阅读说明：本技术 一种工件加工高精度定位刀具补偿装置 (A kind of work pieces process high accuracy positioning tool compensating apparatus ) 是由 陈会涛 柴杉杉 吕松宝 管众 何佳佳 于 2019-09-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种工件加工高精度定位刀具补偿装置,其包括基座,所述基座的一端与检测组件相连,其另一端与固定组件相连,所述检测组件用以对刀具进行位置检测并反馈至控制中心进行调节刀具,所述固定组件用以将基座以及检测组件固定在加工装置上,本发明装置结构稳定,灵活可靠,拆装便捷,设置有密封保护装置,可随时保护传感器不受加工碎渣的污染或损坏,在密封保护装置中还增设清洗装置,进一步保证传感器的整洁,从而保证其精度,从而保证补偿精度,另外传感器是安装在自动伸缩装置中,全自动化控制,配合密封保护装置,更加智能,在基座的尾部设置有固定组件,其可以安装在大多种复杂的机床外部,通用性强。(The invention discloses a kind of work pieces process high accuracy positioning tool compensating apparatus, it includes pedestal, one end of the pedestal is connected with detection components, its other end is connected with fixation kit, cutter is adjusted to carry out position detection to cutter and feed back to control centre in the detection components, the fixation kit is pedestal and detection components to be fixed on processing unit (plant), apparatus of the present invention stable structure, flexibility and reliability, it is convenient to dismount, it is provided with seal protecting device, the pollution or damage of processing disintegrating slag can be protected the sensor from any time, cleaning device is also added in seal protecting device, it is further ensured that the clean and tidy of sensor, to guarantee its precision, to guarantee compensation precision, in addition sensor is mounted in automatic extending-contracting apparatus, automatic control, cooperate seal protecting device, it is more intelligent, it is set in the tail portion of pedestal It is equipped with fixation kit, may be mounted at outside the lathe of big Various Complex, it is versatile.)

一种工件加工高精度定位刀具补偿装置

技术领域

本发明属于刀具补偿装置，具体涉及一种工件加工高精度定位刀具补偿装置。

背景技术

刀具磨损是机械加工中普遍存在的且不可避免的现象，刀具的磨损会使刀具相对于工件的位置发生改变进而影响加工的工件质量，因此需要及时监控刀具的磨损量并及时调整补偿其位置。

公开号为CN 1347793A的中国专利公开了“旋转主轴刀具轴向偏摆的外部主动补偿方法及装置，该外部主动补偿装置独立于主轴之外，且是包括：一传感器、一延伸架、若干致动器、以及一控制模块。延伸架是延伸于一基座与一近刀具处位置之间，传感器是结合于延伸架末端且对应与刀具。致动器是装置与主轴外部与基座之间，可驱动整个主轴一起进行相对于基座的微量轴向位移运动。藉由控制模块接受该传感器所传来的刀具的轴向偏摆位移量并据以控制对致动器的微量进给量，进而促使整个主轴装置连同刀具一起进行微量的轴向补偿位移。”该专利在补偿装置上设置有传感器，但是并未对传感器进行安装保护装置，使其暴露于恶劣的加工环境中，在加工工件的过程中不可避免的，加工碎屑会污染甚至损坏传感器，导致其精度下降，另外该补偿装置通用性差，不便安装在形状不规则的机床上。

因此有必要提供一种工件加工高精度定位刀具补偿装置，以解决上述问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工件加工高精度定位刀具补偿装置，其特征在于，其包括基座，所述基座的一端与检测组件相连，其另一端与固定组件相连，所述检测组件用以对刀具进行位置检测并反馈至控制中心进行调节刀具，所述固定组件用以将基座以及检测组件固定在加工装置上。

进一步，作为优选，所述固定组件包括上固定组件和下固定组件，所述上固定组件固定在基座的一侧，所述下固定组件不与基座相连，所述下固定组件通过螺栓以及设置在上下固定组件两侧的安装耳固定在上固定组件的下方，所述上固定组件和下固定组件的结构及大小相同。

进一步，作为优选，所述上固定组件包括液压总缸以及设置在液压总缸中的多个液压副缸，所述液压副缸呈点阵状设置在液压总缸中，所述液压副缸包括横向设置的4-10列液压副缸以及纵向设置的6-20列液压副缸，所述液压副缸嵌入液压总缸的腔体中，所述液压副缸靠近腔体的一端设置有进油圈，所述液压副缸的另一端的出口处设置有油封和防尘圈，所述油封相对于防尘圈更靠近进油圈设置，所述液压副缸内滑动设置有液压杆，所述液压杆靠近进油圈的一端固定设置有活塞，所述液压杆的另一端固定设置有橡胶半圆头。

