刀具检测机及其检测方法转让专利
申请号 : CN202211187047.4
文献号 : CN115265634B
文献日 : 2022-12-06
发明人 : 于敦金 , 李冰 , 张胜超 , 刘海元 , 郑胜彬 , 杜磊 , 王祥
申请人 : 山东豪迈机械科技股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种刀具检测机,其特征在于,包括传输装置、热缩装置(2)、冷却装置(3)和检测装置(4);所述传输装置包括支撑盘(1)和驱动机构,所述驱动机构用于驱动所述支撑盘(1)转动,所述支撑盘(1)上间隔设置有多个夹持部(6),所述夹持部(6)用于夹持刀柄(8);沿所述支撑盘(1)的转动方向依次间隔设置有所述热缩装置(2)、所述冷却装置(3)和所述检测装置(4),且至少两个所述夹持部(6)用于同时与所述热缩装置(2)、所述冷却装置(3)和所述检测装置(4)中的至少两者对应;所述热缩装置(2)用于加热刀柄(8),所述冷却装置(3)用于冷却刀柄(8)和安装在刀柄(8)内的刀具(7),所述检测装置(4)用于检测刀具(7);
所述冷却装置(3)包括第一支架(31)、气刀机构(33)和滑动轨道(36),所述第一支架(31)设置在所述支撑盘(1)的一侧,所述滑动轨道(36)为沿所述支撑盘(1)的转动方向设置在所述第一支架(31)至所述检测装置(4)之间的弧形结构,所述滑动轨道(36)的第一端靠近所述第一支架(31),所述滑动轨道(36)的第二端靠近所述检测装置(4),沿滑动轨道(36)的第一端至第二端的方向,所述滑动轨道(36)与所述支撑盘(1)的间距逐渐增大,所述第一支架(31)与所述气刀机构(33)之间连接有弹性件(35),且所述气刀机构(33)与所述滑动轨道(36)滑动配合,所述气刀机构(33)朝向所述支撑盘(1)的一侧设置有第一挡块(34),所述支撑盘(1)的周向上设置有与多个所述夹持部(6)的位置一一对应的多个第二挡块(11),所述第二挡块(11)用于在转动至所述滑动轨道(36)的第一端时与所述第一挡块(34)抵接,所述第二挡块(11)用于在转动至滑动轨道(36)的第二端时与所述第一挡块(34)分离,所述弹性件(35)用于带动所述气刀机构(33)复位,所述气刀机构(33)上设置有喷嘴,用于向刀具和/或刀柄喷出气体。
2.根据权利要求1所述的刀具检测机,其特征在于,所述支撑盘(1)为开设有中心开口的环状结构,所述中心开口内设置有机械臂(5),所述热缩装置(2)、所述冷却装置(3)和所述检测装置(4)沿周向设置于所述支撑盘(1)的外侧。
3.根据权利要求1所述的刀具检测机,其特征在于,所述热缩装置(2)包括第二支架(21)和第一热缩仪(22),所述第一热缩仪(22)可升降地设置在所述第二支架(21)上,所述第二支架(21)上还设置有扫码器(23)。
4.根据权利要求1所述的刀具检测机,其特征在于,所述冷却装置(3)还包括冷却机构(32);所述冷却机构(32)可升降的设置在所述第一支架(31)上,所述冷却机构(32)上设置有低温腔,用于罩设在所述刀具(7)和/或刀柄(8)外。
5.根据权利要求1所述的刀具检测机,其特征在于,所述检测装置(4)包括第三支架(41)和设置在所述第三支架(41)上的第一影像测量仪(42)及第二影像测量仪(43),所述第一影像测量仪(42)用于设置在刀具(7)上方,沿垂直所述支撑盘(1)的方向采集刀具(7)和刀柄(8)的图像,所述第二影像测量仪(43)沿平行所述支撑盘(1)的方向设置,用于采集刀具(7)和刀柄(8)侧面的图像。
6.根据权利要求5所述的刀具检测机,其特征在于,所述检测装置(4)上设置有第二热缩仪(44),所述第二热缩仪(44)用于加热刀柄(8),使刀柄(8)与刀具(7)分离。
