[发明专利]一种刀具自动测量装置

说明书

技术领域：

本发明涉及数控机床精密加工和测量设备领域，具体涉一种刀具自动测量装置及。

背景技术：

随着数控机床及其加工技术的飞速发展，采用五轴联动刀具磨床加工、修磨刀具的应用越来越普遍，加工过程中或是加工后对刀具形位公差、直径进行测量以判定所加工刀具是否符合质量要求已成为刀具质量控制的关键工序。由于刀具是数控机床用来加工精密零件的工具，因此，只有刀具自身精度达到了要求，才能加工出合格的精密零件。在精密零件加工精度要求越来越高的情况下，对所采用的刀具自身精度同样提出更高要求。

传统应用于刀具形状公差、位置公差、直径的测量技术，大多由人工采用机械或电子游标卡尺进行抽检测量，这种测量方法具有如下问题：1、由于刀具的批量生产中，同一规格单批次数量极大，而刀具规格很多，仅通过人工抽检方式，难免会出现因实际超差不符合要求的刀具未被检测出来，最终当作合格品流入市场，导致后端使用刀具时出现严重质量问题，但此时发现已为时已晚；2、人工检测效率极为低下；3、刀具表面及所加工的特征精度高，表面光洁度要求也高，传统方法需要将测量工具与刀具表面接触，对刀具特征表面会有一定损伤，从而影响刀具自身精度；4、刀具上的特征多具有较为复杂的曲面形貌，传统测量方法，难以测量复杂曲面的形貌特征。综上所述，传统的刀具测量方法难以适应现代化大规模生产要求。

发明内容：

本发明的目的是提供一种刀具自动测量装置，它采用非接触式测量方式，即通过由CCD相机、镜头等组成的光学系统，在不与刀具被测表面接触的情况下，快速拍摄刀具表面圆周方向不同位置上的形貌特征图像，所拍摄图像通过数据线被实时传送到测量装置配套的控制系统，再通过机器视觉和图像处理技术，将拍摄的形貌特征与刀具理论外形尺寸及要求公差进行对比，从而得到所测量刀具实际的形位公差和直径大小。为便于快速拍摄刀具圆周方向上各位置的特征图像，刀具在测量过程中的运动状态由刀具自动测量辅助装置实现，仅需要人工将刀具放置在刀具自动测量辅助装置上，并通过测量系统设定各参数及测量程序，则整个测量过程按照测量程序自动完成，无须人工干预。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明采用以下技术方案：它包含第一支撑座1、手动Y轴2、手动Y轴调整标尺3、手动Z轴安装座4、手动Z轴调整标尺5、手动Z轴6、镜头及CCD相机连接板7、CCD相机8、CCD相机线缆9、镜头10、平台11、自动测量辅助装置12、第二支撑座13、手动Y轴紧定螺钉14、手动Z轴紧定螺钉15、CCD相机及镜头连接板固定螺钉16、手动Z轴调节旋钮17和手动Y轴调节旋钮18，第一支撑座1和第二支撑座13的上方设置有平台11，平台11的上方设置有手动Y轴2，手动Y轴2的一侧设置有自动测量辅助装置12，手动Y轴2的侧边上设置有手动Y轴调整标尺3，手动Y轴调整标尺3的对应侧面设置有手动Y轴紧定螺钉14，手动Y轴紧定螺钉14的相邻侧面上设置有手动Y轴调节旋钮18，手动Y轴2的上方通过手动Z轴安装座4连接有手动Z轴6，手动Z轴6的侧边设置有手动Z轴调整标尺5，手动Z轴调整标尺5的对应侧面设置有手动Z轴紧定螺钉15，手动Z轴6的一侧通过CCD相机及镜头连接板固定螺钉16将镜头及CCD相机连接板7与CCD相机8连接，手动Z轴6的上方设置有手动Z轴调节旋钮17，CCD相机8的上方设置有CCD相机线缆9，CCD相机8的下方设置有镜头10。

所述的自动测量辅助装置12包含伺服电机线缆19、伺服电机20、电机安装座固定螺钉21、电机安装座22、联轴器23、第一同步皮带24、从动轴25、背光板26、第二同步皮带27、第三支撑座28、第一挡板29、挡板固定螺钉30、刀具31、主动轴32、第二挡板33、轴承34和第四支撑座35，伺服电机20的中心内部设置有伺服电机线缆19，伺服电机20的一侧下方通过电机安装座固定螺钉21与电机安装座22连接，伺服电机20的一端通过联轴器23和轴承34连接，轴承34与主动轴32连接，主动轴32的一侧设置有从动轴25，主动轴32的另一侧两端通过挡板固定螺钉30和第二挡板33与第一挡板29连接，主动轴32的上方设置有刀具31，且主动轴32与从动轴25的两端分别与第一同步皮带24和第二同步皮带27连接，第一同步皮带24和第二同步皮带27的外侧设置有第三支撑座28，第三支撑座28的下方设置有背光板26。