本發(fā)明屬于刀具生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種刀具套環(huán)裝置和刀具套環(huán)方法。

背景技術(shù)：

刀具(鉆頭)的制造過程中，需要將套環(huán)套于刀具設(shè)定的位置處，使套環(huán)距離刀具的前端為一標(biāo)準(zhǔn)距離，將套環(huán)套于刀具的一般采用套環(huán)設(shè)備，現(xiàn)有技術(shù)中套環(huán)設(shè)備采用的是CCD工業(yè)相機(jī)來定位套環(huán)相對刀具的高度位置，其主要存在著以下幾點(diǎn)不足：

(1)受像素、可視范圍的影響，套環(huán)位置精度不高。

(2)受光照、震動、粉塵容易，對環(huán)境要求高。

(3)受可視范圍影響，同一臺設(shè)備只能對同一種規(guī)格信號的產(chǎn)品進(jìn)行套環(huán)。

(4)系統(tǒng)的開發(fā)成本和維護(hù)成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種刀具套環(huán)裝置和刀具套環(huán)方法，其套環(huán)精度高且成本低。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種刀具套環(huán)裝置，用于使套于刀具的套環(huán)離所述刀具前端的距離為設(shè)定距離，所述刀具套環(huán)裝置包括夾具，所述夾具設(shè)置有用于供刀具滑動穿過的夾持孔，所述刀具套環(huán)裝置還包括用于驅(qū)動所述刀具沿軸向滑動的驅(qū)動部件和用于檢測所述刀具前端位置的位移傳感器，所述夾具具有用于與所述套環(huán)的端面相接觸的抵止面，所述位移傳感器連接有用于判斷所述抵止面與所述刀具前端的距離是否等于設(shè)定距離的控制模塊，所述控制模塊電連接于所述驅(qū)動部件和所述位移傳感器。

可選地，所述驅(qū)動部件包括滑臺和用于連接于所述滑臺的動力部件，所述滑臺連接有用于驅(qū)動所述刀具的滑臺頂桿。

可選地，所述動力部件包括減速機(jī)和連接所述減速機(jī)的伺服電機(jī)。

可選地，所述位移傳感器具有自動復(fù)位結(jié)構(gòu)。

可選地，所述夾具包括第一夾板和第二夾板，所述第一夾板和第二夾板上下固定相距設(shè)置，所述夾持孔開設(shè)于所述第二夾板，所述第一夾板設(shè)置有用于供所述位移傳感器穿過的定位孔，所述定位孔與所述夾持孔同軸設(shè)置。

可選地，所述夾具還包括第三夾板，所述第三夾板相距設(shè)置于所述第二夾板的下方，所述第三夾板開設(shè)有用于供所述滑臺頂桿滑動穿過的通孔，所述通孔與所述定位孔、夾持孔同軸設(shè)置。

可選地，所述夾具還包括縱向設(shè)置的連接板，所述第一夾板、第二夾板和第三夾板固定連接于或一體成型于所述連接板的同一側(cè)。

可選地，所述位移傳感器為接觸式位移傳感器。

可選地，所述控制模塊包括可編程控制器。

本發(fā)明還提供了一種刀具套環(huán)方法，采用上述的刀具套環(huán)裝置，包括以下步驟：

在所述控制模塊預(yù)設(shè)套環(huán)距離刀具前端的標(biāo)準(zhǔn)距離為L；

標(biāo)定所述刀具套環(huán)裝置中夾具的抵止面與所述刀具套環(huán)裝置中位移傳感器初始位置之間的距離為S1；

將套環(huán)套于刀具上，然后將刀具連接于刀具套環(huán)裝置的夾具；

通過控制模塊控制驅(qū)動部件以驅(qū)動刀具及套于刀具的套環(huán)沿軸線移動，刀具的前端推動所述位移傳感器，直至所述套環(huán)抵止于所述夾具的抵止面；

所述驅(qū)動部件繼續(xù)驅(qū)動所述刀具沿軸線移動，直至所述位移傳感器相對其初始位置移動的距離S2與所述夾具的抵止面與位移傳感器初始位置之間的距離S1之和等于所述標(biāo)準(zhǔn)距離L時(shí)，所述控制模塊使所述驅(qū)動部件停止。

