本發(fā)明屬于超精密對刀檢測領(lǐng)域，具體涉及一種激光衍射對刀檢測儀。

背景技術(shù)：

零件加工過程中的對刀與刀具磨損的檢測是精密加工研究領(lǐng)域的一個重要研究方向，對刀的精度與刀具的磨損都直接影響到了被加工工件的精度。國內(nèi)外對對刀與刀具的磨損檢測方法主要分為：離線檢測和在線檢測。離線檢測方法大都是通過刀具預(yù)調(diào)測量儀來完成的。目前，刀具預(yù)調(diào)測量儀的對刀測量精度已經(jīng)達(dá)到了微米級，對于一些精度要求極為苛刻的儀器來說，微米級的精度已經(jīng)滿足不了一些超精密儀器的要求，而這類設(shè)備往往受到國外的技術(shù)封鎖或者形成了價格壟斷。在線檢測方法又可以分為：光電檢測和激光衍射檢測。已有的超精密機(jī)床光電式在線對刀檢測裝置只能檢測出刀具刀刃尺寸以及相對機(jī)床的坐標(biāo)，但是相對于工件表面的坐標(biāo)關(guān)系無法獲得，仍需采用肉眼識別或試切加工的方法確定精加工基準(zhǔn)。這種情況對于一些在工件原始表面的加工需求來說無法滿足，例如光柵機(jī)械刻劃加工。而目前光柵機(jī)械刻劃過程中的對刀大多采用多次試刻和觀測劃痕的方法進(jìn)行對刀檢測，并沒有專門的檢測儀器。因此急需一種新穎、專門的在線對刀儀器實(shí)現(xiàn)超精密加工過程中刀具相對于工件原始表面的對刀(對刀距離、刀具幾何尺寸、刀具偏角、刀具磨損等)檢測。本方面內(nèi)容可以在不破壞材料表面的情況下，利用激光衍射效應(yīng)，檢測出刀具相對于工件之間的距離及刀具的幾何參數(shù)信息，具有簡單方便、成本低、精度高等特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服上述問題，提供一種激光衍射對刀檢測儀。

本發(fā)明一種激光衍射對刀檢測儀，包括支撐結(jié)構(gòu)、彎管結(jié)構(gòu)、檢測結(jié)構(gòu)；所述支撐結(jié)構(gòu)與彎管結(jié)構(gòu)通過螺栓連接，可以實(shí)現(xiàn)整個裝置的升高降低，彎管結(jié)構(gòu)與檢測結(jié)構(gòu)通過螺紋連接，可以調(diào)節(jié)檢測裝置的水平和垂直角度。

本發(fā)明所述支撐結(jié)構(gòu)包括：方形支架、方形固定塊、底座支架、齒條Ⅰ、升降副、緊固螺栓Ⅰ、齒輪軸Ⅰ、固定底座。固定底座與工作臺通過螺栓固定為激光衍射對刀檢測儀提供支撐平臺，底座支架與固定底座通過焊接固定，齒條Ⅰ與底座支架通過螺栓連接，升降副與齒條Ⅰ通過緊固螺栓Ⅰ固定，齒輪軸Ⅰ與升降副間隙配合，通過齒輪軸Ⅰ實(shí)現(xiàn)齒輪與齒條Ⅰ的嚙合從而調(diào)整升降副的升高和降低，方形支架與升降副通過螺絲固定，方形固定塊與方形支架通過焊接固定。

本發(fā)明所述彎管結(jié)構(gòu)包括：緊固螺栓Ⅱ、法蘭Ⅰ、轉(zhuǎn)臺Ⅰ、彎管、法蘭Ⅱ、轉(zhuǎn)臺Ⅱ、緊固螺栓Ⅲ。轉(zhuǎn)臺Ⅱ與方形固定塊通過螺栓連接，法蘭Ⅱ與轉(zhuǎn)臺Ⅱ通過螺絲連接，彎管與法蘭Ⅱ通過螺栓連接并通過緊固螺栓Ⅲ鎖死，緊固螺栓Ⅲ與轉(zhuǎn)臺Ⅱ通過螺紋連接，通過緊固螺栓松緊可以實(shí)現(xiàn)彎管在水平位置的任意角度旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)臺Ⅰ與彎管通過螺栓連接，法蘭Ⅰ與轉(zhuǎn)臺Ⅰ通過螺栓連接，緊固螺栓Ⅱ與轉(zhuǎn)臺Ⅰ通過螺紋連接。