进一步，作为优选，所述液压总缸的腔体内滑动设置有推缸，所述推缸为回转体结构，其将腔体分隔成上下两个部分，且推缸上与腔体内壁接触位置处设置有密封装置，所述推缸上设置有多个液压推杆，所述液压推杆滑动设置在液压总缸上，所述液压总缸与液压推杆接触位置处设置有油封和防尘圈，所述油封相对于防尘圈更靠近进油圈设置，所述液压总缸上设置有多个单向阀，液压总缸上的单向阀设置的方向可使腔体中的液体流出至液压总缸外部；所述推缸上设置有多个单向阀，其中推缸上一半的单向阀连通有液压管，所述液压管穿出液压总缸，连接有液压管的单向阀与液压总缸上的单向阀方向相反设置，推缸上另一半的单向阀与液压总缸上的单向阀方向相同设置。

进一步，作为优选，所述检测组件包括安装座、设置在安装座内的自动伸缩机构、设置在自动伸缩机构下部的传感器以及设置在安装座下部的密封保护装置。

进一步，作为优选，所述安装座包括顶座以及设置在顶座下方的圆柱腔，所述顶座和圆柱腔均为为双层结构。

进一步，作为优选，所述自动伸缩机构包括设置在顶座上的驱动电机、与驱动电机电性相连的两个开关，所述驱动电机的输出轴穿过顶座并通过联轴器与丝杠相连，所述丝杠上设置有滚珠，所述滚珠的一侧固定设置有限位滑杆，所述限位滑杆与圆柱腔的内壁滑动连接，所述限位滑杆的下方固定设置有安装杆，所述安装杆的另一端设置有传感器，所述安装杆上与限位滑杆同侧位置上设置有限位杆，所述圆柱腔为双层结构，所述圆柱腔靠近限位杆一侧的下方开有限位槽，所述限位槽内滑动设置有导电块二，所述导电块二的另一端滑动设置在圆柱腔另一层的内壁中，所述圆柱腔的双层结构的中部为环形腔体，环形腔体内固定设置有弹簧，弹簧的另一端与导电块二固定相连，所述导电块二与导电块一相接触，所述导电块一固定设置在环形腔体中，所述导电块一和导电块二构成开关结构且通过导线与其中一个开关串联。

进一步，作为优选，所述密封保护装置包括安装环、圆盘以及清理装置，所述安装环固定在圆柱腔的下方，所述安装环的内部固定设置有圆盘，所述圆盘上设有一个探测孔用以通过传感器，所述圆盘上同轴转动设置有异形齿轮，所述异形齿轮的同一圆周上阵列设置有5个圆孔，通过转动异形齿轮可使圆孔的圆心所在的轴线穿过探测孔的圆心，所述异形齿轮靠近圆盘一侧的同一圆周上阵列设置有5个橡胶封头，所述橡胶封头为圆形，所述橡胶封头的直径大于探测孔的直径，所述橡胶封头设置在两个相邻的圆孔之间，且通过转动异形齿轮可使橡胶封头的圆心所在的轴线穿过探测孔的圆心，所述异形齿轮与主动齿轮相啮合，所述主动齿轮转动设置在齿轮座上，所述齿轮座固定在安装环的内壁上，所述主动齿轮由与其同轴设置的步进电机进行驱动，所述安装环的径向上沿探测孔对称***有清理装置。

进一步，作为优选，所述清理装置包括主喷头，所述主喷头接入有清水或是气体，所述主喷头的另一端接通分流器，所述分流器的另一端上排布接通多个副喷头。

进一步，作为优选，两个开关固定设置在驱动电机一侧且分别与驱动电机组成电路控制驱动电机的启停，所述基座为空腔结构，其内部阵列设置有多个支撑杆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明装置结构稳定，灵活可靠，拆装便捷，设置有密封保护装置，可随时保护传感器不受加工碎渣的污染或损坏，在密封保护装置中还增设清洗装置，进一步保证传感器的整洁，从而保证其精度，从而保证补偿精度，另外传感器是安装在自动伸缩装置中，全自动化控制，配合密封保护装置，更加智能，在基座的尾部设置有固定组件，其可以安装在大多种复杂的机床外部，通用性强。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是本发明的A-A剖视图；