本發(fā)明所提供的刀具套環(huán)裝置和刀具套環(huán)方法，其不受可視范圍影響，可實(shí)現(xiàn)同一臺設(shè)備對不同一種規(guī)格信號的產(chǎn)品進(jìn)行套環(huán)。不受像素、可視范圍的影響，套環(huán)位置精度高，產(chǎn)品一致性佳，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單對環(huán)境要求不高，維護(hù)成本低，通過采用接觸式位移傳感器與伺服電機(jī)、伺服放大器、PLC等構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)來保證套環(huán)精度。用戶會PLC編程即可來實(shí)現(xiàn)高精度的定位，不需要掌握復(fù)雜的計(jì)算機(jī)語言，系統(tǒng)開發(fā)成本低。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的刀具套環(huán)裝置(位移傳感器處于初始位置)的平面示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的刀具套環(huán)裝置完成套環(huán)后的平面示意圖；

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(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。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者可能同時(shí)存在居中元件。當(dāng)一個(gè)元件被稱為是“連接于”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。

還需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種刀具套環(huán)裝置，用于使套于刀具91(鉆頭)的套環(huán)92離所述刀具91前端的距離為設(shè)定距離，所述的設(shè)定距離為一預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)距離，其可以根據(jù)具體生產(chǎn)要求設(shè)定，本實(shí)施例中，設(shè)定距離表示為L。所述刀具套環(huán)裝置包括夾具1，所述夾具1設(shè)置有用于供刀具91滑動穿過的夾持孔101，刀具91可以沿夾持孔101軸向滑動。所述刀具套環(huán)裝置還包括用于驅(qū)動所述刀具91沿軸向滑動的驅(qū)動部件2和用于檢測所述刀具91前端位置的位移傳感器3。所述夾具1具有用于與所述套環(huán)92的端面相接觸的抵止面102，夾具1的抵止面102與位移傳感器3的初始位置為定量值(本實(shí)施例中標(biāo)注為S1)。即刀具91帶著套環(huán)92在向前滑動的過程中，套環(huán)92向前滑動至套環(huán)92前端面抵止于夾具1的抵止面102，套環(huán)92在夾具1抵止面102的抵止下將不再隨刀具91向前滑動，在刀具91向前滑動的過程中，刀具91的前端將與所述位移傳感器3接觸，位移傳感器3將實(shí)時(shí)檢測刀具91前端的位移，刀具91前端接觸位移傳感器3后的位移為位移傳感器3相對其初始位置移動的距離(本實(shí)施例中標(biāo)注為S2，即刀具91前端推動位移傳感器3使位移傳感器3退縮的距離)。所述位移傳感器3電連接有用于判斷所述抵止面102與所述刀具91前端的距離是否等于設(shè)定距離的控制模塊，所述控制模塊通過信號線電連接于所述驅(qū)動部件2和所述位移傳感器3。若抵止面102與所述刀具91前端的距離小于設(shè)定距離，那么控制模塊使驅(qū)動部件2繼續(xù)驅(qū)動刀具91向前運(yùn)動，刀具91前端的位移相應(yīng)增加，如圖2所示，直至抵止面102與所述刀具91前端的距離等于設(shè)定距離(即S1+S2＝L)，控制模塊使驅(qū)動部件2停止，此時(shí)套環(huán)92與刀具91前端的距離為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值，可以將刀具91及其上的套環(huán)92從夾具1中取出放存放好，這樣，刀具91前端的位置由位移傳感器3感應(yīng)，即通過位移傳感器3監(jiān)測其被刀具91抵頂而退縮的距離S2，再加上常量S 1，即可以得到抵止面102與所述刀具91前端的距離，而套環(huán)92的端面抵止于抵止面102，抵止面102與所述刀具91前端的距離也就是套環(huán)92與刀具91前端的距離，無需設(shè)置CCD工業(yè)相機(jī)，不受像素、可視范圍的影響，套環(huán)92的位置精度高，不受光照、震動、粉塵等影響，對環(huán)境要求相對低，同于不受可視范圍影響，且設(shè)定距離可以根據(jù)生產(chǎn)要求所設(shè)置，同一刀具套環(huán)裝置能對不同規(guī)格信號的產(chǎn)品進(jìn)行套環(huán)，產(chǎn)品適用性佳，且系統(tǒng)開發(fā)成本和維護(hù)成本低。

