一种机械加工用刀具寿命预测装置的制作方法

本发明涉及刀具检测，具体涉及一种机械加工用刀具寿命预测装置。

背景技术：

1、圆锯片作为锯切生产中应用最为广泛的工作刀具，切后产品表面质量，锯片的使用寿命与连续工作时长是决定切缝损耗和锯切工作效率的关键，切后产品质量主要是通过切面的粗糙度来反映，而在锯切工作过程中，难以在线检测切面粗糙度，这就导致无法及时调节锯切工艺参数，刀具的动态稳定性是由其自身物理特性，锯切工艺参数，刀具的基体温度共同决定的，其中刀具自身的物理特性是在产品出厂时就已经确定的。

2、刀具的更换是根据现场使用者的经验，当锯切过程中出现较大噪声、剧烈振动，或其他明显外观损坏时进行更换，但仍有许多锯片的失效过程是无法及时观察到的，这就导致了在锯切过程中锯片的突然损坏会令生产节奏骤然停止，造成大量材料的浪费，更有甚者会导致锯切设备的损坏和操作人员的伤害，所以有必要根据生产节奏预测锯片的服役寿命，提前对到达寿命极限的锯片进行更换。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种机械加工用刀具寿命预测装置，能够克服技术缺陷。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种机械加工用刀具寿命预测装置，包括底座、检测箱和锯片，所述检测箱固定安装于底座的顶端，所述检测箱内填充有砂石，所述检测箱内设置有用于推平砂石的推平组件，所述检测箱内设置有用于调节锯片高度的支撑组件，所述检测箱的顶端呈开放设置，所述检测箱的开放口设置有闭合组件，所述检测箱的一侧外壁设置有用于监测锯片磨损程度的警报组件，通过砂石替代了切割材料，降低了检测成本，推平组件用于推平砂石，维持砂石的高度，支撑组件调节锯片插入砂石的深度并驱动锯片转动，通过锯片与砂石摩擦，模拟锯片工作中的切割状态；

4、所述推平组件包括推板，所述检测箱的相向两侧内壁均设置有支撑轨，所述检测箱滑动安装于两个支撑轨之间，所述推板的底端设置有多个插砂柱，所述推板的顶端设置有多个沉砂缝，所述沉砂缝形成砂砾下沉通道，所述沉砂缝的长度大于锯片的直径，所述检测箱的一侧设置有用于驱动推板往复滑动的驱动组件；

5、所述支撑组件包括折板，所述折板的竖直段贯穿且转动安装有转轴，所述转轴与检测箱呈贯穿且滑动连接，所述转轴固定套接有限位套，所述锯片与转轴呈套接设置，所述检测箱的侧壁设置有滑槽，所述限位块与滑槽呈转动连接，所述折板的水平段顶端固定安装有电机，所述电机的输出轴通过联轴器与转轴呈固定连接，所述底座的顶端设置有第二液压缸，所述第二液压缸的活塞杆顶端与折板固定连接，所述折板和底座之间设置有四组限位结构，所述折板上设置有用于监测锯片温度变化的温度监测组件，具有了对刀具在不同切割环境下使用寿命预测功能，降低了检测成本。

6、优选的，所述驱动组件包括第一液压缸，所述检测箱的一侧外壁设置有支撑板，所述第一液压缸固定安装于支撑板的顶端，所述推板的顶端固定安装有凸块，所述第一液压缸的活塞杆贯穿检测箱且与凸块固定连接。

7、优选的，所述限位套靠近锯片的一端通过螺钉安装有限位环，所述限位环配合限位套用于固定锯片，所述折板竖直段贴合检测箱的一侧固定设置有限位块，所述转轴与限位块呈贯穿且转动连接，所述限位块滑动安装于滑槽内。

8、优选的，所述折板的水平段顶端设置有限位件，所述限位件与转轴呈转动套接，所述限位件和折板之间设置有两个螺栓。

9、优选的，所述限位结构包括限位管和限位杆，所述限位管固定安装于底座的顶端，所述限位杆固定安装于折板的底端，所述限位管和限位杆呈滑动套接。

10、优选的，所述温度监测组件包括红外温度传感器，所述折板的竖直段侧壁设置有z型架，所述红外温度传感器安装于折板的侧壁，所述红外温度传感器的采集管件与z型架呈套接设置，所述检测箱的竖直段侧壁设置有通孔，所述检测箱的通孔内设置有第一透光板，所述第一透光板与红外温度传感器的采集管件相匹配。

