組合式對刀儀的製作方法

2023-05-29 02:13:01

本實用新型涉及刀具測量設備領域，尤其涉及數控工具機中自動化對刀儀的改進。

背景技術：

隨著數控工具機的的普及及自動化生產要求得推進，工具機在線對刀儀的運用越來越廣泛。一般分為接觸式和非接觸式兩種，接觸式存在測頭磨損及功能單一問題，而非接觸式由於不存在此種問題，因此正被廣泛的接受。然而，目前的非接觸式對刀儀仍然存在以下問題：由於其測量時只是一道光束，因此，為準確對刀具長度、直徑、破損程度進行有效測量，就必須使刀具反覆的在對刀儀中進給、翻轉、旋轉以進行檢測，需花費大量的工作時間，給生產加工帶來了極大的影響。

對此，國家局於2008年9月3日公告了一份名為「數控工具機雷射對刀儀」、申請號為「200720170754.7」的中國實用新型專利，該案中提出了一種於凹字型殼體的兩側分別設置發射探頭和接受探頭的技術方案。然而，人們在實際使用時發現，由於各加工車間的環境要求不同，因此存在部分刀具位於相對惡劣的工作環境中，這樣，對上述的發射探頭、接受探頭的使用壽命、工作穩定性均帶來了極大的影響。

此外，在針對車銑複合工具機中的刀具測量時，由於其中車刀與銑刀的位置通常呈相互垂直狀態，因此，在對二者進行檢測時需反覆翻轉對刀儀，費時費力，給操作人員的快速對刀帶來了極大的影響。

技術實現要素：

本實用新型針對以上問題，提出了一種結構精巧、使用效果好、使用壽命長且可有效適配於車銑複合工具機中各類刀具的測量的組合式對刀儀。

本實用新型的技術方案為：包括銑刀對刀儀和車刀對刀儀；

所述銑刀對刀儀包括座體、雷射發射器、雷射接收器和吹氣組件，所述座體上具有一對的安裝座，所述安裝座的上部開設有容置孔，兩所述容置孔同軸心、且分別用於容置雷射發射器和雷射接受器；

所述銑刀對刀儀還包括一對高強度鏡片和一對安裝塊，所述高強度鏡片固定連接在容置孔朝向座體中心的孔口處，所述安裝塊固定連接在容置孔遠離座體中心的孔口處；

所述車刀對刀儀固定連接在安裝座的側表面上、且與安裝座相垂直；

所述車刀對刀儀包括固定座、底蓋、壓力感應器、測試頭、彈簧和若干出氣組件，所述固定座呈底部敞口的空心狀，所述底蓋可拆卸的連接在固定座的底口處，所述壓力傳感器可拆卸的連接在底蓋的頂面上；

所述固定座的頂面上還開設有用於容置測試頭的通孔，所述測試頭的上部穿設在通孔中，所述測試頭的中部設有凸環，所述彈簧抵在凸環和底蓋之間，所述測試頭與壓力感應器同向設置、且二者之間留有間隙；

若干所述出氣組件均布在固定座外側，所述出氣組件包括導氣杆和氣路接頭，所述氣路接頭固定連接在固定座下部，所述導氣杆可拆卸的連接在固定座外側、且與氣路接頭相連通，所述導氣杆頂端開設有朝向測試頭頂端的出氣孔。

所述高強度鏡片和容置孔之間保持密封，所述安裝塊和容置孔之間保持密封。

所述安裝座上還開設有於容置孔相連通的穿線孔，所述穿線孔中設有連接線，所述穿線孔遠離容置孔的一側孔口設有套接所述連接線的密封套。

所述雷射發射器為直線式雷射發射器或點陣式雷射發射器。

所述固定座的下部設有與固定座連為一體的環狀凸臺，所述環狀凸臺上設有至少一固定孔，所述導氣杆和氣路接頭均連接在環狀凸臺上、且環狀凸臺內開設有用於連通導氣杆和氣路接頭的氣道。

本實用新型針對現有技術中無法對車銑複合工具機中的刀具進行方便測量的問題，講車刀對刀儀直接安裝與銑刀對刀儀的安裝座上，從而在對刀儀安裝於工作檯上後無需翻轉或轉運即可完成車銑複合工具機中各種刀具的測量，具體的說：

