一种混合式回转刀具磨损检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种混合式回转刀具磨损检测装置，属于机械加工领域，本发明专利技术利用面阵型ＣＣＤ工业相机获取刀具磨损图像并通过ＵＳＢ传输到上位机电脑。为了实现对刀具进行多角度拍照，相机共有三个自由度：平移台实现相机与被测刀具的对焦功能，水平旋转台实现相机对刀具的多方向拍摄，俯仰旋转台实现相机对刀具的多角度进行拍摄。为了实现在加工过程中测量刀具磨损，本发明专利技术设计有防水功能，能够防止切削液、金属切屑进入装置内部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种混合式回转刀具磨损检测装置，能够在线检测刀具磨损。
技术介绍
金属切削领域中，刀具寿命是切削参数优化的重要指标，而刀具寿命一般采用刀 具的磨损量来表征。目前，刀具磨损测量主要采用人工利用工具显微镜进行测量，但是该方 法存在以下缺点1.每次测量需要将刀具卸下，然后放到工具显微镜下测量，操作较为繁 琐。2.测量结果受操作人员的主观因素影响，误差较大，重复度不高
技术实现思路
为了克服现有刀具磨损测量操作繁琐、误差较大的不足，本专利技术提供一种混合式 回转刀具磨损检测装置。该装置可以在线获取刀具磨损图像，通过对图像的分析直接得到 刀具的磨损测量值。本专利技术为一种混合式回转刀具磨损检测装置，解决其技术问题所采用的技术方案 是利用面阵型CCD (Cylindrical Capacitive Displacement)工业相机获取刀具磨损图像 并通过USB (Universal Serial BUS)传输到上位机电脑。一种混合式回转刀具磨损检测装置，采用在线直接测量方式，即将摄像头装在机 床工作台上；本装置为了实现对刀具进行多角度拍照，设计了三个自由度，其特征在于该 装置由电控俯仰台、电控平移台、电控旋转台三部分构成；电控俯仰台，实现相机对刀具的 不同角度进行拍摄；电控平移台实现相机与被测刀具对焦；电控旋转台实现相机对刀具的 不同方位拍摄；具体结构如下所述的电控俯仰台，通过外罩、外罩前盖及外罩后盖封闭；内部构造包括调焦电 机通过调焦电机安装板安装在外罩上；齿轮副的大齿轮与显微镜头的调焦环胶结在一起， 小齿轮与调焦电机的转子通过过盈配合固定在一起；俯仰电机的转轴固定在电控平移台的 支承板上，带动电控俯仰台旋转实现俯仰运动；CCD相机通过数字相机安装板安装在外罩 上，用于拍摄刀具磨损图像；显微光源通过过盈配合固定在显微镜头前端，为显微镜头提供 照明；外罩前盖及外罩后盖分别固定在外罩的两端；所述的电控平移台具体结构如下承接板与平移台通过螺栓连接；两支撑板通过 螺栓对称的固定在承接板上，该等支撑板用于支撑电控俯仰台；滚珠丝杠通过联轴节与步 进电机的转轴相连，通过旋转手动旋钮转动；轴承安装座与底座通过螺栓固定，用于安装轴 承；圆柱滑动导轨通过轴孔配合，一端固定在底座上，另一端固定在轴承安装座上，平移台 与滚珠丝杠的滑台通过螺栓连接固定，可以在圆柱滑动导轨上前后移动；防护罩一端与底 座固定，另一端与平移台固定，防止切削液进入平移台内部；所述的电控旋转台具体结构如下电机电源接口与旋转电机相连，为旋转电机提 供电源；旋转电机通过联轴节与涡轮蜗杆的蜗杆部分相连接；承载台与涡轮蜗杆的涡轮部 分相连接；防水外罩固定在安装底盘上，防止切削液进入旋转台内部。本专利技术为一种混合式回转刀具磨损检测装置，其有益效果是，可以在在线条件下 进行刀具磨损的测量，方便快捷的获取刀具磨损图像信息。附图说明图1所示为混合式回转刀具磨损检测装置外形2所示为电控俯仰台的结构示意3所示为电控平移台的结构示意图 图4所示为电控旋转台的结构示意中具体标号如下A、电控俯仰台 Al、调焦电机安装板A2、调焦电机A3、俯仰电机A4、数字相机安装板A5、外罩后盖A6、C⑶相机A7、显微镜头A8、齿轮副 A9、显微光源A10、外罩前盖All、外罩B、电控平移台 Bi、承接板B2、支撑板B3、滚珠丝杠B4、轴承安装座 B5、联轴节B6、步进电机B7、手动旋钮B8、滑动导轨B9、平移台B10、底座C、电控旋转台 Cl、电机电源接口C2、旋转电机C3、联轴节C4、涡轮蜗杆 C5、防水罩C6、安装底盘C7、承载台具体实施例方式下面结合附图和实施例对专利技术的技术方案做进一步说明。本专利技术为一种混合式回转刀具磨损检测装置，采用在线直接测量方式，即将摄像 头装在机床工作台上。本装置为了实现对刀具进行多角度拍照，设计了三个自由度。如图 1所示由电控俯仰台A、电控平移台B、电控旋转台C三部分构成。电控俯仰台A，实现相机 对刀具的不同角度进行拍摄；电控平移台B实现相机与被测刀具对焦；电控旋转台C实现 相机对刀具的不同方位拍摄。电控俯仰台A，通过外罩All、外罩前盖A5及外罩后盖AlO封闭，内部构造如图2所 示。调焦电机A2通过调焦电机安装板Al并用螺栓安装在外罩All上。