一种冲压式刀柄夹屑便捷检测装置校准设备及校准方法

技术领域

本发明涉及校准设备技术领域，具体为一种冲压式刀柄夹屑便捷检测装置校准设备及校准方法。

背景技术

在刀柄预装进刀柄夹具过程中，检测和预警主轴夹屑故障，避免主轴夹屑对零件加工质量产生影响。

如中国专利CN201911289503.4公开的一种数控机床用压电驱动式电主轴夹屑检测装置，公开日：20200117，该引用文件包括用于夹持刀柄的锥形夹具本体，其特征在于：夹具本体与刀柄相接触的一端内均匀分布若干通电后可伸出夹具本体的压电陶瓷块，压电陶瓷块可伸出夹具本体的一端设有导电触碰端子，压电陶瓷块包括一活动型压电陶瓷块和若干固定型压电陶瓷块，固定型压电陶瓷块及活动型压电陶瓷块端部的导电触碰端子上施加有不同的电性，该发明在数控机床上刀时，检测刀柄与安装在数控机床电主轴上的刀柄夹具两端面、锥面两处接触面之间是否夹杂铁屑，检测的报警临界值可预设，数值稳定，提高检测的精确性、稳定性和可靠性。

但在对夹屑检测装置使用前，需要对其进行校准，现有技术中的校准方式通常将夹屑检测装置安装在加工中心电主轴末端，用传统的拉刀机构进行上刀操作，以此来对夹屑检测装置做标定和校准，刀柄检测装置安装到电主轴的步骤繁琐，耗费时间长并且占用用于生产的加工中心电主轴，间接增加了夹屑检测装置的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冲压式刀柄夹屑便捷检测装置校准设备及校准方法，具备了本发明采用杠杆式的下压方式，杠杆能够将产生的力放大并作用在受力一端，进而使得动力输出更加强劲，无需使用数控机床电主轴拉刀机构，也可完成对夹屑检测装置的校准工作，解决了现有技术中的校准方式通常将夹屑检测装置安装在加工中心电主轴末端，用传统的拉刀机构进行上刀操作，以此来对夹屑检测装置做标定和校准，刀柄检测装置安装到电主轴的步骤繁琐，耗费时间长并且占用用于生产的加工中心电主轴，间接增加了夹屑检测装置的生产成本的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种冲压式刀柄夹屑便捷检测装置校准设备，包括底板，所述底板的上表面设置有用于放置夹屑检测装置的支撑部件、用于弹性下压所述夹屑检测装置上弹性夹头的刀柄，以及用于检测所述刀柄弹性下压力的检测部件；还包括被限制移动在竖向方向上的连接板，以及通过所述连接板的竖向移动，即可使得所述刀柄对所述夹屑检测装置上弹性夹头进行弹性下压的传动机构；所述连接板的下表面固定连接有连接座，所述连接座的表面铰接有倾斜设置的斜板，所述斜板的表面开设有滑槽，所述滑槽的槽壁滑动连接有滑动柱；还包括用于定距带动所述滑动柱横向移动的驱动机构，以及用于调节所述斜板倾斜角度的调节机构。

优选的，所述传动机构包括固定板，所述固定板固定连接在所述底板的上表面，所述固定板的顶部铰接有连接臂，所述连接臂的一端铰接有压杆，所述刀柄固定连接在所述压杆的底部，连接臂的另一端铰接有传动臂，所述传动臂的下端铰接有套筒，所述套筒的表面套接有支撑板，所述支撑板的侧面与所述固定板的侧面固定连接，所述套筒的内壁滑动连接有连接杆，所述连接杆的下表面与所述连接板的上表面，所述连接杆的表面套设有弹簧，所述弹簧的两端部分别与所述套筒的下表面和所述连接板的上表面固定连接。

优选的，所述驱动机构包括支撑座一，所述支撑座一固定连接在所述底板的上表面，所述支撑座一的顶部固定连接有转动驱动源，所述转动驱动源的驱动部固定连接有转板，所述转板的端部铰接有转臂，所述转臂的端部铰接有滑杆，所述滑杆的表面套接有限位板，所述限位板的下表面与所述底板的上表面固定连接，所述滑杆的端部与所述滑动柱的表面固定连接。