7.根据权利要求1所述的刀具检测机,其特征在于,所述夹持部(6)的数量为三个,且三个所述夹持部(6)在所述支撑盘(1)的圆周方向上等间距分布。
8.根据权利要求1至7任一项所述的刀具检测机,其特征在于,所述夹持部(6)包括底座(63)、夹持件(61)和电机(62),所述电机(62)设置在所述底座(63)内,所述夹持件(61)设置在所述底座(63)的靠近所述刀具(7)安装位的一端,所述电机(62)与所述夹持件(61)传动连接,所述电机(62)用于驱动所述夹持件(61)转动。
9.根据权利要求8所述的刀具检测机,其特征在于,所述夹持件(61)上开设有多面体结构的型腔,所述型腔的敞口端背向所述底座(63),所述型腔用于与刀柄(8)上设置的多面体结构卡接配合。
10.一种根据权利要求1至9任一项所述的刀具检测机的检测方法,其特征在于,包括:
S1:通过热缩装置(2)加热一个刀柄(8),将刀具(7)装入刀柄(8)并通过传输装置传输至冷却装置(3),由冷却装置(3)对刀具(7)和刀柄(8)进行冷却后,通过传输装置传输至检测装置(4),由检测装置(4)对刀具(7)进行检测,执行步骤S2;
S2:判断刀具(7)是否合格,若是则结束,若否则执行步骤S3;
S3:判断刀柄(8)被检测的次数是否大于或等于第一设定值,若是则执行步骤S4,若否则执行步骤S5;
S4:判断连续更换刀柄(8)的次数是否大于或等于第二设定值,若是,则执行步骤S6,若否,则执行步骤S7;
S5:通过热缩装置(2)加热刀柄(8),将刀具(7)拿出并重新装入刀柄(8),通过传输装置传输至冷却装置(3),由冷却装置(3)对刀具(7)和刀柄(8)进行冷却后,通过传输装置传输至检测装置(4),由检测装置(4)对刀具(7)进行检测,执行步骤S2;
S6:发送警报提示故障;
S7:更换刀柄(8),执行步骤S1。
说明书 :
刀具检测机及其检测方法
技术领域
背景技术
量比对,劳动强度大,效率低且容易出错;而另一些检测方式中,刀具的安装,冷却和检测均
在同一工位进行,效率低下,各个装置的设置空间有限,运动轨迹易产生干涉,影响检测精
度和检测机的适用范围,另外,刀具检测流程繁琐、效率较低。
发明内容
盘上间隔设置有多个夹持部,所述夹持部用于夹持刀柄;沿所述传输装置的转动方向依次
间隔设置有所述热缩装置、所述冷却装置和所述检测装置,且至少两个所述夹持部用于同
时与所述热缩装置、所述冷却装置和所述检测装置中的至少两者对应;所述热缩装置用于
加热刀柄,所述冷却装置用于冷却刀柄和安装在刀柄内的刀具,所述检测装置用于检测刀
具;
置之间的弧形结构,所述滑动轨道的第一端靠近所述第一支架,所述滑动轨道的第二端靠
近所述检测装置,沿滑动轨道的第一端至第二端的方向,所述滑动轨道与所述支撑盘的间
距逐渐增大,所述第一支架与所述气刀机构之间连接有弹性件,且所述气刀机构与所述滑
动轨道滑动配合,所述气刀机构朝向所述支撑盘的一侧设置有第一挡块,所述支撑盘的周
向上设置有与多个所述夹持部的位置一一对应的多个第二挡块,所述第二挡块用于在转动
至所述滑动轨道的第一端时与所述第一挡块抵接,所述第二挡块用于在转动至滑动轨道的
第二端时与所述第一挡块分离,所述弹性件用于带动所述气刀机构复位,所述气刀机构上
设置有喷嘴,用于向刀具和/或刀柄喷出气体。
采集刀具和刀柄的图像,所述第二影像测量仪沿平行所述支撑盘的方向设置,用于采集刀
具和刀柄侧面的图像。
所述电机用于驱动所述夹持件转动。
具进行检测,执行步骤S2;
对刀具进行检测,执行步骤S2;
动,以使夹持部的位置可以通过支撑盘的转动调整;通过沿传输装置的转动方向依次间隔