11、优选的，所述闭合组件包括两个封板，所述检测箱的相向两侧内壁均设置有限位轨，所述封板贯穿检测箱且滑动安装于两个封板之间，两个所述封板的顶端均设置有l型块，两个所述l型块相贴合的一侧均设置有装配槽，所述l型块的装配槽内安装有磁石，两个所述磁石呈磁吸设置。

12、优选的，所述警报组件包括承载架和摄像头，所述承载架安装于检测箱远离锯片的一侧，所述摄像头安装于承载架的顶端，所述检测箱靠近承载架的一侧设置有方孔，所述检测箱的方孔内设置有第二透光板，所述检测箱靠近承载架的一侧设置有警示灯，所述检测箱靠近摄像头的一侧设置有plc控制器，所述摄像头连接于警示灯的输入端，所述警示灯连接于plc控制器的输出端，摄像头用于检测旋转状态的锯片，通过机器视觉系统实现非接触、高效和准确的检测，摄像头透过第二透光板检测到锯片的损耗达到预设值时，配合plc控制器，plc控制器内设置有计时模块，对刀具转动起始到终止之间的时长进行统计，警示灯亮起，进行警报提示，得到刀具寿命。

13、本发明的有益效果为：

14、1、通过设置检测箱和支撑组件，可以得到的有益效果是拨开两个l型块，两个封板在两个限位轨之间相互远离，将待检测的锯片套在转轴上，取限位环配合螺钉将锯片固定，拉动两个l型块，两个磁石相互吸引，两个封板对检测箱进行封闭，电机驱动转轴和锯片同步转动，驱动锯片转动，锯片与砂石摩擦，模拟锯片工作中的切割状态，锯片因切割的材料不同，导致锯片切割过程中的齿部温度不同，进而导致锯片的寿命不同，在寿命检测时，模拟锯片工作环境中常用切割材料，锯片通过沉砂缝局部插入检测箱内的砂石内，红外温度传感器通过第一透光板对锯片的温度进行采集，第二液压缸调节折板的高度，限位管和限位杆滑动套接，提高折板升降过程的稳定性，调节锯片插入砂石的深度，直到锯片齿部的温度与锯片长期切割某常用材料过程的温度相同，摄像头透过第二透光板检测到锯片的损耗达到预设值时，得到刀具寿命，通过砂石替代了切割材料，具有了对刀具在不同切割环境下使用寿命预测功能，降低了检测成本。

15、2、通过设置推平组件，可以得到的有益效果是锯片通过沉砂缝局部插入检测箱内的砂石内，锯片转动过程会造成部分砂石从沉砂缝溅射到推板上方，第一液压缸驱动凸块和推板同步在两个支撑轨之间往复滑动，配合插砂柱将检测箱内的砂石推平，推板上方的砂石从沉砂缝滑到砂石堆内，维持砂石的高度和平整度，具有了对砂石平整度的整平结构，提高了刀具检测过程模拟环境的稳定性。

16、3、通过设置警报组件，可以得到的有益效果是摄像头用于检测旋转状态的锯片，通过机器视觉系统实现非接触、高效和准确的检测，摄像头透过第二透光板检测到锯片的损耗达到预设值时，配合plc控制器，plc控制器内设置有计时模块，对刀具转动起始到终止之间的时长进行统计，警示灯亮起，进行警报提示，得到刀具寿命。

技术特征：

1.一种机械加工用刀具寿命预测装置，包括底座（1）、检测箱（2）和锯片（3），其特征在于：所述检测箱（2）固定安装于底座（1）的顶端，所述检测箱（2）内填充有砂石，所述检测箱（2）内设置有用于推平砂石的推平组件，所述检测箱（2）内设置有用于调节锯片（3）高度的支撑组件，所述检测箱（2）的顶端呈开放设置，所述检测箱（2）的开放口设置有闭合组件，所述检测箱（2）的一侧外壁设置有用于监测锯片（3）磨损程度的警报组件；