銑刀測量：接通電源後，安裝在工具機上的銑刀將會以一定速度向下直線運動並旋轉，當刃口部位接觸到光束的上部時，該數據將傳輸給控制中心，從而測定刀具的長度（如圖7所示）；此後，刀具繼續下行，刀具的直徑部分遮擋光束，從而可通過軟體測定其直徑數據（如圖8所示）；與此同時，由於破損部位相比於正常部位所測出的直徑將有所變化，從而可方便的判斷出刀具的破損部位及相關尺寸（如圖9所示）。

其中，對現有技術中存在的缺陷做出了調整，對雷射發射器或雷射接受器起到了全向的密封、保護，從整體上具有結構精巧、使用效果好、使用壽命長且穩定性極佳的特點。

車刀測量：工具機開啟後，一旦刀具碰到測試頭，測試頭即將以很小的力克服彈簧的作用力並朝向壓力傳感器滑移，從而貼合在壓力傳感器的表面上並產生壓力，使得壓力傳感器發出信號，停下刀架；最終，控制中心通過實時的刀架位置即可有效推算出刀具當前的長度信息。具有操作簡單、穩定性好、使用壽命長以及測量精準度高的特點。

綜上所述，本實用新型實現了無需翻轉或轉運即可完成車銑複合工具機中各種刀具的測量的目的， 從整體上具有結構精巧、使用效果好、使用壽命長且可有效適配於車銑複合工具機中各類刀具的測量的特點。

附圖說明

圖1是本案的結構示意圖，

圖2是圖1的左視圖，

圖3是本案中銑刀對刀儀的結構示意圖，

圖4是圖3的A處局部放大圖，

圖5是本案中銑刀對刀儀的實施方式示意圖，

圖6是本案中銑刀對刀儀的使用狀態參考圖；

圖7是本案中銑刀對刀儀的工作過程示意圖一，

圖8是本案中銑刀對刀儀的工作過程示意圖二，

圖9是本案中銑刀對刀儀的工作過程示意圖三；

圖10是本案中所述車刀對刀儀的結構示意圖，

圖11是圖10的俯視圖，

圖12是圖1的B-B向剖視圖，

圖13是本案中導氣杆的結構示意圖，

圖14是本案中所述車刀對刀儀的使用狀態參考圖；

圖中1是座體，10是安裝座，11是容置孔，111是沉臺一，112是沉臺二，2是雷射發射器，3是雷射接收器，4是吹氣組件，5是高強度鏡片，50是密封圈一，6是安裝塊，60是密封圈二；

7是車刀對刀儀，71是固定座，710是環狀凸臺，72是底蓋，73是壓力傳感器，74是測試頭，75是彈簧，76是出氣組件，761是導氣杆，762是氣路接頭。

具體實施方式

本實用新型如圖1-14所示，包括銑刀對刀儀和車刀對刀儀；

所述銑刀對刀儀包括座體1、雷射發射器2、雷射接收器3和吹氣組件4，所述座體1上具有一對沿中心對稱設置的安裝座10，所述安裝座10的上部開設有容置孔11，兩所述容置孔11同軸心、且分別用於容置相對設置的雷射發射器2和雷射接受器3；

所述對刀儀還包括一對高強度鏡片5和一對安裝塊6，所述高強度鏡片5固定連接在容置孔11朝向座體1中心的孔口處，所述安裝塊6固定連接在容置孔11遠離座體1中心的孔口處，使得雷射發射器或雷射接受器夾緊於高強度鏡片和安裝塊之間。本案中於容置孔的「內側」孔口處設置了高強度鏡片，從而一方面有效避免水霧或其他汙物與雷射發射器或雷射接受器相接觸，另一方面，受高強度鏡片自身結構強度的影響，也對雷射發射器或雷射接受器起到了一定程度的撞擊保護作用。同時，本案於容置孔的「外側」孔口處設置了安裝塊，從而在安裝完成後通過安裝塊對雷射發射器或雷射接受器起良好的夾持、固定作用，並有效避免了外部水霧或其他汙物的侵入。