设置有热缩装置、冷却装置和检测装置,能够将刀柄的加热和刀具的安装,刀柄和刀具的冷
却,以及刀具的检测分散至不同的工位,并通过输送机构对刀柄和刀具进行输送,通过设置
使至少两个夹持部能够同时与热缩装置、冷却装置和检测装置中的至少两者对应,使刀具
的安装和/或检测过程可以同时进行,极大的提高了刀具的检测效率,避免了热缩装置、冷
却装置和检测装置之间的相互影响,提升了刀具检测机的适用范围和检测的准确性及工作
效率;此外,通过设置气刀机构,能够通过起到机构的喷嘴向刀具和/或刀柄喷出气体,使刀
具和/或刀柄降温,通过设置第一支架和弧形结构的滑动轨道,使滑动轨道的第一端靠近第
一支架,滑动轨道的第二端沿传输装置的转动方向靠近检测装置;通过使气刀机构与滑动
轨道滑动配合,并设置气刀机构朝向支撑盘的一侧设置有第一挡块,支撑盘的周向上设置
有与多个夹持部的位置一一对应的多个第二挡块,第二挡块转动至滑动轨道的第一端时与
第一挡块抵接,带动气刀机构自滑动轨道的第一端向第二端滑动,通过设置滑动轨道与支
撑盘偏心,使沿气刀机构的滑动方向,第一挡块与第二挡块的抵接面逐渐减小,至少气刀机
构滑动至滑动轨道的第二端时,第一挡块与第一挡块分离;通过在第一支架与之间连接使
弹性件能够带动喷气机构复位,回复至滑动轨道的第一端,由于上述刀具和/或刀柄在刀具
检测的过程中耗费的时间最久,因此通过设置气刀机构伴随夹持部转动一定的角度,能够
提升冷却效果,节约冷却时间,从而提高检测效率。
散至不同的工位的优点,因此该刀具检测机的检测方法在相应方面也具有较好的质量品
质。
附图说明
言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
以相互组合。
例,而不是全部的实施例。
圆形盘、方形盘结构,也可以根据具体的应用场景设计为星型或其他异形结构,驱动机构用
于驱动支撑盘1转动,可选的,上述的驱动机构驱动支撑盘1间歇式转动,支撑盘1上间隔设
置有多个夹持部6,夹持部6用于夹持刀柄8;沿传输装置的转动方向依次间隔设置有热缩装
置2、冷却装置3和检测装置4,且至少两个夹持部6用于同时与热缩装置2、冷却装置3和检测
装置4中的至少两者对应;即支撑盘1转动时用于带动夹持部6在热缩装置2、冷却装置3和检
测装置4之间运动,支撑盘1停止时,至少两个夹持部6的位置与热缩装置2、冷却装置3和检
测装置4中的至少两者相对应;其中,热缩装置2用于加热刀柄8,冷却装置3用于冷却刀柄8
和安装在刀柄8内的刀具7,检测装置4用于检测刀具7;
结构,滑动轨道36的第一端靠近第一支架31,滑动轨道36的第二端靠近检测装置4,且滑动
轨道36与支撑盘1偏心设置,第一支架31与气刀机构33之间连接有弹性件35,且气刀机构33
与滑动轨道36滑动配合,气刀机构33朝向支撑盘1的一侧设置有第一挡块34支撑盘1的周向
上设置有与多个夹持部6的位置一一对应的多个第二挡块11,第二挡块11转动至滑动轨道
36的第一端时与第一挡块34抵接,带动气刀机构33自滑动轨道36的第一端向第二端滑动,
沿气刀机构33的滑动方向,第一挡块34与第二挡块11的抵接面逐渐减小,至少气刀机构33
滑动至滑动轨道36的第二端时,第一挡块34与第一挡块34分离,弹性件35带动气刀机构33
复位,气刀机构33上设置有喷嘴,用于向刀具和/或刀柄喷出气体。
部6的位置可以通过支撑盘1的转动调整;通过沿传输装置的转动方向依次间隔设置有热缩
装置2、冷却装置3和检测装置4,能够将刀柄8的加热和刀具7的安装,刀柄8和刀具7的冷却,
以及刀具7的检测分散至不同的工位,并通过输送机构对刀柄8和刀具7进行输送,通过设置
使至少两个夹持部6能够同时与热缩装置2、冷却装置3和检测装置4中的至少两者对应,使
