一种机床自动测量用对刀仪装置的制作方法

本技术涉及机加工设备领域，尤其是涉及一种机床自动测量用对刀仪装置。

背景技术：

1、对刀仪是数控机床中用于测量刀具长度、直径及磨损状态的检测装置，其能够将测量结果反馈至机床控制系统，从而实现刀具参数的自动补偿，提高加工精度和对刀效率。

2、现有对刀仪通常固定安装在机床工作台或加工区域内。在不进行对刀时，对刀仪仍会占用一定的加工空间，容易对工件装夹及刀具运动造成干涉，严重时还可能因刀具或工件与对刀仪发生碰撞而造成设备损坏。同时，对刀仪长期暴露在加工环境中，切屑、切削液及油污容易附着在测头表面，影响对刀仪的测量精度和使用寿命。

3、因此，如何减小对刀仪占用的加工空间，以及降低对刀仪长期暴露在加工环境中造成对刀仪的测量精度和使用寿命的影响，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了减小对刀仪占用的加工空间，以及降低对刀仪长期暴露在加工环境中造成对刀仪的测量精度和使用寿命的影响的问题，本技术提供一种机床自动测量用对刀仪装置。

2、本技术提供的一种机床自动测量用对刀仪装置采用如下的技术方案：

3、一种机床自动测量用对刀仪装置，包括设置在机床的机架上的收纳箱，所述收纳箱位于机床的加工刀具的加工区域之外，所述收纳箱顶部开设有伸出口，所述收纳箱上活动连接有能够封堵所述伸出口的封盖，所述收纳箱内设有第一驱动组件以及安装座，所述安装座与所述收纳箱滑动连接，所述安装座上设置有对刀仪，所述第一驱动组件与所述安装座连接，以能够驱动所述对刀仪位于加工区域内的工作状态以及位于所述收纳箱内的收纳状态；

4、所述安装座与所述封盖之间通过传动组件连接，以能够驱动所述封盖在对刀仪由所述收纳状态向所述工作状态转变过程中驱动所述封盖打开，以及在对刀仪由所述工作状态向所述收纳转变过程中驱动所述封盖关闭。

5、通过采用上述技术方案，需要进行对刀时，第一驱动组件通过安装座带动对刀仪经伸出口进入加工区域，同时安装座通过传动组件带动封盖打开，使刀具能够接近对刀仪；完成对刀后，第一驱动组件带动对刀仪退回收纳箱，传动组件随安装座复位并带动封盖关闭。由于对刀仪仅在测量时进入加工区域，因此能够减少其对加工空间的占用及与刀具、工件发生干涉的可能；封盖关闭后将收纳箱内部与加工区域隔开，从而减少切屑、切削液和油污接触对刀仪，进而减小对刀仪的测量精度和使用寿命的影响。

6、优选地，所述收纳箱内固定设有滑块，所述安装座上固定设有与所述滑块滑动配合的导轨，所述导轨与所述滑块沿着所述安装座的滑动方向滑动连接。

7、通过采用上述技术方案，滑块对导轨形成线性约束，使安装座能够沿预定方向平稳移动，并限制安装座在其他方向上的偏移和摆动，从而提高对刀仪伸出位置及收纳轨迹的稳定性。

8、优选地，所述传动组件包括杆组，所述封盖的一端与所述收纳箱铰接，以使所述封盖能够相对所述收纳箱翻转；所述杆组的一端与所述封盖铰接，另一端与所述安装座铰接，以使所述安装座能够通过所述杆组带动所述封盖翻转。

9、通过采用上述技术方案，安装座的直线移动经杆组传递至封盖，并转化为封盖绕铰接位置的翻转运动，因而能够利用安装座的升降动力同步完成封盖的开闭，无需为封盖另设独立驱动源，并有利于保持封盖开闭动作与对刀仪伸缩动作相协调。

10、优选地，所述第一驱动组件包括直线气缸，所述直线气缸沿着所述安装座的滑动方向设置，所述直线气缸的缸体与所述机架固定连接，所述直线气缸的活塞杆与所述安装座固定连接；

11、所述导轨上固定设有定位块，所述机架上设有位于所述定位块滑动轨迹上的阻挡块，所述阻挡块能够与所述定位块抵接，以限定所述安装座向所述工作状态移动的极限位置。

12、通过采用上述技术方案，直线气缸的活塞杆伸缩时直接带动安装座沿导轨移动，结构简单且便于与机床的气动系统连接；当定位块与阻挡块抵接时，安装座的继续移动受到机械限制，由此确定对刀仪的工作高度，降低仅依靠直线气缸行程终点定位而产生的位置波动。

13、优选地，所述安装座包括座体以及活动安装板，所述座体与所述导轨、所述直线气缸的活塞杆连接，所述对刀仪安装于所述活动安装板上，所述活动安装板转动连接于所述座体上；