所述車刀對刀儀7固定連接在安裝座10的側表面上、且與安裝座相垂直；

所述車刀對刀儀7包括固定座71、底蓋72、壓力感應器73、測試頭74、彈簧75和若干出氣組件76，所述固定座71呈底部敞口的空心狀，所述底蓋72-可拆卸的連接在固定座71的底口處，所述壓力傳感器73（只要受到0.1N的壓力就能傳輸信號到控制中心內，從而大幅提升刀具測量精確度，並可間接大幅降低測試頭的磨損度）可拆卸的連接在底蓋72的遠離固定座底口的一側；

所述固定座71的遠離底口的一側面上還開設有用於容置測試頭74的通孔，所述測試頭74的一端穿設在通孔中，所述測試頭74的中部設有凸環，所述彈簧75（彈簧力較小、僅起支撐作用）抵在凸環和底蓋72之間，所述測試頭74與壓力感應器73同向設置、且二者之間留有間隙；使用時可開啟刀具進給，一旦刀具碰到測試頭，測試頭即將以很小的力克服彈簧的作用力並朝向壓力傳感器滑移，從而貼合在壓力傳感器的表面上並產生壓力，使得壓力傳感器發出信號，停下刀架；最終，控制中心通過實時的刀架位置即可有效推算出刀具當前的長度信息。具有操作簡單、穩定性好、使用壽命長以及測量精準度高的特點。

若干所述出氣組件76均布在固定座71外側，所述出氣組件76包括導氣杆761和氣路接頭762，所述氣路接頭762固定連接在固定座71外側，所述導氣杆761可拆卸（從而在特殊情況下可在出氣完畢後卸下導氣杆，以適應不同類型的刀具）的連接在固定座71外側、且與氣路接頭762相連通，所述導氣杆761頂端開設有朝向測試頭74頂端的出氣孔。從而有效去除測試頭上可能附著的水霧、鐵屑等影響測量的雜質，進而大幅提升了對刀儀整體的測試精度、校核精度。

所述高強度鏡片5和容置孔11之間保持密封，所述安裝塊6和容置孔11之間保持密封。

所述容置孔11朝向座體1中心的孔口處開設有沉臺一111，所述高強度鏡片5固定連接在沉臺一111內；所述容置孔11遠離座體1中心的孔口處設有沉臺二112，所述安裝塊6可拆卸的連接在沉臺二112中。從而使得高強度鏡片以及安裝塊與安裝座之間的連接更為穩定、可靠。

所述高強度鏡片5和沉臺一111之間脹緊的連接有密封圈一50；所述沉臺二112的內壁上固定連接有凸環，所述安裝塊6與沉臺二112的內壁螺紋連接，所述安裝塊6和凸環之間脹緊的連接有密封圈二60。這樣，通過密封圈一、密封圈二在雷射發射器或雷射接受器的兩側提供了良好且足夠的密封性能。

所述安裝座10上還開設有於容置孔11相連通的穿線孔，所述穿線孔中設有連接線，所述穿線孔遠離容置孔的一側孔口設有套接所述連接線的密封套。本案還針對雷射發射器或雷射接受器上存在且必不可少的連接線做了良好的密封處理，從而對雷射發射器或雷射接受器起到了全向的密封、保護。

所述雷射發射器為直線式雷射發射器或點陣式雷射發射器。從而針對現有技術中僅採用單道光束進行檢測的方式做出改進，以若干光束組成的直線式光幕或平面式光面對刀具直徑以及刀具破損程度檢測的精準度進行了有效的保證以及大幅的提升。

所述固定座71的外壁上設有與固定座71連為一體的環狀凸臺710，所述環狀凸臺710上設有至少一固定孔（可於固定孔中安裝固定螺栓，從而使固定座固定連接在銑刀對刀儀的安裝座上），所述導氣杆761和氣路接頭762均連接在環狀凸臺710上、且環狀凸臺710內開設有用於連通導氣杆761和氣路接頭762的氣道。從而使得本案中各部件的連接更為穩定、可靠。

所述出氣組件76具有四個，四個所述出氣組件76中的導氣杆761的間距相等。從而起到全向除雜的效果。