CN105150029B - 一种刀具检查装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种刀具检查装置。它包括由第一支架和第二支架组成的T字型支架；该第一支架下端设置有夹头，夹头的开口槽内装有一块活动平衡块，该平衡块用一轴销与第一支架相连接，该第一支架上端装有高灵敏传感器；一检刀板下端固定于活动平衡块上，上端抵靠在高灵敏传感器上，该检刀板上的与活动平衡块连接点的下方还具有检刀区；该第二支架一端连接在第一支架中部，另一端则连接到可在丝杠上活动的丝杠螺母座上，该丝杠由伺服电机连接驱动；该高灵敏传感器连接到刀具检查电路上。它用简单的机械结构和一个传感器就取代了无法维修而且价格昂贵的特种直流电机；用三个中间继电器取代了昂贵的刀检控制器，并且具有检测精确、结构简单、配件易购、造价低廉、便于快速维修等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种长度检测装置，特别是一种刀具检查装置，适用于精密加工机床刀具长度的微小变化的检测。
背景技术
现在劳动生产中，精密机床越来越普及，加工精度越来越高，加工速度越来越快，为了提高加工效率，一些特种刀具接连出现，虽然其使用效果很好，但是其价格也非常的昂贵，特别是一些进口刀具，动辄几万元一把的刀具并不罕见。所以精密加工机床都设置了刀具检查装置，即检测到刀具损坏立即报警并使机床停止运行，防止继续加工造成所加工工件报废和后续大量的刀具损坏。
一般的刀具检查装置都是由伺服电机驱动丝杠带动刀具检查装置至程序指定刀尖位置，此时检测直流电机旋转驱动检测针击打刀具前端，断刀则超过行程输出NG信号给控制器，然后控制器输出断刀报警信号使机床停止运行。刀具正常则不会超出其行程，给出OK信号给控制器，控制器再输出刀具正常信号给机床，机床继续正常运行。
以上刀具检查装置存在以下不足：
第一：价格昂贵，刀检装置包括一个刀检控制器，检刀特种直流电机。一台伺服电机，一个伺服驱动器，一根丝杠。
第二：检刀效果差。由于刀检直流电机轴间隙和检测针弹性的存在，容易造成检测针从某些刀具尖端锥形部位滑脱造成误检测。所以损坏刀尖的刀具其根本无法精确检测出来。
第三：重复使用和维修性差。其特种直流电机和刀检控制器为昂贵的一次性产品，无法维修重复使用。损坏后只能购买原件更换。
第四：故障率高。加工仓为高湿环境，油性的切削液油雾容易进入仅靠O型密封圈密封的特种直流电机内部，造成电机损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种刀具检查装置，主要解决上述传统技术的不足，它用简单的机械结构和一个传感器就取代了无法维修而且价格昂贵的特种直流电机；用三个中间继电器取代了昂贵的刀检控制器，并且具有检测精确、结构简单、配件易购、造价低廉、便于快速维修等优点。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种刀具检查装置，其特征在于：它包括由第一支架和第二支架组成的T字型支架；该第一支架下端设置有夹头，夹头的开口槽内装有一块活动平衡块，该平衡块用一轴销与第一支架相连接，该第一支架上端装有高灵敏传感器；一检刀板下端固定于活动平衡块上，上端抵靠在高灵敏传感器上，该检刀板上的与活动平衡块连接点的下方还具有检刀区；该第二支架一端连接在第一支架中部，另一端则连接到可在丝杠上活动的丝杠螺母座上，该丝杠由伺服电机连接驱动；该高灵敏传感器连接到刀具检查电路上。
所述的刀具检查装置，其特征在于：该第二支架的另一端还连接有平衡块。
所述的刀具检查装置，其特征在于：该丝杠两端具有支撑丝杠的轴承座。
所述的刀具检查装置，其特征在于：该第一支架上具有用于调节检刀板和高灵敏传感器之间距离的调节螺钉。
所述的刀具检查装置，其特征在于：该检刀板通过二螺钉固定在活动平衡块上。
所述的刀具检查装置，其特征在于：该第二支架通过螺栓固定到丝杠螺母座上。
所述的刀具检查装置，其特征在于：该平衡块通过螺钉固定到第二支架上。
所述的刀具检查装置，其特征在于：该刀具检查电路包括高灵敏传感器、断刀检查装置准备检测继电器、正常刀具信号输出继电器、断刀或破损信号输出继电器；其中：高灵敏传感器与断刀检查装置准备检测继电器串联，断刀检查装置准备检测继电器的常闭点和正常刀具信号输出继电器串联，断刀检查装置准备检测继电器的常开点与断刀或破损信号输出继电器串联，这两条控制回路并联后与机床启动信号输出继电器串联；正常刀具信号输出继电器的第一组常开触头输出正常刀具信号；断刀或破损信号输出继电器的第一组常开触头输出刀具损坏信号；正常刀具信号输出继电器的第二组常开触头和断刀或破损信号输出继电器的第二组常开触头并联，并输出位置信号。