2.根据权利要求1所述的一种机械加工用刀具寿命预测装置，其特征在于：所述驱动组件包括第一液压缸（26），所述检测箱（2）的一侧外壁设置有支撑板（25），所述第一液压缸（26）固定安装于支撑板（25）的顶端，所述推板（22）的顶端固定安装有凸块（27），所述第一液压缸（26）的活塞杆贯穿检测箱（2）且与凸块（27）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种机械加工用刀具寿命预测装置，其特征在于：所述限位套（33）靠近锯片（3）的一端通过螺钉安装有限位环（34），所述限位环（34）配合限位套（33）用于固定锯片（3），所述折板（31）竖直段贴合检测箱（2）的一侧固定设置有限位块（35），所述转轴（32）与限位块（35）呈贯穿且转动连接，所述限位块（35）滑动安装于滑槽（28）内。

4.根据权利要求1所述的一种机械加工用刀具寿命预测装置，其特征在于：所述折板（31）的水平段顶端设置有限位件（41），所述限位件（41）与转轴（32）呈转动套接，所述限位件（41）和折板（31）之间设置有两个螺栓（42）。

5.根据权利要求1所述的一种机械加工用刀具寿命预测装置，其特征在于：所述限位结构包括限位管（43）和限位杆（44），所述限位管（43）固定安装于底座（1）的顶端，所述限位杆（44）固定安装于折板（31）的底端，所述限位管（43）和限位杆（44）呈滑动套接。

6.根据权利要求1所述的一种机械加工用刀具寿命预测装置，其特征在于：所述温度监测组件包括红外温度传感器（46），所述折板（31）的竖直段侧壁设置有z型架（45），所述红外温度传感器（46）安装于折板（31）的侧壁，所述红外温度传感器（46）的采集管件与z型架（45）呈套接设置，所述检测箱（2）的竖直段侧壁设置有通孔，所述检测箱（2）的通孔内设置有第一透光板（47），所述第一透光板（47）与红外温度传感器（46）的采集管件相匹配。

7.根据权利要求1所述的一种机械加工用刀具寿命预测装置，其特征在于：所述闭合组件包括两个封板（52），所述检测箱（2）的相向两侧内壁均设置有限位轨（51），所述封板（52）贯穿检测箱（2）且滑动安装于两个封板（52）之间，两个所述封板（52）的顶端均设置有l型块（53），两个所述l型块（53）相贴合的一侧均设置有装配槽，所述l型块（53）的装配槽内安装有磁石（54），两个所述磁石（54）呈磁吸设置。

8.根据权利要求1所述的一种机械加工用刀具寿命预测装置，其特征在于：所述警报组件包括承载架（61）和摄像头（62），所述承载架（61）安装于检测箱（2）远离锯片（3）的一侧，所述摄像头（62）安装于承载架（61）的顶端，所述检测箱（2）靠近承载架（61）的一侧设置有方孔，所述检测箱（2）的方孔内设置有第二透光板（63），所述检测箱（2）靠近承载架（61）的一侧设置有警示灯（64），所述检测箱（2）靠近摄像头（62）的一侧设置有plc控制器（65），所述摄像头（62）连接于警示灯（64）的输入端，所述警示灯（64）连接于plc控制器（65）的输出端。

技术总结
本发明涉及刀具检测技术领域，具体公开了一种机械加工用刀具寿命预测装置，包括底座、检测箱和锯片，所述检测箱固定安装于底座的顶端，所述检测箱内填充有砂石，所述检测箱内设置有用于推平砂石的推平组件，所述检测箱内设置有用于调节锯片高度的支撑组件，所述检测箱的顶端呈开放设置，所述检测箱的开放口设置有闭合组件，所述检测箱的一侧外壁设置有用于监测锯片磨损程度的警报组件，通过砂石替代了切割材料，降低了检测成本，推平组件用于推平砂石，维持砂石的高度。本发明通过砂石替代了切割材料，具有了对刀具在不同切割环境下使用寿命预测功能，降低了检测成本，提高了刀具检测过程模拟环境的稳定性。

技术研发人员：熊延举,蒋伟锋,孙庆阳
受保护的技术使用者：洛阳天浩泰轨道装备制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23