CN103600265A - 一种刀具检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种刀具检测装置，用于检测刀具，包括：油缸，连接有活塞杆；固定连接油缸的第一支架；连接在第一支架上的导向杆；连接在第一支架上的第二支架；与导向杆活动连接的支撑板；与所述支撑板活动连接的第三支架；其中，所述第二支架和第三支架上均连接有开关，且所述支撑板由所述油缸控制。本发明不提供一种刀具检测方法，其是根据无触点开关的感应及信号反馈的原理，通过无触点开关对加工刀具的感应及信号反馈，在零件的孔系加工前，对加工刀具进行折断检测，确定加工刀具是否折断，然后再进行零件加工，避免了加工不合格零件的产生，也解决了通过孔深检测装置来进行刀具折断检测所存在的上述问题。

Description

一种刀具检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种刀具检测装置及其检测方法，特别是一种刀具折断检测装置及其检测方法。 

背景技术

在零件的生产线加工过程中，当零件的加工内容为孔的加工，尤其是对于深度较深的孔的加工工序（即细长孔的加工），由于加工刀具悬伸较长，加之刀具直径小，切削过程中在切削力的影响下，容易发生刀具折断现象。 

如何检测刀具在本工序加工过程中是否折断成为难题。在自动线加工过程中，因为工件的加工过程全是自动化完成，而且每一加工工序都有加工节拍的限制，所以不可能每加工一件产品都由人工去检测刀具是否折断，现在自动线中常用的检测方法是在孔的加工工序完成后，增加被加工零件的孔深自动检测装置，对加工孔的深度进行检测，从而判断在孔的加工工序过程中刀具是否折断，但这种检测方式存在以下问题： 

1.如果孔的加工刀具是在刀具工进或工退（即刀具进入夹具或退出夹具）过程中因和夹具元件干涉而发生折断，而不是在孔的加工过程中折断（即折断的刀具未断在加工孔内），这样后序的孔深检测装置检测被加工零件的加工深度是合格的，而加工刀具是否折断就无法判断和确定； 

2.当零件的孔深检测装置检测被加工零件孔深不合格而发出信号报警时，这样还需人工对加工刀具进行折断确认，进而更换新的刀具； 

3.孔深检测装置检测的加工不合格件还需要人工转移到孔加工工序重 新加工，费时费力。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种刀具检测装置及其方法，根据无触点开关的感应及信号反馈的原理，通过无触点开关对加工刀具的感应及信号反馈，避免了加工不合格零件的产生，也解决了通过孔深检测装置来进行刀具折断检测所存在的上述问题。 

本发明提供一种刀具检测装置，用于检测刀具，该装置包括：油缸，连接有活塞杆；固定连接油缸的第一支架；连接在第一支架上的导向杆；连接在第一支架上的第二支架；与导向杆活动连接的支撑板；与所述支撑板活动连接的第三支架；其中，所述第二支架和第三支架上均连接有开关，且所述支撑板由所述油缸控制。 

根据本发明的一个实施例，所述开关为无触点开关。 

根据本发明的一个实施例，所述开关的感应距离为4-12cm。 

根据本发明的一个实施例，其特征在于：所述第二支架上连接有两个开关。 

根据本发明的一个实施例，所述第一支架上设有多个油缸安装孔、一导向杆安装孔、一第二支架安装孔、以及一活塞杆安装孔。 

根据本发明的一个实施例，所述支撑板通过活塞杆连接至油缸。 

根据本发明的一个实施例，支撑板上设有油缸连接孔、导向杆导向孔、以及第三支架安装孔。 

根据本发明的一个实施例，还包括连接支撑板与活塞杆的第一螺钉和球面垫圈。 

本发明又提供了一种刀具检测方法，用于检测刀具，包括如下步骤： 

第一步：刀具检测装置位于原位置； 

第二步：刀具检测装置到待检测刀具的位置； 

第三步：检测刀具是否折断； 

第四步：如果信号反馈加工刀具折断，更换刀具；如果如果信号反馈加工刀具没有折断，第二支架上的第二开关对支撑板进行感应及信号反馈； 

第五步：油缸带动支撑板及第三支架下降到刀具检测装置退回原位置。 

根据本发明的一个实施例，所述原位置为不干涉工件加工的位置。 

本刀具检测装置及其检测方法根据无触点开关的感应及信号反馈的原理，通过无触点开关对加工刀具的感应及信号反馈，在零件的孔系加工前，对加工刀具进行折断检测，确定加工刀具是否折断，然后再进行零件加工，避免了加工不合格零件的产生，也解决了通过孔深检测装置来进行刀具折断检测所存在的上述问题。 