图3是本发明的上固定组件示意图；

图4是本发明的检测组件示意图；

图5是是本发明的密封保护装置示意图；

图6是是本发明的异形齿轮示意图；

1、基座；2、驱动电机；3、支撑杆；4、密封保护装置；5、开关；6、固定组件；7、检测装置；8、上固定组件；9、下固定组件；10、安装耳；11、螺栓；12、液压总缸；13、腔体；14、液压副缸；15、液压杆；16、推缸；17、液压推杆；18、单向阀；19、液压管；20、防尘圈；21、油封；22、活塞；23、橡胶半圆头；24、顶座；25、圆柱腔；26、丝杠；27、滚珠；28、限位滑杆；29、安装杆；30、传感器；31、限位杆；32、导电块一；33、导电块二；34、限位槽；35、导线；36、安装环；37、异形齿轮；38、圆盘；39、齿轮座；40、主动齿轮；41、探测孔；42、主喷头；43、分流器；44、副喷头；45、橡胶封头；46、圆孔。

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。

实施例：请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种工件加工高精度定位刀具补偿装置，其包括基座1，所述基座1的一端与检测组件相连，其另一端与固定组件6相连，所述检测组件用以对刀具进行位置检测并反馈至控制中心进行调节刀具，所述固定组件6用以将基座1以及检测组件固定在加工装置上，固定组件6固定加工机床上，初始时，由检测组件对刀具位置进行检测并反馈至控制中心，在加工一段时间后，再次检测刀具位置并反馈至控制中心，控制中心对比两组数据，并对刀具的位置进行调整，需要说明的是，该机床是具有X、Y和Z向调节能力的，以便调整刀具的位置。

其中，所述固定组件6包括上固定组件8和下固定组件9，所述上固定组件8固定在基座1的一侧，所述下固定组件9不与基座1相连，所述下固定组件9通过螺栓11以及设置在上下固定组件8，9两侧的安装耳10固定在上固定组件8的下方，所述上固定组件8和下固定组件9的结构及大小相同；或者所述下固定组件9固定在基座1的一侧，所述上固定组件8不与基座1相连，所述上固定组件8通过螺栓11以及设置在上下固定组件两侧的安装耳10固定在下固定组件9的上方。

在上述实施例的基础上，所述上固定组件8包括液压总缸12以及设置在液压总缸12中的多个液压副缸14，所述液压副缸14呈点阵状设置在液压总缸12中，所述液压副缸14包括横向设置的4-10列液压副缸14以及纵向设置的6-20列液压副缸14，所述液压副缸14嵌入液压总缸12的腔体13中，所述液压副缸14靠近腔体13的一端设置有进油圈，所述液压副缸14的另一端的出口处设置有油封21和防尘圈20，所述油封21相对于防尘圈20更靠近进油圈设置，所述液压副缸14内滑动设置有液压杆15，所述液压杆15靠近进油圈的一端固定设置有活塞22，所述液压杆15的另一端固定设置有橡胶半圆头23，设置的橡胶半圆头23可提高其与机床的摩擦力。

进一步的，所述液压总缸12的腔体13内滑动设置有推缸16，所述推缸16为回转体结构，其将腔体13分隔成上下两个部分，且推缸16上与腔体13内壁接触位置处设置有密封装置，所述推缸16上设置有多个液压推杆17，所述液压推杆17滑动设置在液压总缸12上，所述液压总缸12与液压推杆17接触位置处设置有油封21和防尘圈20，所述油封21相对于防尘圈20更靠近进油圈设置，所述液压总缸12上设置有多个单向阀18，液压总缸12上的单向阀18设置的方向可使腔体13中的液体流出至液压总缸外部；所述推缸16上设置有多个单向阀18，其中推缸16上一半的单向阀18连通有液压管19，所述液压管19穿出液压总缸12，连接有液压管19的单向阀18与液压总缸12上的单向阀18方向相反设置，推缸16上另一半的单向阀18与液压总缸12上的单向阀18方向相同设置，在固定时，首先将上固定组件8和下固定组件9分别套在机床的上下侧或是左右侧，拧紧螺栓11，初始时，推缸将腔体13分隔成两个腔体，推缸16位于腔体13的中部位置，靠近液压副缸14的腔体存有较多液压油，液压推杆17所在的腔体仅存少量液压油，液压推杆由外部输出机构进行推动，从而实现固定，进一步，在固定好上固定组件8和下固定组件9之后，通过液压管19向液压副缸14中补充液压油，从而使上固定组件8和下固定组件9牢固在机床上，在液压油补充过多时，通过安装在推缸16上未连接液压管19的单向阀流出至靠近液压推杆的腔体中。