本发明避免了现有技术中的种种缺陷，用简单的机械结构和一个传感器就取代了无法维修而且价格昂贵的特种直流电机；用三个中间继电器取代了昂贵的刀检控制器，并且具有检测精确，结构简单，配件易购，造价低廉，便于快速维修等优点。
附图说明
图1是本发明机械的结构示意图。
图1中：1-第一支架；2-第二支架；3-平衡块；4-夹头；5-活动平衡块；6-检刀板；7-螺栓；8-高灵敏传感器；9-调节螺钉；10-轴销；11-螺钉；12-螺钉；13-检刀区；14-伺服电机；15、18-轴承座；16-丝杠；17-丝杠螺母座。
图2是本发明电气结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
请参阅图1、2，本发明公开了一种刀具检查装置。如图1所示：它包括由第一支架1和第二支架2组成的T字型支架；该第一支架1下端设置有夹头4，夹头4的开口槽内装有一块活动平衡块5，该平衡块5用一轴销10与第一支架1相连接，该第一支架1上端装有高灵敏传感器8；一检刀板6下端固定于活动平衡块5上，上端抵靠在高灵敏传感器8上，该检刀板6上的与活动平衡块5连接点的下方还具有检刀区13；该第二支架2一端连接在第一支架1中部，另一端则连接到可在丝杠16上活动的丝杠螺母座17上，该丝杠16由伺服电机14连接驱动；该高灵敏传感器8连接到刀具检查电路上。
如图2所示：该刀具检查电路包括高灵敏传感器8、断刀检查装置准备检测继电器KA、正常刀具信号输出继电器KA1、断刀或破损信号输出继电器KA2；其中：高灵敏传感器8与断刀检查装置准备检测继电器KA串联，断刀检查装置准备检测继电器KA的常闭点和正常刀具信号输出继电器KA1串联，断刀检查装置准备检测继电器KA的常开点与断刀或破损信号输出继电器KA2串联，这两条控制回路并联后与机床启动信号输出继电器Y串联；正常刀具信号输出继电器KA1的第一组常开触头输出正常刀具信号OK；断刀或破损信号输出继电器KA2的第一组常开触头输出刀具损坏信号NG；正常刀具信号输出继电器KA1的第二组常开触头和断刀或破损信号输出继电器KA2的第二组常开触头并联，并输出位置信号POS。
本发明的电气结构中：
设置于机床内部的机床启动信号输出继电器Y，用于机床断刀检查装置启动输出信号。该继电器优选型号为G6B-1174P-FD-US带一组常开触头。
高灵敏传感器8，用于检测检刀板传递过来刀具长度变化。该传感器优选型号E2E-X3D1-N（常开两线）。
断刀检查装置准备检测继电器KA，其常闭点输出的正常刀具信号和常开点输出的刀具破损信号由高灵敏传感器8的状态决定。该继电器优选型号MY4NJ.带四组常开触头和四组常闭触头；或者LY2NJ型号带两组常开触头和两组常闭触头。
正常刀具信号输出继电器KA1，该继电器优选型号MY4NJ，带四组常开触头和四组常闭触头；或者LY2NJ型号带两组常开触头和两组常闭触头。
断刀或破损信号输出继电器KA2，该继电器优选型号MY4NJ，带四组常开触头和四组常闭触头；或者LY2NJ型号带两组常开触头和两组常闭触头。
P24为直流电源供电+24V。为检刀装置控制电路供电。N24为直流电源供电0V。为检刀装置控制电路供电。
正常刀具信号OK。机床得到刀具正常信号后，程序进行处理不停机不输出报警信号，机床按程序正常换刀加工。
刀具损坏信号NG。机床得到损坏刀具信号时，程序进行处理输出断刀NG报警信号并停机，等待更换刀具。
刀具检查装置位置POS。此信号输出给机床是确认刀具检查装置已经启动并且处在正确的检刀位置(位置信号POS由并联的正常刀具信号输出继电器KA1常开点和刀具损坏信号输出继电器KA2常开点输出，所以只要刀检装置启动，不论刀具OK还是NG都将输出POS位置信号)。
本发明中，该第二支架2的另一端还连接有平衡块3。它用于保持螺栓7两端重量的平衡，防止由于机床震动造成检刀装置偏斜，引起无法检刀而导致报警的发生。
本发明中，该丝杠16两端具有支撑丝杠的轴承座15、18。
本发明中，该第一支架1上具有用于调节检刀板6和高灵敏传感器8之间距离的调节螺钉9。用于调整检刀板6与高灵敏传感器8之间的距离，即调整刀具检测灵敏度。
本发明中，该检刀板6可通过二螺钉11固定在活动平衡块5上。
本发明中，该第二支架2可通过螺栓7固定到丝杠螺母座17上。
本发明中，该平衡块3可通过螺钉12固定到第二支架2上。