优选的，所述调节机构包括螺纹杆，所述螺纹杆转动连接在所述连接板的下表面，所述螺纹杆的表面螺纹连接有内螺纹套块，所述内螺纹套块的侧面铰接有调节臂，所述调节臂的端部与所述斜板远离所述连接座的一端铰接。

优选的，所述支撑部件包括支撑座二，所述支撑座二固定连接在所述底板的上表面，所述支撑座二的上表面固定连接有支撑架。

优选的，所述检测部件包括压力传感器，所述压力传感器可拆卸式连接在所述支撑架的上表面。

优选的，所述压力传感器通过螺栓或者卡扣连接在所述固定架的上表面。

优选的，所述螺纹杆的底部固定连接有旋钮，所述旋钮的表面开设有防滑纹路。

优选的，所述转动驱动源为伺服电机。

本发明提供如下校准方法：一种冲压式刀柄夹屑便捷检测装置校准设备的校准方法，包括以下步骤：

S1：将夹屑检测装置放置支撑部件上，并且使得夹屑检测装置上弹性夹头位于刀柄的正下方；

S2：启动驱动机构，带动刀柄对夹屑检测装置上弹性夹头进行弹性下压，即可模拟刀柄下压，完成对夹屑检测装置的校准工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明通过转动驱动源的驱动部转动半周，带动刀柄对夹屑检测装置上弹性夹头进行下压，即可模拟刀柄下压，以此来模拟数控机床电主轴拉刀机构对刀柄和夹屑检测装置上弹性夹头施加的拉力，并且本发明采用杠杆式的下压方式，杠杆能够将产生的力放大并作用在受力一端，进而使得动力输出更加强劲，无需使用数控机床电主轴拉刀机构，也可完成对夹屑检测装置的校准工作。

二、本发明当刀柄抵接到夹屑检测装置上弹性夹头后，随着连接板的继续上移，将压缩弹簧，弹簧受压后会释放能量，从而对套筒提供一弹性推力，再经传动臂、连接臂和压杆力的传递，使得刀柄对夹屑检测装置上弹性夹头提供弹性下压力，相对于现有技术中直接将伸缩机构(驱动源)的伸缩部作用在刀柄上的方式，本申请可在不影响驱动源驱动部运作的前提下，利用弹簧的压缩性，可将驱动源驱动部运作的过程，转换为可变的下压力，避免刀柄在难以移动时，伸缩机构(驱动源)的伸缩部继续伸出，造成伸缩机构(驱动源)伸缩部断裂的现象。

三、本发明通过转动驱动源的驱动部转动半周，即可使得滑动柱每次向左移动至左止点时，滑动柱的移动距离均为相等，继而使得连接板每次的上移距离也均为相等，从而对弹簧的压缩量也均相等，最终作用在夹屑检测装置上弹性夹头的弹性压力也均相等，进而通过每次控制转动驱动源的驱动部每次转动半周，即可自动校准同种规格的夹屑检测装置，在校准批量化生产的夹屑检测装置时，减少了繁琐的安装步骤，缩短了校准时间，降低了生产成本，操控更加简单，大大提高了校准工作的效率。

四、本发明通过调节斜板的斜向角度，来改变作用在夹屑检测装置上弹性夹头的弹性压力，从而配合检测部件检测的压力变化，来相应调整斜板的斜向角度，达到了可以模拟不同数控机床电主轴拉刀机构的作用力，适用范围更广，并且现有技术中通过电流改变磁力大小和改变下移距离大小，来达到调节下压力的方式，本申请无需借助其他能源消耗，即可达到调节下压力的效果，可靠性更佳，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明结构的第一状态图且作为主视图；

