[实用新型]基于光栅的钻头垂直度在线检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械制造装备领域，尤其涉及钻头垂直度检测领域。

背景技术

钻头在进行打孔时往往会由于零件硬度不均匀、接触面倾斜等原因产生偏摆，严重时可能导致钻头折断，造成人身财产损失。目前尚没有能够钻头工作时检测其偏摆情况的设备，为避免发生钻头折断的意外，主要靠编制工艺路线时对切削参数的选择以及工人的观察。

实用新型内容

本申请人针对现有钻孔机无法在线测量钻头垂直度偏差的问题，进行研究改进，提供一种基于光栅的钻头垂直度在线检测装置，从而实现非接触式的钻头垂直度在线测量，它能够在钻头工作过程中检测钻头的垂直度，防止钻头因偏摆过度而折断；同时由于测量装置不与钻头主轴直接接触，使用寿命长。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于光栅的钻头垂直度在线检测装置，包括一对平行安装于钻头主轴两侧的单色光发射光栅和接收屏，所述接收屏与数据处理单元连接。

其进一步技术方案如下：

所述单色光发射光栅包括激光器，反射镜装置于所述激光器的前端，分光镜安装在所述反射镜与激光器之间；激光经所述分光镜分为两路后，由所述分光镜和反射镜反射到光栅的同一位置；所述光栅前方装置有显微透镜；

所述数据处理单元包括连接于所述接收屏的光电转换模块，计数模块的输入端连接所述光电转换模块，其输出端连接计算机。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过光栅实现非接触式的钻头垂直度在线测量，它能够在钻头工作过程中检测钻头的垂直度，防止钻头因偏摆过度而折断；同时由于测量装置不与钻头主轴直接接触，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型的原理图。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型包括一对平行安装于钻头主轴2两侧的单色光发射光栅1和接收屏3，接收屏3与数据处理单元4连接。

单色光发射光栅1包括激光器11，反射镜14装置于激光器11的前端，分光镜13安装在反射镜14与激光器11之间；单色相干光12被分光镜13分为强度相等的两路光15和光16，光15和光16分别被反射镜14和分光镜13反射到光栅18的同一位置；调整光15和光16入射角度，可以使两束衍射光沿光栅18的法线方向出射，经过光栅18前方的显微透镜17后在接收屏3上形成莫尔干涉条纹。

数据处理单元4包括连接于接收屏3的光电转换模块41，计数模块42的输入端连接光电转换模块41，其输出端连接计算机43；光电转换模块41可以将接收屏3上的干涉条纹信号转换为波峰信号，计数模块42根据波峰信号的波峰数目计算出接收屏3上的干涉条纹数目，并将信息传送给计算机43；计算机43可以根据处理软件，以干涉条纹数目的依据检测钻头的偏摆程度。

本实用新型的工作原理如下：

在不安装主轴2时，接收屏3上可以呈现出M条莫尔干涉条纹，M由光栅的条数决定；安装主轴2后，由于主轴2的遮挡，接收屏上呈现出(M-N)条干涉条纹，N为主轴遮挡条纹的数目；主轴2运转后，当主轴2发生偏摆时，接收屏上的干涉条纹数目会小于(M-N)，或者条纹数目仍然为(M-N)，但条纹的位置不断变化；光电转换模块41可以将接收屏3上的干涉条纹信号并转换为波峰信号，计数模块42根据波峰信号计算出接收屏3上的干涉条纹数目和条纹的位置，并将信息传送给计算机43；计算机43通过处理软件，以干涉条纹的信息为依据检测主轴2的偏摆程度；得到钻头的偏摆程度后，可以通过软件设定阈值，从而在钻头的偏摆大于设定角度后自动报警或是停机，达到保护钻头的目的。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对本实用新型的限制，本实用新型所限定的范围参见权利要求。在不违背本实用新型基本结构的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。