14、所述收纳箱内设有第二驱动组件，所述第二驱动组件能够驱动所述活动安装板转动，以使得所述对刀仪处于沿着立式机床的z轴方向设置的立式对刀位置，所述座体上设有与所述活动安装板连接的复位件，所述复位件能够驱动所述活动安装板转动，使得所述对刀仪处于沿着卧式机床的z轴方向设置的卧式对刀位置。

15、通过采用上述技术方案，活动安装板相对于座体转动时能够改变对刀仪的测量方向，第二驱动组件使对刀仪切换至立式对刀位置，复位件则使其返回卧式对刀位置，从而利用同一对刀仪适应不同刀轴方向的刀具测量，减少分别设置多个对刀仪所需的安装空间和设备成本

16、优选地，所述复位件包括复位扭簧，所述座体上设有定位部，所述活动安装板上设有与所述座体转动连接的转动轴，所述复位扭簧套设在所述转动轴上，且一端与所述座体连接，另外一端与所述活动安装板连接，以能够将所述活动安装板压紧于所述定位部上，使得所述对刀仪处于所述卧式对刀位置。

17、通过采用上述技术方案，当第二驱动组件解除对活动安装板的推动作用后，复位扭簧释放弹性势能并驱动活动安装板绕转动轴反向转动，直至活动安装板压紧定位部；定位部确定复位终点，复位扭簧持续提供预紧力，从而使对刀仪自动且稳定地保持在卧式对刀位置。

18、优选地，所述第二驱动组件包括驱动杆、直线驱动机构以及旋转导向模组，所述直线驱动机构能够驱动所述驱动杆沿着所述旋转导向模组移动，所述驱动杆与所述直线驱动机构滑动连接，所述驱动杆在沿着所述旋转导向模组移动的过程中，能够推动所述活动安装板转动，以使得所述对刀仪由所述卧式对刀位置转动至所述立式对刀位置。

19、通过采用上述技术方案，直线驱动机构带动驱动杆平移，旋转导向模组对驱动杆的运动方向进行引导，使驱动杆在平移过程中产生朝向活动安装板的运动并向其施加推力，由此将直线驱动机构的直线运动转化为活动安装板的转动。

20、优选地，所述直线驱动机构包括丝杆螺母副、滑移座、旋转电机以及滑轨，所述丝杆螺母副的丝杆转动连接于所述收纳箱内，所述旋转电机与所述丝杆传动连接；所述滑轨与所述丝杆平行设置，所述滑移座与所述滑轨滑动连接，并与所述丝杆螺母副的螺母固定连接；所述驱动杆沿靠近或远离所述活动安装板的方向滑动连接于所述滑移座上。

21、通过采用上述技术方案，丝杆螺母副将旋转运动转化为滑移座的直线移动，便于精确控制驱动杆的推进距离；驱动杆能够相对于滑移座滑动，使其在随滑移座移动的同时适应旋转导向模组所限定的位移方向，减少因运动方向不一致而产生的卡滞。

22、优选地，所述旋转导向模组包括导向部，所述导向部上设置有供所述驱动杆抵接的导向面，所述导向面具有第一端和高于所述第一端的第二端；所述驱动杆能够沿所述导向面移动，并在移动过程中产生朝向所述活动安装板的位移分量，以能够推动所述活动安装板转动至所述立式对刀位置。

23、通过采用上述技术方案，驱动杆沿导向面移动时，导向面对驱动杆施加改变其运动方向的作用力，使驱动杆在随滑移座移动的基础上产生朝向活动安装板的位移分量，进而逐步推动活动安装板转动，能够使转向过程较为平稳。

24、优选地，所述座体上设有阻挡部，所述阻挡部能够限制所述活动安装板转动，以使得所述活动安装板处于所述立式对刀位置。

25、通过采用上述技术方案，当活动安装板转动至立式对刀位置时，阻挡部与活动安装板抵接并形成机械限位，以阻止活动安装板继续转动；驱动杆的推力使活动安装板保持贴靠阻挡部，从而提高立式对刀位置的稳定性和重复性。

26、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

27、1.第一驱动组件带动对刀仪退回收纳箱，传动组件随安装座复位并带动封盖关闭。由于对刀仪仅在测量时进入加工区域，因此能够减少其对加工空间的占用及与刀具、工件发生干涉的可能；封盖关闭后将收纳箱内部与加工区域隔开，从而减少切屑、切削液和油污接触对刀仪，进而减小对刀仪的测量精度和使用寿命的影响；

28、2.当活动安装板转动至立式对刀位置时，阻挡部与活动安装板抵接并形成机械限位，以阻止活动安装板继续转动；驱动杆的推力使活动安装板保持贴靠阻挡部，从而提高立式对刀位置的稳定性和重复性；

29、3.安装座通过传动组件带动封盖同步开闭，利用安装座的移动完成封盖的联动控制，因而能够减少独立驱动部件并使封盖与对刀仪的动作保持协调；

30、4.活动安装板能够相对于座体转动，第二驱动组件、复位件、定位部和阻挡部相互配合，使同一对刀仪能够在立式对刀位置和卧式对刀位置之间稳定切换，以适应不同刀轴方向的测量需求。