具體地，如圖1所示，所述驅(qū)動部件2包括滑臺21和連接于所述滑臺21的動力部件，所述滑臺21連接有用于驅(qū)動所述刀具91的滑臺頂桿22，滑臺頂桿22的前端可以抵頂于刀具91的末端，動力部件可以通過滑臺21驅(qū)動滑臺頂桿22前移，使刀具91的前端抵頂于位移傳感器3，位移傳感器3即可實(shí)時(shí)檢測刀具91前端的位移。

具體地，如圖1所示，所述動力部件包括減速機(jī)23和連接所述減速機(jī)23的伺服電機(jī)24。減速機(jī)23和可為齒輪式減速機(jī)23，其傳動比可以為25:1，通過采用減速機(jī)23和伺服電機(jī)24，其可提高伺服電機(jī)24的轉(zhuǎn)矩，定位精度、傳動精度更高。

具體地，如圖1所示，所述位移傳感器3具有自動復(fù)位結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)毒?1向前移動至設(shè)定位置而使套環(huán)92與刀具91前端的距離為設(shè)定的距離，刀具91從夾具1中取出后，位移傳感器3可以自動復(fù)位，以便于進(jìn)行下一次套環(huán)92。

具體地，如圖1所示，所述夾具1包括第一夾板11和第二夾板12，所述第一夾板11和第二夾板12上下固定相距設(shè)置，第一夾板11和第二夾板12相互平行設(shè)置。抵止面102即為第二夾板12遠(yuǎn)離第一夾板11的端面(即第二夾板12的下端面)。所述夾持孔101開設(shè)于所述第二夾板12，所述第一夾板11設(shè)置有用于供所述位移傳感器3穿過的定位孔103，位移傳感器3可滑動穿過定位孔103，所述定位孔103與所述夾持孔101同軸設(shè)置，刀具91可以滑動穿過定位孔103，在伺服電機(jī)24和減速機(jī)23的傳動下，刀具91的前端抵頂于位移傳感器3，位移傳感器3即可實(shí)時(shí)檢測刀具91前端的位移。具體應(yīng)用中，可以調(diào)節(jié)位移傳感器3前端與抵止面102的距離，或者，可以調(diào)節(jié)位移傳感器3前端與第二夾板12上靠近于第一夾板11的端面的距離，以使抵止面102與調(diào)節(jié)位移傳感器3前端的距離小于套環(huán)92距離刀具91前端的標(biāo)準(zhǔn)距離L，避免刀具91前端在觸及位移傳感器3前，其套環(huán)92距離刀具91前端的距離已等于設(shè)定距離。

具體地，如圖1所示，所述夾具1還包括第三夾板13，第三夾板13與第一夾板11、第二夾板12平行設(shè)置，所述第三夾板13相距設(shè)置于所述第二夾板12的下方，所述第三夾板13開設(shè)有用于供所述滑臺頂桿22滑動穿過的通孔104，所述通孔104與所述定位孔103、夾持孔101同軸設(shè)置，其對位效果好。

具體應(yīng)用中，可以在夾持孔101內(nèi)設(shè)置有襯套，以便于根據(jù)不同直徑的刀具91更換不同內(nèi)徑規(guī)格的襯套，以提高產(chǎn)品的通用性。

具體地，如圖1所示，所述夾具1還包括縱向設(shè)置的連接板14，所述第一夾板11、第二夾板12和第三夾板13固定連接于或一體成型于所述連接板14的同一側(cè)，其穩(wěn)定性佳，無需反復(fù)定位、調(diào)試。第一夾板11、第二夾板12和第三夾板13和連接板14可呈“E”字形結(jié)構(gòu)，

具體地，如圖1所示，連接板14的另一側(cè)連接有支撐件4，以固定夾具1。

具體地，所述位移傳感器3為接觸式位移傳感器，其可靠性佳且成本低，易于安裝和維護(hù)，其定位精度可達(dá)1微米。伺服電機(jī)24、接觸式位移傳感器、上位機(jī)(驅(qū)動部件2)等組成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)從而實(shí)現(xiàn)高精度的定位。

具體地，所述控制模塊包括可編程控制器，例如PLC(可編程邏輯控制器)，無需掌握復(fù)雜的計(jì)算機(jī)語言，因此系統(tǒng)開發(fā)成本低。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種刀具套環(huán)方法，采用上述的刀具套環(huán)裝置，包括以下步驟：