另外，所述检测组件包括安装座、设置在安装座内的自动伸缩机构、设置在自动伸缩机构下部的传感器30以及设置在安装座下部的密封保护装置。

其中，所述安装座包括顶座24以及设置在顶座24下方的圆柱腔25，所述顶座24和圆柱腔25均为为双层结构。

本实施例中，所述自动伸缩机构包括设置在顶座24上的驱动电机2、与驱动电机2电性相连的两个开关5，所述驱动电机2的输出轴穿过顶座24并通过联轴器与丝杠26相连，所述丝杠26上设置有滚珠27，所述滚珠27的一侧固定设置有限位滑杆28，所述限位滑杆28与圆柱腔25的内壁滑动连接，所述限位滑杆28的下方固定设置有安装杆29，所述安装杆29的另一端设置有传感器30，所述安装杆29上与限位滑杆28同侧位置上设置有限位杆31，所述圆柱腔25为双层结构，所述圆柱腔25靠近限位杆31一侧的下方开有限位槽34，所述限位槽34内滑动设置有导电块二33，所述导电块二33的另一端滑动设置在圆柱腔25另一层的内壁中，所述圆柱腔25的双层结构的中部为环形腔体，环形腔体内固定设置有弹簧，弹簧的另一端与导电块二33固定相连，所述导电块二33与导电块一32相接触，所述导电块一32固定设置在环形腔体中，所述导电块一32和导电块二33构成开关结构且通过导线35与其中一个开关5串联，两个开关5固定设置在驱动电机2一侧且分别与驱动电机2组成电路控制驱动电机2的启停，开启串联有导电块一32和导电块二33的开关5控制驱动电机2正转，从而使限位滑杆28带动安装杆29向下移动，当限位杆31推动导电块二33远离导电块一32时，串联有导电块一32和导电块二33的开关5与驱动电机2形成的电路断开，驱动电机2停止转动，此时传感器也移动至指定位置，保证传感器每次移出的位置固定，从而进一步保证其检测的精度，当检测完毕后，收回传感器，开启另一开关5，两个开关5固定设置在驱动电机2一侧且分别与驱动电机2组成电路，其中一个电路控制驱动电机2正转，另一电路控制驱动电机2的反转，从而收回传感器，另外两个开关5均可集成在控制器上，由控制器统一控制，控制器还可控制步进电机的启停，控制器还与控制中心相连，为其传递传感器所检测的数据。

为了更好的保护传感器，所述密封保护装置4包括安装环36、圆盘38以及清理装置，所述安装环36固定在圆柱腔25的下方，所述安装环36的内部固定设置有圆盘38，所述圆盘38上设有一个探测孔41用以通过传感器30，所述圆盘38上同轴转动设置有异形齿轮37，所述异形齿轮37的同一圆周上阵列设置有5个圆孔46，通过转动异形齿轮37可使圆孔46的圆心所在的轴线穿过探测孔41的圆心，所述异形齿轮37靠近圆盘38一侧的同一圆周上阵列设置有5个橡胶封头45，所述橡胶封头45为圆形，所述橡胶封头45的直径大于探测孔41的直径，所述橡胶封头45设置在两个相邻的圆孔46之间，且通过转动异形齿轮37可使橡胶封头45的圆心所在的轴线穿过探测孔41的圆心，所述异形齿轮37与主动齿轮40相啮合，所述主动齿轮40转动设置在齿轮座39上，所述齿轮座39固定在安装环36的内壁上，所述主动齿轮40由与其同轴设置的步进电机进行驱动，所述安装环36的径向上沿探测孔41对称***有清理装置，当传感器向探测孔41移动时，步进电机运转，控制主动齿轮40转动来带动异形齿轮37转动，使异形齿轮37上的其中一个圆孔运动至其圆心所在的轴线穿过探测孔41的圆心的位置从而便于传感器通过，当收回传感器时，步进电机再次运转，控制主动齿轮40转动来带动异形齿轮37转动，使异形齿轮37上的其中一个橡胶封头45运动至其圆心所在的轴线穿过探测孔41的圆心的位置，堵住探测孔，防止加工产生的碎渣污染或损坏传感器。

本实施例中，所述清理装置包括主喷头42，所述主喷头42接入有清水或是气体，具体的，其中一个主喷头42中接入有清水，另一主喷头42中接入气体，可对传感器的外表面进行清洗吹干，保证其干净整洁，从而保证其精度，所述主喷头42的另一端接通分流器43，所述分流器43的另一端上排布接通多个副喷头44。

本实施例中，所述基座1为空腔结构，其内部阵列设置有多个支撑杆3，节省材料的同时也能保证其强度。

本发明装置结构稳定，灵活可靠，拆装便捷，设置有密封保护装置，可随时保护传感器不受加工碎渣的污染或损坏，在密封保护装置中还增设清洗装置，进一步保证传感器的整洁，从而保证其精度，从而保证补偿精度，另外传感器是安装在自动伸缩装置中，全自动化控制，配合密封保护装置，更加智能，在基座的尾部设置有固定组件，其可以安装在大多种复杂的机床外部，通用性强。

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。