箱体上设有换向转轴，换向转轴上设有换向从动轮，换向从动轮与设在换向电机的输出轴上的换向主动轮传动连接，换向电机设在机柜台的另一端的内部的换向驱动箱体内，换向电机通过换向转轴驱动诊断支架绕中轴旋转换向。
[0011]进一步，本方案的刀头诊断系统的入口处设有刀头清理装置，刀头清理装置包括清理装置箱体，清理装置箱体内设有环刷单元，环刷单元与环刷驱动电机传动连接，环刷驱动电机驱动环刷单元旋转清除通过清理装置箱体的机床刀头。
[0012]更进一步，本方案的环刷单元包括正转环刷、反转环刷，正转环刷包括正转环体，正转环体的外环侧与清理装置箱体的一端开口内侧形成轴向限位的周向旋转滑动连接，正
转环体的外侧上环设有正转锥环齿轮，正转环体的内侧上设有若干刷头部件，反转环刷包括反转环体，反转环体的外环侧与清理装置箱体的另一端开口内侧形成轴向限位的周向旋转滑动连接，反转环体的外侧上环设有反转锥环齿轮，反转环体的内侧上设有若干刷头部件，正转锥环齿轮、反转锥环齿轮与驱动锥齿轮传动啮合，驱动锥齿轮的轮轴与环刷驱动电机的输出轴连接，环刷驱动电机驱动正转环刷、反转环刷同步反向旋转。
[0013]再进一步，本方案的刷头部件包括刷柄板，刷柄板朝向环体内侧的一端上设有安装销柄，安装销柄与位置对应的环体内侧上的安装销槽定位配合，刷柄板朝向中轴的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.机床刀头故障诊断设备，包括机柜台，所述机柜台的台面一端上设有刀头进给装置，所述刀头进给装置上设有机床刀头，所述机柜台的台面另一端上设有刀头诊断系统，其特征是所述刀头诊断系统包括超声探伤装置、超声三维建模装置、诊断服务器，所述诊断服务器与所述超声探伤装置、超声三维建模装置通信连接，所述刀头进给装置、刀头诊断系统与操控显示面板通信连接，所述超声探伤装置包括超声探伤探头、超声测距探头，所述超声三维建模装置包括超声扫描探头，所述诊断服务器包括探伤诊断模块、探伤诊断数据库、三维建模模块、模型诊断数据库、模型诊断模块，所述探伤诊断模块用于处理所述超声探伤探头、超声测距探头上传的信息，所述探伤诊断数据库用于存储、管理探伤数据，所述三维建模模块用于根据所述超声扫描探头上传的信息构建机床刀头的三维模型，所述模型诊断数据库用于存储、管理模型数据，所述模型诊断模块用于通过模型比对诊断机床刀头的外部磨损。2.根据权利要求1所述的机床刀头故障诊断设备，其特征在于所述刀头进给装置包括设在所述机柜台的台面一端上的进给箱体、设在所述机柜台的一端的内部的进给驱动箱体，所述进给箱体与所述机柜台的台面上的朝向所述刀头诊断系统的入口延伸的进给轨道形成滑动导向连接，伸出所述进给箱体的前端的刀头安装杆的端头上设有机床刀头，所述进给驱动箱体内设有进给电机，所述进给电机的输出轴上的进给主动轮与进给螺杆的一端上的进给从动轮传动连接，所述进给螺杆的另一端与所述进给箱体形成螺纹传动连接，所述进给电机通过所述进给螺杆驱动所述进给箱体沿所述进给轨道运动。3.根据权利要求2所述的机床刀头故障诊断设备，其特征在于所述进给箱体的内部设有旋转电机，所述旋转电机的输出轴上的旋转主动轮与所述进给箱体的内部的所述刀头安装杆上的旋转从动轮传动连接，所述旋转电机通过所述刀头安装杆驱动机床刀头旋转。4.根据权利要求1所述的机床刀头故障诊断设备，其特征在于所述刀头诊断系统还包括设在所述机柜台的台面另一端上的系统箱体，所述系统箱体包括开口与所述刀头进给装置上的机床刀头相对的诊断仓室，所述诊断仓室内设有诊断支架，所述诊断支架包括U型的探伤探头支架、U型的扫描探头支架，所述探伤探头支架包括一对沿机床刀头进给方向延伸的探伤探头安装板，所述探伤探头安装板相对设置的侧面上设有多个沿机床刀头进给方向排列的探伤探头单元，所述探伤探头单元包括所述超声探伤探头、超声测距探头，所述相对设置的探伤探头安装板的尾端间连设有连板甲，所述扫描探头支架包括一对沿机床刀头进给方向延伸的扫描探头安装板，所述扫描探头安装板相对设置的侧面上设有若干所述超声扫描探头，所述相对设置的扫描探头安装板的尾端间连设有连板乙，所述连板乙的中部与所述连板甲的中部交叉连接形成一体的所述诊断支架。5.根据权利要求4所述的机床刀头故障诊断设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞程锦，王定荣，任鑫阳，易永余，张学良，
申请(专利权)人：杭州科技职业技术学院，
类型：发明
国别省市：