本發(fā)明所述檢測結(jié)構(gòu)包括：激光器、激光器套筒、狹縫寬度調(diào)整螺栓、滑塊Ⅰ、狹縫擋塊、滑塊Ⅱ、位置調(diào)整螺栓、傅里葉透鏡、CCD相機(jī)、CCD安裝箱、齒輪軸Ⅱ、滑塊Ⅲ、橫架、伸縮臂、齒條Ⅱ、齒輪、連接桿。激光器套筒將激光器通過螺栓固定在橫架上，狹縫寬度調(diào)整螺栓與滑塊Ⅱ通過螺紋連接，滑塊Ⅰ與狹縫擋塊焊接固定，狹縫寬度調(diào)整螺栓可調(diào)整狹縫的寬度，狹縫擋塊在滑塊Ⅱ上具有線性自由度，位置調(diào)整螺栓與滑塊Ⅰ通過螺紋連接，可以調(diào)整狹縫與激光器之間的距離，傅里葉透鏡與CCD相機(jī)通過過盈配合，CCD相機(jī)與CCD安裝箱間隙配合，CCD安裝箱與齒條Ⅱ通過螺栓連接，齒輪軸Ⅱ與滑塊Ⅲ間隙配合，滑塊Ⅲ與橫架通過螺栓連接，橫架與連接桿通過伸縮臂螺栓固定，齒條Ⅱ與齒輪嚙合，齒輪與齒輪軸Ⅱ過盈配合，連接桿與法蘭Ⅰ通過螺栓連接并通過緊固螺栓Ⅱ鎖死，通過齒輪軸Ⅱ帶動CCD相機(jī)移動，調(diào)整CCD相機(jī)與狹縫擋塊的距離。

本發(fā)明具有以下有益效果：

整個裝置的安裝固定操作簡單方便。檢測過程中，檢測裝置的高度可調(diào)，水平角度可調(diào)，豎直角度可調(diào)，從而可實(shí)現(xiàn)空間中任意位置、任意角度的測量。由于其具有很大的使用靈活性，因此大大提高了整個檢測流程的效率，而且檢測結(jié)果更具有準(zhǔn)確性和可信度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明激光衍射對刀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明彎管結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖4為本發(fā)明檢測結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖4中衍射接收部分結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參閱圖1至圖4，本實(shí)施方式的一種激光衍射對刀檢測儀，該裝置包括：支撐結(jié)構(gòu)1、彎管結(jié)構(gòu)2、檢測結(jié)構(gòu)3，所述支撐結(jié)構(gòu)1與彎管結(jié)構(gòu)2通過螺栓連接，可以實(shí)現(xiàn)整個裝置的升高降低，彎管結(jié)構(gòu)2與檢測結(jié)構(gòu)3通過螺紋連接，可以調(diào)節(jié)檢測裝置的水平和垂直角度。

參閱圖2，所述支撐結(jié)構(gòu)1包括：方形支架101、方形固定塊102、底座支架103、齒條Ⅰ104、升降副105、緊固螺栓Ⅰ106、齒輪軸Ⅰ107、固定底座108。固定底座108與工作臺通過螺栓固定為激光衍射對刀檢測儀提供支撐平臺，底座支架103與固定底座108通過焊接固定，齒條Ⅰ104與底座支架103通過螺栓連接，升降副105與齒條Ⅰ104通過緊固螺栓Ⅰ106固定，齒輪軸Ⅰ107與升降副105間隙配合，通過齒輪軸Ⅰ107實(shí)現(xiàn)齒輪與齒條Ⅰ104的嚙合從而調(diào)整升降副105的升高和降低，方形支架101與升降副105通過螺絲固定，方形固定塊102與方形支架101通過焊接固定。