刀具7的安装和/或检测过程可以同时进行,极大的提高了刀具7的检测效率,避免了热缩装
置2、冷却装置3和检测装置4之间的相互影响,提升了刀具检测机的适用范围和检测的准确
性;此外,通过设置气刀机构33,能够通过起到机构的喷嘴向刀具7和/或刀柄8喷出气体,使
刀具7和/或刀柄8降温,通过设置第一支架31和弧形结构的滑动轨道36,使滑动轨道36的第
一端靠近第一支架31,滑动轨道36的第二端沿传输装置的转动方向靠近检测装置4;通过使
气刀机构33与滑动轨道36滑动配合,并设置气刀机构33朝向支撑盘1的一侧设置有第一挡
块34,支撑盘1的周向上设置有与多个夹持部6的位置一一对应的多个第二挡块,第二挡块
转动至滑动轨道36的第一端时与第一挡块34抵接,带动气刀机构33自滑动轨道36的第一端
向第二端滑动,通过设置滑动轨道36与支撑盘1偏心,使沿气刀机构33的滑动方向,第一挡
块34与第二挡块的抵接面逐渐减小,至少气刀机构33滑动至滑动轨道36的第二端时,第一
挡块34与第一挡块34分离;通过在第一支架31与之间连接使弹性件35能够带动喷气机构复
位,回复至滑动轨道36的第一端,由于上述刀具7和/或刀柄8在刀具7检测的过程中耗费的
时间最久,因此通过设置气刀机构33伴随夹持部6转动一定的角度,能够提升冷却效果,节
约冷却时间,从而提高检测效率。
以将夹持部6在支撑盘1等夹角设置,能够同时对应热缩装置2、冷却装置3和检测装置4三者
的工作位;当夹持部6的数量大于三个时,应当调整两两夹持部6之间的夹角,使至少两个夹
持部6能够同时对应热缩装置2、冷却装置3和检测装置4之中的两者。
偏心设置,以便于机械手安装和拆下刀具7,热缩装置2、冷却装置3和检测装置4沿周向设置
于支撑盘1的外侧,上述的支撑盘1相对于热缩装置2、冷却装置3和检测装置4转动。具体地,
通过设置机械手能够替代人工对刀具7进行安装,既提高了效率节约大量人力成本,又减小
了安装过程可能出现的误差。
部分的刀柄8,第二支架21上还设置有扫码器23,每个刀柄8上均设置有独立的条形码或二
维码,用于记录刀柄8的加热次数。更详细地,上述的第二支架21包括一条可伸缩的第一支
撑臂和一条连接在第一支撑臂的伸缩端的第一横梁,第一热缩仪22设置在第一横梁上,当
需要对刀柄8进行加热时,第一支撑臂下降,使刀柄8的对应位置进入容纳腔内,从而充分对
刀柄8进行加热,使刀柄8扩张,使机械手能够向刀柄8内装入刀具7。可选地,上述的刀柄8相
对的两侧均设置有条形码或二维码,以实现刀柄8的动平衡。
述的低温腔外盘绕有制冷剂盘管,制冷剂盘管与制冷装置连通,用于向低温腔输送冷量,对
可选地,上述的冷却机构32可以是接触式冷却机构32,用于降低刀具7和刀柄8的温度,使刀
柄8在至少部分的刀具7上箍紧;可选地,冷却机构32上还可以设置有喷液口,用于向刀具7
和/或刀柄8喷洒冷却液,用于迅速降低刀具7和刀柄8的温度,使刀具7固定在刀柄8内;气刀
机构33,用于向刀具7和/或刀柄8喷出的气体,还能够吹去刀具7表面的水珠和浮尘,以免影
响检测结果。
用于检测扁平刀具7;第一影像测量仪42用于设置在刀具7上方,沿垂直支撑盘1的方向采集
刀具7和刀柄8的图像,用于检测刀具7的垂直度,以及锥型刀具7的刀头长度,第二影像测量
仪43沿平行支撑盘1的方向设置,用于采集刀具7和刀柄8侧面的图像用于检测刀具7的刃线
长度。可选地,上述的第三支架41上还设置有光源45,上述的光源45可以提升图像采集时的
光照环境,提高检测的准确性。
8,使刀柄8与刀具7分离。可选地,第三支架41包括十字形结构的转动架和可伸缩的第三支
撑臂,第三支撑臂与转动架十字结构的交点转动连接,其中第二热缩仪44和第一影像测量