图2为本发明支撑座二、支撑架和压力传感器结构的俯视图；

图3为本发明套筒和连接杆结构的正视剖视图；

图4为本发明连接座、斜板、内螺纹套块和调节臂结构的后视图；

图5为本发明结构的第二状态图。

图中：1-底板、2-刀柄、3-连接板、4-连接座、5-斜板、6-滑槽、7-滑动柱、8-固定板、9-连接臂、10-压杆、11-传动臂、12-套筒、13-支撑板、14-连接杆、15-弹簧、16-支撑座一、17-转动驱动源、18-转板、19-转臂、20-滑杆、21-限位板、22-螺纹杆、23-内螺纹套块、24-调节臂、25-支撑座二、26-支撑架、27-压力传感器、28-旋钮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种冲压式刀柄夹屑便捷检测装置校准设备，包括底板1，所述底板1的上表面设置有用于放置夹屑检测装置的支撑部件、用于弹性下压所述夹屑检测装置上弹性夹头的刀柄2，以及用于检测所述刀柄2弹性下压力的检测部件；还包括被限制移动在竖向方向上的连接板3，以及通过所述连接板3的竖向移动，即可使得所述刀柄2对所述夹屑检测装置上弹性夹头进行弹性下压的传动机构；所述连接板3的下表面固定连接有连接座4，所述连接座4的表面铰接有倾斜设置的斜板5，所述斜板5的表面开设有滑槽6，所述滑槽6的槽壁滑动连接有滑动柱7；还包括用于定距带动所述滑动柱7横向移动的驱动机构，以及用于调节所述斜板5倾斜角度的调节机构，在校准时，将夹屑检测装置放置支撑部件上，然后通过驱动机构，带动滑动柱7横向向左移动，通过滑动柱7横向向左移动并经滑动柱7与滑槽6之间的滑动配合，带动连接板3上移，通过连接板3上移，并在传动机构的作用下，使得刀柄2对夹屑检测装置上弹性夹头进行弹性下压，即可模拟刀柄2下压，以此来模拟数控机床电主轴拉刀机构对刀柄和夹屑检测装置上弹性夹头施加的拉力，在调节弹性下压力的大小，进行预设置时，通过调节机构，对斜板5的斜向角度进行调节，继而滑动柱7每次向左移动至左止点时，连接板3的上移距离会发生相应的变化，从而经传动机构传递的弹性压力也发生相应的变化，最终作用在夹屑检测装置上弹性夹头的弹性压力也发生相应的变化，从而配合检测部件检测的压力变化，来相应调整斜板5的斜向角度，达到了可以模拟不同数控机床电主轴拉刀机构的作用力，适用范围更广。

进一步的，所述传动机构包括固定板8，所述固定板8固定连接在所述底板1的上表面，所述固定板8的顶部铰接有连接臂9，所述连接臂9的一端铰接有压杆10，所述刀柄2固定连接在所述压杆10的底部，连接臂9的另一端铰接有传动臂11，所述传动臂11的下端铰接有套筒12，所述套筒12的表面套接有支撑板13，所述支撑板13的侧面与所述固定板8的侧面固定连接，所述套筒12的内壁滑动连接有连接杆14，所述连接杆14的下表面与所述连接板3的上表面，所述连接杆14的表面套设有弹簧15，所述弹簧15的两端部分别与所述套筒12的下表面和所述连接板3的上表面固定连接，通过连接板3上移，带动连接杆14、弹簧15和套筒12一同上移，通过套筒12上移并经传动臂11的传动，带动连接臂9逆时针转动，通过连接臂9逆时针转动并经压杆10的传动，带动刀柄2对夹屑检测装置上弹性夹头进行下压，即可模拟刀柄2下压，以此来模拟数控机床电主轴拉刀机构对刀柄和夹屑检测装置上弹性夹头施加的拉力，并且本发明采用杠杆式的下压方式，杠杆能够将产生的力放大并作用在受力一端，进而使得动力输出更加强劲，无需使用数控机床电主轴拉刀机构，也可完成对夹屑检测装置的校准工作；当刀柄2抵接到夹屑检测装置上弹性夹头后，随着连接板3的继续上移，将压缩弹簧15，弹簧15受压后会释放能量，从而对套筒12提供一弹性推力，再经传动臂11、连接臂9和压杆10力的传递，使得刀柄2对夹屑检测装置上弹性夹头提供弹性下压力，相对于现有技术中直接将伸缩机构(驱动源)的伸缩部作用在刀柄2上的方式，本申请可在不影响驱动源驱动部运作的前提下，利用弹簧15的压缩性，可将驱动源驱动部运作的过程，转换为可变的下压力，避免刀柄2在难以移动时，伸缩机构(驱动源)的伸缩部继续伸出，造成伸缩机构(驱动源)伸缩部断裂的现象。