參閱圖3，所述彎管結(jié)構(gòu)2包括：緊固螺栓Ⅱ201、法蘭Ⅰ202、轉(zhuǎn)臺Ⅰ203、彎管204、法蘭Ⅱ205、轉(zhuǎn)臺Ⅱ206、緊固螺栓Ⅲ207。轉(zhuǎn)臺Ⅱ206與方形固定塊102通過螺栓連接，法蘭Ⅱ205與轉(zhuǎn)臺Ⅱ206通過螺絲連接，彎管204與法蘭Ⅱ205通過螺栓連接并通過緊固螺栓Ⅲ207鎖死，緊固螺栓Ⅲ207與轉(zhuǎn)臺Ⅱ206通過螺紋連接，通過緊固螺栓207松緊可以實(shí)現(xiàn)彎管204在水平位置的任意角度旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)臺Ⅰ203與彎管204通過螺栓連接，法蘭Ⅰ202與轉(zhuǎn)臺Ⅰ203通過螺栓連接，緊固螺栓Ⅱ201與轉(zhuǎn)臺Ⅰ203通過螺紋連接。

參閱圖4和圖5，所述檢測結(jié)構(gòu)3包括：激光器301、激光器套筒302、狹縫寬度調(diào)整螺栓303、滑塊Ⅰ304、狹縫擋塊305、滑塊Ⅱ306、位置調(diào)整螺栓307、傅里葉透鏡308、CCD相機(jī)309、CCD安裝箱310、齒輪軸Ⅱ311、滑塊Ⅲ312、橫架313、伸縮臂314、齒條Ⅱ315、齒輪316、連接桿317。激光器套筒302將激光器301通過螺栓固定在橫架313上，狹縫寬度調(diào)整螺栓303與滑塊Ⅱ306通過螺紋連接，滑塊Ⅰ304與狹縫擋塊305焊接固定，狹縫寬度調(diào)整螺栓303可調(diào)整狹縫的寬度，狹縫擋塊305在滑塊Ⅱ306上具有線性自由度，位置調(diào)整螺栓307與滑塊Ⅰ304通過螺紋連接，可以調(diào)整狹縫與激光器301之間的距離，傅里葉透鏡308與CCD相機(jī)309通過過盈配合，CCD相機(jī)309與CCD安裝箱310間隙配合，CCD安裝箱310與齒條Ⅱ315通過螺栓連接，齒輪軸Ⅱ311與滑塊Ⅲ312間隙配合，滑塊Ⅲ312與橫架313通過螺栓連接，橫架313與連接桿317通過伸縮臂314螺栓固定，齒條Ⅱ315與齒輪316嚙合，齒輪316與齒輪軸Ⅱ311過盈配合，連接桿317與法蘭Ⅰ202通過螺栓連接并通過緊固螺栓Ⅱ201鎖死，通過齒輪軸Ⅱ311帶動CCD相機(jī)309移動，調(diào)整CCD相機(jī)309與狹縫擋塊305的距離。

本具體實(shí)施，使用時，通過調(diào)整伸縮臂314與橫架313之間的距離，將檢測結(jié)構(gòu)3中激光器301與CCD相機(jī)309放置于刀架兩側(cè)，并將固定底座108固定于光柵刻劃機(jī)的適當(dāng)位置，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺Ⅱ206與轉(zhuǎn)臺Ⅰ203到合適的角度后，通過旋轉(zhuǎn)緊固螺栓Ⅱ201與緊固螺栓Ⅲ207將彎管2的角度及橫架3的角度固定，再次調(diào)整伸縮臂314與橫架313之間的距離，使激光器301與CCD相機(jī)309之間的距離合適，調(diào)整狹縫擋塊305使之與刀具之間的形成微小的距離，打開激光器301，調(diào)整位置調(diào)整螺栓307直到在電腦上觀測到清晰的莫爾條紋

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。