在所述控制模塊預(yù)設(shè)套環(huán)92距離刀具91前端的標(biāo)準(zhǔn)距離為L；

標(biāo)定所述刀具套環(huán)裝置中夾具1的抵止面102與所述刀具套環(huán)裝置中位移傳感器3初始位置之間的距離為S1；

將套環(huán)92套于刀具91上，然后將刀具91連接于刀具套環(huán)裝置的夾具1；

通過控制模塊控制驅(qū)動部件2以驅(qū)動刀具91及套于刀具91的套環(huán)92沿軸線移動，刀具91的前端推動所述位移傳感器3，直至所述套環(huán)92抵止于所述夾具1的抵止面102；

所述驅(qū)動部件2繼續(xù)驅(qū)動所述刀具91沿軸線移動，直至所述位移傳感器3相對其初始位置移動的距離S2與所述夾具1的抵止面102與位移傳感器3初始位置之間的距離S1之和等于所述標(biāo)準(zhǔn)距離L時(shí)(即S1+S2＝L時(shí))，所述控制模塊使所述驅(qū)動部件2停止。夾具1的抵止面102與位移傳感器3的初始位置為定量值(本實(shí)施例中標(biāo)注為S1)。即刀具91帶著套環(huán)92在向前滑動的過程中，套環(huán)92向前滑動至套環(huán)92前端面抵止于夾具1的抵止面102，套環(huán)92在夾具1抵止面102的抵止下將不再隨刀具91向前滑動，在刀具91向前滑動的過程中，刀具91的前端將與所述位移傳感器3接觸，位移傳感器3將實(shí)時(shí)檢測刀具91前端的位移，刀具91前端接觸位移傳感器3后的位移為位移傳感器3相對其初始位置移動的距離(本實(shí)施例中標(biāo)注為S2)。所述位移傳感器3電連接有用于判斷所述抵止面102與所述刀具91前端的距離是否等于設(shè)定距離的控制模塊，所述控制模塊電連接于所述驅(qū)動部件2和所述位移傳感器3。若抵止面102與所述刀具91前端的距離小于設(shè)定距離，那么控制模塊使驅(qū)動部件2繼續(xù)驅(qū)動刀具91向前運(yùn)動，刀具91前端的位移相應(yīng)增加，直至抵止面102與所述刀具91前端的距離等于設(shè)定距離(即S1+S2＝L)，控制模塊使驅(qū)動部件2停止，此時(shí)套環(huán)92與刀具91前端的距離為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值，可以將刀具91從夾具1中取出放存放好，這樣，無需設(shè)置CCD工業(yè)相機(jī)，不受像素、可視范圍的影響，套環(huán)92的位置精度高，不受光照、震動、粉塵等影響，對環(huán)境要求相對低，同于不受可視范圍影響，且設(shè)定距離可以根據(jù)生產(chǎn)要求所設(shè)置，同一刀具套環(huán)裝置能對不同規(guī)格信號的產(chǎn)品進(jìn)行套環(huán)，產(chǎn)品適用性佳，且系統(tǒng)開發(fā)成本和維護(hù)成本低。

具體應(yīng)用中，可以在標(biāo)定抵止面102與位移傳感器3初始位置之間的距離為S1前，先調(diào)節(jié)位移傳感器3前端與抵止面102的距離，或者，先調(diào)節(jié)位移傳感器3前端與第二夾板12上靠近于第一夾板11的端面的距離，以使抵止面102與位移傳感器3前端的距離小于套環(huán)92距離刀具91前端的標(biāo)準(zhǔn)距離為L，避免刀具91在觸及位移傳感器3前，其套環(huán)92距離刀具91前端的距離已等于設(shè)定距離。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的刀具套環(huán)裝置和刀具套環(huán)方法，其不受可視范圍影響，可實(shí)現(xiàn)同一臺設(shè)備對不同一種規(guī)格信號的產(chǎn)品進(jìn)行套環(huán)。不受像素、可視范圍的影響，套環(huán)位置精度高，產(chǎn)品一致性佳，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單對環(huán)境要求不高，維護(hù)成本低。通過采用接觸式位移傳感器(分辨率0.1微米，定位精度1微米)與伺服電機(jī)24、伺服放大器、PLC等構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)來保證套環(huán)精度。用戶會PLC編程即可來實(shí)現(xiàn)高精度的定位，不需要掌握復(fù)雜的計(jì)算機(jī)語言，系統(tǒng)開發(fā)成本低。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。