进一步的，所述驱动机构包括支撑座一16，所述支撑座一16固定连接在所述底板1的上表面，所述支撑座一16的顶部固定连接有转动驱动源17，所述转动驱动源17的驱动部固定连接有转板18，所述转板18的端部铰接有转臂19，所述转臂19的端部铰接有滑杆20，所述滑杆20的表面套接有限位板21，所述限位板21的下表面与所述底板1的上表面固定连接，所述滑杆20的端部与所述滑动柱7的表面固定连接，通过转动驱动源17的驱动部转动半周，带动转板18转动半周，通过转板18转动半周并经转臂19的传动，以及滑杆20与限位板21之间的滑动配合，即可带动滑动柱7横向向左移动；在完成校准后，通过转动驱动源17的驱动部继续转动半周，即可使得上述各个结构均返回至图1所示状态，以更换校准后的夹屑检测装置，进行下一次的校准，并且在本申请中通过转动驱动源17的驱动部转动半周，即可使得滑动柱7每次向左移动至左止点时，滑动柱7的移动距离均为相等，继而使得连接板3每次的上移距离也均为相等，从而对弹簧15的压缩量也均相等，最终作用在夹屑检测装置上弹性夹头的弹性压力也均相等，进而通过每次控制转动驱动源17的驱动部每次转动半周，即可自动校准同种规格的夹屑检测装置，在校准批量化生产的夹屑检测装置时，减少了繁琐的安装步骤，缩短了校准时间，降低了生产成本，操控更加简单，大大提高了校准工作的效率。

进一步的，所述调节机构包括螺纹杆22，所述螺纹杆22转动连接在所述连接板3的下表面，所述螺纹杆22的表面螺纹连接有内螺纹套块23，所述内螺纹套块23的侧面铰接有调节臂24，所述调节臂24的端部与所述斜板5远离所述连接座4的一端铰接，通过扭动螺纹杆22的转动，通过螺纹杆22的转动，带动内螺纹套块23下移，通过内螺纹套块23下移并经调节臂24的传动，带动斜板5逆时针转动，即可对斜板5的斜向角度进行调节。

进一步的，所述支撑部件包括支撑座二25，所述支撑座二25固定连接在所述底板1的上表面，所述支撑座二25的上表面固定连接有支撑架26。

进一步的，所述检测部件包括压力传感器27，所述压力传感器27可拆卸式连接在所述支撑架26的上表面，通过设置的压力传感器27，即可检测到刀柄2施加的下压力。

进一步的，所述压力传感器27通过螺栓或者卡扣连接在所述固定架2的上表面，通过螺栓或者卡扣连接的方式，均便于对压力传感器27进行拆装，以便维修与更换。

进一步的，所述螺纹杆22的底部固定连接有旋钮28，所述旋钮28的表面开设有防滑纹路，通过设置的旋钮28，便于通过捂住旋钮28，进而转动螺纹杆，通过设置的防滑纹路，增大了手掌与旋钮28之间的摩擦阻力，达到了防打滑的效果。