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。 

附图说明

图1所示为本发明工件加工的部分结构示意图； 

图2所示为本发明刀具检测装置的结构示意图； 

图3为图2所示刀具检测装置在III-III方向的剖视图； 

图4、图5、图6所示为刀具检测装置的第一支架的结构示意图； 

图7所示为刀具检测装置的导向杆的结构示意图； 

图8所示为图7中刀具检测装置的导向杆在VIII-VIII向的剖视图； 

图9所示为刀具检测装置的支撑板的结构示意图； 

图10所示为图9中刀具检测装置的支撑板在X-X向的剖视图； 

图11所示为刀具检测装置的第二支架或第三支架的结构示意图； 

图12所示为图11中在XII-XII向的剖视图； 

图13所示为刀具检测方法的流程图。 

图号说明

10-工件    11-刀具    12-导向套  13-加工孔 

21-油缸    22-第一支架    23-夹具体 

24-导向杆    25-第二支架 

26-支撑板    27-活塞杆    28-第三支架 

29-第一开关    30-第二开关 

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的刀具检测装置及其检测方法具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。 

本发明揭示一种刀具检测装置，如图1-3所示，本发明刀具检测装置用于检测刀具11，该刀具11用于加工工件10，刀具11上设有导向套12。 

如图2和图3，本刀具检测装置包括：油缸21、与油缸21连接的活塞杆27、支撑油缸21的第一支架22、安装第一支架22的夹具体23、连接在第一支架22上的导向杆24和第二支架25、活动连接在导向杆24上的支撑板26、活动连接在支撑板26上的第三支架28、连接在第三支架28上的第一开关29、连接在第二支架25上的第二开关30、连接支撑板26与活塞杆27的第一螺钉32和球面垫圈33。 

图4、图5、图6为第一支架22的结构示意图，所述第一支架22为油缸支架，其上设有4个油缸安装孔221-224、一导向杆安装孔226、一第二支架安装孔227、一夹具体安装孔228、以及一油缸安装定位孔229，通过这些安装孔，分别将油缸21、导向杆24、第二支架25与支 架22连接后固定安装于夹具体23上，通过螺钉32将支撑板26连接在油缸活塞杆27上。 

图7、图8为导向杆24的结构示意图，所述导向杆24通过导向杆安装孔226固定在第一支架22上。 

图9、图10为支撑板26的结构示意图，支撑板26通过活塞杆27连接至油缸21，支撑板26上设有油缸活塞杆连接孔261、导向杆导向孔262、以及第三支架安装孔263。支撑板26油缸活塞杆连接孔261与活塞杆27连接在油缸21上，实际上支撑板26由油缸21控制，油缸21可以控制支撑板26的上升与落下；支撑板26通过导向杆24导向在上升与落下过程中不会旋转；第三支架28通过第三支架安装孔263和螺母34固定连接在支撑板26上，当松开螺母34时，第三支架28与支撑板26脱离，也即支撑板26与第三支架28活动连接。 

图11、图12为第二支架25或第三支架28的结构示意图，第二支架25和第三支架28结构相同，均为开关支架，如图2、图3中的第一开关29、第二开关30均为无触点开关。第一开关29和第二开关30的感应距离为4-12cm。 

如图1，在工件10的加工孔13加工前，检测刀具是否折断时，油缸21推动支撑板26及第三支架28上升到刀具检测位置（如图3中的TEST位置），通过第三支架28上的第一开关29对加工刀具11进行感应检测，判断加工刀具11是否折断，如果信号反馈加工刀具11折断，需要对加工刀具11进行更换后再进行工件10的加工。如果信号反馈加工刀具11没有折断，第二支架25上的第二开关30对支撑板26进行感应及信号反馈，来控制油缸21的上升位置及落下位置。 

当刀具折断检测完成后，油缸21带动支撑板26及第三支架28下降到刀具折断检测机构退回位置且油缸21落下（如图3中的OK位置），避免刀具折断机构在工件10的加工过程中与加工刀具11干涉，影响工 件10的加工。 