1 2齿轮副A8的 大齿轮与显微镜头A7的调焦环胶结在一起，小齿轮与调焦电机A2的转子通过过盈配合固 定在一起，调焦电机A2通过小齿轮与大齿轮的啮合带动显微镜头A7的调焦环旋转从而调 整摄像视野大小。俯仰电机A3的转轴固定在电控平移台B的支承板B2的配合孔处，可带 动电控俯仰台A旋转实现俯仰运动。CCD相机A6通过数字相机安装板A4安装在外罩All 上，用于拍摄刀具磨损图像。A7为连续变倍显微镜头。显微光源A9为普通LED环形光源， 通过过盈配合固定在显微镜头A7前端，可为显微镜头提供照明。外罩前盖AlO及外罩后盖 A5分别固定在外罩A的两端。电控平移台B，构造如图3所示。其具体结构如下承接板Bl与平移台B9通过螺 栓连接；两支撑板B2 (为显示方便只绘制一块支撑板，另一块与其结构相同)通过螺栓对 称的固定在承接板Bl上，该等支撑板B2用于支撑电控俯仰台A。滚珠丝杠B3通过联轴节 B5与步进电机B6的转轴相连，可以通过旋转手动旋钮B7转动。轴承安装座B4与底座BlO 通过螺栓固定，用于安装轴承。圆柱滑动导轨B8通过轴孔配合，一端固定在底座BlO上另一端固定在轴承安装座B4上，平移台B9与滚珠丝杠B3的滑台通过螺栓连接固定，可以在 圆柱滑动导轨B8上前后移动。通过步进电机B6或手动旋钮B7的旋转带动滚珠丝杠B3旋 转，从而带动平移台B9平移。防护罩Bll (为显示方便，图3中只绘制一侧支撑板，另一侧 与其结构相同)一端与底座BlO通过螺栓固定，另一端与平移台B9通过螺栓固定，可以防 止切削液进入平移台内部。 电控旋转台C，构造如图4所示。具体结构如下电机电源接口 Cl，与旋转电机C2 相连，为旋转电机C2提供电源。旋转电机C2通过联轴节C3与涡轮蜗杆C4的蜗杆部分相 连接。承载台C7与涡轮蜗杆C4的涡轮部分通过螺栓相连接。旋转电机C2旋转带动蜗杆 转动从而带动涡轮旋转最终实现承载台C7的旋转。防水外罩C5，固定在安装底盘C6上，可 以防止切削液进入旋转台内部。权利要求一种混合式回转刀具磨损检测装置，采用在线直接测量方式，即将摄像头装在机床工作台上；本装置为了实现对刀具进行多角度拍照，设计了三个自由度，其特征在于该装置由电控俯仰台、电控平移台、电控旋转台三部分构成；电控俯仰台，实现相机对刀具的不同角度进行拍摄；电控平移台实现相机与被测刀具对焦；电控旋转台实现相机对刀具的不同方位拍摄；具体结构如下所述的电控俯仰台，通过外罩、外罩前盖及外罩后盖封闭；内部构造包括调焦电机通过调焦电机安装板安装在外罩上；齿轮副的大齿轮与显微镜头的调焦环胶结在一起，小齿轮与调焦电机的转子通过过盈配合固定在一起；俯仰电机的转轴固定在电控平移台的支承板上，带动电控俯仰台旋转实现俯仰运动；CCD相机通过数字相机安装板安装在外罩上，用于拍摄刀具磨损图像；显微光源通过过盈配合固定在显微镜头前端，为显微镜头提供照明；外罩前盖及外罩后盖分别固定在外罩的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合式回转刀具磨损检测装置，采用在线直接测量方式，即将摄像头装在机床工作台上；本装置为了实现对刀具进行多角度拍照，设计了三个自由度，其特征在于：该装置由电控俯仰台、电控平移台、电控旋转台三部分构成；电控俯仰台，实现相机对刀具的不同角度进行拍摄；电控平移台实现相机与被测刀具对焦；电控旋转台实现相机对刀具的不同方位拍摄；具体结构如下：所述的电控俯仰台，通过外罩、外罩前盖及外罩后盖封闭；内部构造包括：调焦电机通过调焦电机安装板安装在外罩上；齿轮副的大齿轮与显微镜头的调焦环胶结在一起，小齿轮与调焦电机的转子通过过盈配合固定在一起；俯仰电机的转轴固定在电控平移台的支承板上，带动电控俯仰台旋转实现俯仰运动；ＣＣＤ相机通过数字相机安装板安装在外罩上，用于拍摄刀具磨损图像；显微光源通过过盈配合固定在显微镜头前端，为显微镜头提供照明；外罩前盖及外罩后盖分别固定在外罩的两端；所述的电控平移台具体结构如下：承接板与平移台通过螺栓连接；两支撑板通过螺栓对称的固定在承接板上，该等支撑板用于支撑电控俯仰台；滚珠丝杠通过联轴节与步进电机的转轴相连，通过旋转手动旋钮转动；轴承安装座与底座通过螺栓固定，用于安装轴承；圆柱滑动导轨通过轴孔配合，一端固定在底座上，另一端固定在轴承安装座上，平移台与滚珠丝杠的滑台通过螺栓连接固定，可以在圆柱滑动导轨上前后移动；防护罩一端与底座固定，另一端与平移台固定，防止切削液进入平移台内部；所述的电控旋转台具体结构如下：电机电源接口与旋转电机相连，为旋转电机提供电源；旋转电机通过联轴节与涡轮蜗杆的蜗杆部分相连接；承载台与涡轮蜗杆的涡轮部分相连接；防水外罩固定在安装底盘上，防止切削液进入旋转台内部。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志同，王磊，陈胜林，蒋理科，徐义平，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]