仪42相对设置,使第一影像测量仪42处于夹持部6上方时能够进行刀具7检测,在检测完毕
后,将转动架设置有第二热缩仪44的一端转至夹持部6上方,用于对刀柄8进行加热,使刀柄
8扩张,从而通过机械手拆下刀具7。
热缩装置2、冷却装置3和检测装置4均安装在该刀具检测机的机壳内,并且沿支撑盘1的旋
转方向热缩装置2、冷却装置3和检测装置4之间的夹角也为120°,由此可以避免热缩装置2、
冷却装置3和检测装置4中的任一者在检测过程中待机,使检测效率最大化。
地,电机62与夹持件61之间设置有减速机构,减速机构对电机62输出轴的转速进行减速后
通过驱动轴与夹持件61背向刀具7安装位的一端传动连接,驱动轴与底座63之间通过轴承
连接,电机62用于驱动夹持件61转动。可选地,上述的夹持件61为可伸缩结构,具体地,可以
通过在夹持件61上设置油缸、气缸或齿轮齿条机构等方式实现,使刀柄8和刀具7既能够沿
夹持件61的周向转动,又能够沿夹持件61的轴向上下移动。
与刀柄8上设置的多面体结构卡接配合,具体地,可参照图5,可以是沿刀柄8的轴向分散设
置多个限位凸起,用于与型腔内壁上对应上开设的L型槽限位配合,也可以在刀柄8的外周
上设置弹性件并在型腔的内壁上开设与之对应的卡槽,使其两者之间形成可插拔的卡接配
合;型腔的敞口端背向底座63,使刀具7能够沿竖直方向装入刀柄8内,同时避免刀柄8与夹
持件61之间发生滑移,影响检测结果。
测装置4对刀具7进行检测,执行步骤S2;
由检测装置4对刀具7进行检测,执行步骤S2;
记;当检测装置4判断一把刀具7合格时,检测过程结束,通过加热刀柄8使其扩张,然后可通
过机械手取下该刀具7进行入库;当检测装置4检测到一把刀具7不合格时,加热刀柄8,并从
刀柄8上拆下刀具7暂时存放,具体地,此步骤既可以通过第一热缩仪22对刀柄8进行加热,
也可以通过第二热缩仪44对刀柄8进行加热,优选地,通过第二热缩仪44对刀柄8进行加热,
能够更好的区分第一热缩仪22与第二热缩仪44的功能,避免因刀具7的拆卸过程和安装过
程处于同一工位而影响检测效率;在接下来的步骤中,向刀柄8内装入新刀具7后再次进行
检测,当第一设定值为三次时,即连续进行三次检测,若检测结果均为不合格则判定为刀柄
8失效无法夹紧刀具7,需要更换新刀柄8;在更换新刀柄8后,继续向新刀柄8内装入刀具7进
行检测,当第二设定值为三次时,即再连续进行三次检测,若检测结果均为不合格则判定为
热缩仪出现故障,刀具检测机停机并发送警报,向技术人员提示故障,技术人员对热缩装置
2进行检查后,若判断热缩装置2无故障,则推测为检测装置4故障,可继续对检测装置4软件
及硬件系统进行故障排查和维修。
定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的实施方式的限制。
间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在
涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些
要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设
备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除
在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本公开
将不会被限制于本文所述的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一
致的最宽的范围。