进一步的，所述转动驱动源17为伺服电机。

请参阅图1至图5，本发明提供一种校准方法：一种冲压式刀柄夹屑便捷检测装置校准设备的校准方法，包括以下步骤：

S1：将夹屑检测装置放置支撑部件上，并且使得夹屑检测装置上弹性夹头位于刀柄2的正下方；

S2：启动驱动机构，带动刀柄2对夹屑检测装置上弹性夹头进行弹性下压，即可模拟刀柄2下压，完成对夹屑检测装置的校准工作。

工作原理：该冲压式刀柄夹屑便捷检测装置校准设备在校准时，将夹屑检测装置放置支撑座二25的上表面并位于支撑架26的架内，使得刀柄2位于夹屑检测装置上弹性夹头的正上方，然后通过转动驱动源17的驱动部转动半周，带动转板18转动半周，通过转板18转动半周并经转臂19的传动，以及滑杆20与限位板21之间的滑动配合，带动滑动柱7横向向左移动，通过滑动柱7横向向左移动并经滑动柱7与滑槽6之间的滑动配合，带动连接板3上移，通过连接板3上移，带动连接杆14、弹簧15和套筒12一同上移，通过套筒12上移并经传动臂11的传动，带动连接臂9逆时针转动，通过连接臂9逆时针转动并经压杆10的传动，带动刀柄2对夹屑检测装置上弹性夹头进行下压，即可模拟刀柄2下压，以此来模拟数控机床电主轴拉刀机构对刀柄和夹屑检测装置上弹性夹头施加的拉力，并且本发明采用杠杆式的下压方式，杠杆能够将产生的力放大并作用在受力一端，进而使得动力输出更加强劲，无需使用数控机床电主轴拉刀机构，也可完成对夹屑检测装置的校准工作；

当刀柄2抵接到夹屑检测装置上弹性夹头后，随着连接板3的继续上移，将压缩弹簧15，弹簧15受压后会释放能量，从而对套筒12提供一弹性推力，再经传动臂11、连接臂9和压杆10力的传递，使得刀柄2对夹屑检测装置上弹性夹头提供弹性下压力，相对于现有技术中直接将伸缩机构(驱动源)的伸缩部作用在刀柄2上的方式，本申请可在不影响驱动源驱动部运作的前提下，利用弹簧15的压缩性，可将驱动源驱动部运作的过程，转换为可变的下压力，避免刀柄2在难以移动时，伸缩机构(驱动源)的伸缩部继续伸出，造成伸缩机构(驱动源)伸缩部断裂的现象；

在完成校准后，通过转动驱动源17的驱动部继续转动半周，即可使得上述各个结构均返回至图1所示状态，以更换校准后的夹屑检测装置，进行下一次的校准，并且在本申请中通过转动驱动源17的驱动部转动半周，即可使得滑动柱7每次向左移动至左止点时，滑动柱7的移动距离均为相等，继而使得连接板3每次的上移距离也均为相等，从而对弹簧15的压缩量也均相等，最终作用在夹屑检测装置上弹性夹头的弹性压力也均相等，进而通过每次控制转动驱动源17的驱动部每次转动半周，即可自动校准同种规格的夹屑检测装置，在校准批量化生产的夹屑检测装置时，减少了繁琐的安装步骤，缩短了校准时间，降低了生产成本，操控更加简单，大大提高了校准工作的效率；

在调节弹性下压力的大小，进行预设置时，通过扭动螺纹杆22的转动，通过螺纹杆22的转动，带动内螺纹套块23下移，通过内螺纹套块23下移并经调节臂24的传动，带动斜板5逆时针转动，即可对斜板5的斜向角度进行调节，继而滑动柱7每次向左移动至左止点时，连接板3的上移距离会发生相应的变化，从而对弹簧15的压缩量也发生相应的变化，最终作用在夹屑检测装置上弹性夹头的弹性压力也发生相应的变化，从而配合检测部件检测的压力变化，来相应调整斜板5的斜向角度，达到了可以模拟不同数控机床电主轴拉刀机构的作用力，适用范围更广，并且现有技术中通过电流改变磁力大小和改变下移距离大小，来达到调节下压力的方式，本申请无需借助其他能源消耗，即可达到调节下压力的效果，可靠性更佳，降低了生产成本。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。