本刀具检测装置，要根据加工刀具11退后的高度及油缸21的行程来确定本机构的安装高度（即第一支架22在夹具体23上的位置），进而来连接安装本刀具检测装置，油缸21通过上升与下降来控制加工刀具11的检测与退回，油缸21安装在第一支架22上，导向杆25也安装在第一支架22上，并穿过支撑板26上的导向孔262，防止支撑板26转动，影响加工刀具11的检测，第二支架25同样安装在第一支架22上，通过其上的第二开关30对支撑板26进行感应及信号反馈，来控制油缸21的上升位置及落下位置准确可靠，支撑板26通过螺钉32与球面垫圈33与油缸21的活塞杆27相连，第三支架28安装在支撑板26上，通过其上的第一开关29对加工刀具11进行感应与信号反馈，确定加工机床的下一步加工动作是否继续进行。 

第一开关29和第二开关30均为无触点开关，如果加工刀具11未折断，第一开关29就有感应信号发出，确认加工刀具11可以进行加工，如果加工刀具11折断，第一开关29就无感应信号发出，机床进行报警，确认加工刀具11已经折断，需要更换新的加工刀具11。 

本发明还揭示一种刀具检测方法，如图13所示，其包括如下步骤： 

第一步：刀具检测装置位于原位置，该位置为不干涉工件10的加工过程中的位置； 

第二步：刀具检测装置移动到待检测刀具的位置，即：油缸21推动支撑板26及第三支架28上升到刀具检测位置，并使第三支架28的第一开关29对准刀具11； 

第三步：检测刀具是否折断，即：过第三支架28上的第一开关29对加工刀具11进行感应检测，判断加工刀具11是否折断； 

第四步：如果信号反馈加工刀具11折断，需要对加工刀具11进行更换后再进行工件10的加工；如果信号反馈加工刀具11没有折断，第二支架 25上的第二开关30对支撑板26进行感应及信号反馈，来控制油缸21的上升位置及落下位置； 

第五步：刀具折断检测完成后，油缸21带动支撑板26及第三支架28下降到刀具检测装置退回原位置且油缸21落下（如图3中的OK位置），避免刀具折断机构在工件10的加工过程中与加工刀具11干涉，影响工件10的加工。 

本刀具检测装置及其检测方法根据无触点开关的感应及信号反馈，通过无触点开关对加工刀具的感应及信号反馈，在零件的孔系加工前，对加工刀具进行折断检测，确定加工刀具是否折断，然后再进行零件加工，避免了加工不合格零件的产生，也解决了通过孔深检测装置来进行刀具折断检测所存在的上述问题。 

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 

Claims (10)

1.一种刀具检测装置，用于检测刀具，其特征在于，该装置包括： 

油缸（21），连接有活塞杆（27）； 

固定连接油缸的第一支架（22）； 

连接在第一支架（22）上的导向杆（24）； 

连接在第一支架（22）上的第二支架（25）； 

与导向杆（24）活动连接的支撑板（26）； 

与所述支撑板（26）活动连接的第三支架（28）；其中，所述第二支架（25）和第三支架（28）上均连接有开关，且所述支撑板（26）由所述油缸（21）控制。 

2.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于：所述开关为无触点开关。 

3.根据权利要求2所述的刀具检测装置，其特征在于：所述开关的感应距离为4-12cm。 

4.根据权利要求1或2或3所述的刀具检测装置，其特征在于：所述第二支架（25）上连接有两个开关。 

5.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于：所述第一支架（22）上设有多个油缸安装孔（221-224）、一导向杆安装孔（226）、一第二支架安装孔（227）、以及一油缸安装定位孔（229）。 

6.根据权利要求1所述的刀具检测装置，其特征在于：所述支撑板（26）通过活塞杆（27）连接至油缸（21）。 

7.根据权利要求6所述的刀具检测装置，其特征在于：支撑板（26）上设有油缸连接孔（261）、导向杆导向孔（262）、以及第三支架安装孔（263）。 

8.根据权利要求6所述的刀具检测装置，其特征在于：还包括连接支撑板（26）与活塞杆（27）的第一螺钉（32）和球面垫圈（33）。 

9.根据利要求1-8任一所述刀具检测装置的检测方法，用于检测刀具，包括如下步骤： 

第一步：刀具检测装置位于原位置； 

第二步：刀具检测装置到待检测刀具的位置； 

第三步：检测刀具是否折断； 

第四步：如果信号反馈加工刀具折断，更换刀具；如果如果信号反馈加工刀具没有折断，第二支架上的第二开关对支撑板进行感应及信号反馈； 

第五步：油缸带动支撑板及第三支架下降到刀具检测装置退回原位置。 

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于：所述原位置为不干涉工件加工的位置。 

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