本发明装置的检刀工作原理为：
机床启动时，刀具检查装置回到原点位置，检刀板6在重力作用下接近高灵敏传感器8，使其感应为ON，为检测刀具做准备。当加工仓内主轴刀具加工完成后主轴移至换刀点，换刀臂旋转将主轴刀具与预备位置刀具（即机床加工时下一把即将使用的刀具由***将其选出，并推送至一个固定的位置，这个位置刀具就是预备位置刀具）进行交换，换刀完成后，为防止因刀具损坏，工件在前一道工序未完成加工情况下就换刀加工，从而造成加工工件报废和后续刀具损坏，此时，就必须进行刀具检查。刀具检查装置安装在预备刀具位置的正前方，检刀时，依照程序由伺服电机14驱动丝杠16将刀具检查装置移至预备刀具位置(此位置由检刀宏程序根据刀具长度确定)，此时刀具检查装置检刀板6的检刀区13接触刀具的尖端，此时将出现两种情况：
1.刀具正常时，检刀板使刀具高灵敏传感器8断开，断刀检查装置准备检测继电器KA失电其常闭点闭合，此时机床程序发出检刀指令机床启动信号输出继电器Y，Y常开点闭合，因断刀检查装置准备检测继电器KA常闭点已经闭合，所以正常刀具信号输出继电器KA1得电，其一组常开点闭合输出刀具正常信号OK；另一组常开触头输出确认刀具检查装置是否处于正确检刀位置的位置信号POS给机床，机床确认刀具正常以后继续按程序正常换刀加工。
2.刀具断刀时，由于刀具变短，刀具无法触碰到检刀板6，或者即使碰上检刀板也无法使高灵敏传感器8断开，断刀检查装置准备检测继电器KA保持通电状态其常开点一直闭合，此时机床发出检刀指令机床启动信号输出继电器Y，Y常开点闭合，此时，因断刀检查装置准备检测继电器KA常开点已经闭合，所以断刀或破损信号输出继电器KA2得电，断刀或破损信号输出继电器KA2常开点闭合，其一组常开触头输出刀具断刀信号NG；另一组常开触头输出确认刀具检查装置是否处于正确检刀位置的信号POS给机床，确认刀具断刀以后机床停止加工并输出报警信号，等待更换已损坏刀具。
综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
Claims (8)
1.一种刀具检查装置，其特征在于：它包括由第一支架（1）和第二支架（2）组成的T字型支架；该第一支架（1）下端设置有夹头（4），夹头（4）的开口槽内装有一块活动平衡块（5），该活动平衡块（5）用一轴销（10）与第一支架（1）相连接，该第一支架（1）上端装有高灵敏传感器（8）；一检刀板（6）下端固定于活动平衡块（5）上，上端抵靠在高灵敏传感器（8）上，该检刀板（6）上的与活动平衡块（5）连接点的下方还具有检刀区（13）；该第二支架（2）一端连接在第一支架（1）中部，另一端则连接到可在丝杠（16）上活动的丝杠螺母座（17）上，该丝杠（16）由伺服电机（14）连接驱动；该高灵敏传感器（8）连接到刀具检查电路上。
2.根据权利要求1所述的刀具检查装置，其特征在于：该第二支架（2）的另一端还连接有平衡块（3）。
3.根据权利要求1所述的刀具检查装置，其特征在于：该丝杠（16）两端具有支撑丝杠的轴承座（15、18）。
4.根据权利要求1所述的刀具检查装置，其特征在于：该第一支架（1）上具有用于调节检刀板（6）和高灵敏传感器（8）之间距离的调节螺钉（9）。
5.根据权利要求1所述的刀具检查装置，其特征在于：该检刀板（6）通过二螺钉（11）固定在活动平衡块（5）上。
6.根据权利要求1所述的刀具检查装置，其特征在于：该第二支架（2）通过螺栓（7）固定到丝杠螺母座（17）上。
7.根据权利要求2所述的刀具检查装置，其特征在于：该平衡块（3）通过螺钉（12）固定到第二支架（2）上。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的刀具检查装置，其特征在于：该刀具检查电路包括高灵敏传感器（8）、断刀检查装置准备检测继电器（KA）、正常刀具信号输出继电器（KA1）、断刀或破损信号输出继电器（KA2）；其中：高灵敏传感器（8）与断刀检查装置准备检测继电器（KA）串联，断刀检查装置准备检测继电器（KA）的常闭点和正常刀具信号输出继电器（KA1）串联后形成第一控制回路，断刀检查装置准备检测继电器（KA）的常开点与断刀或破损信号输出继电器（KA2）串联后形成第二控制回路，这两条控制回路并联后与机床启动信号输出继电器（Y）串联；正常刀具信号输出继电器（KA1）的第一组常开触头输出正常刀具信号（OK）；断刀或破损信号输出继电器（KA2）的第一组常开触头输出刀具损坏信号（NG）；正常刀具信号输出继电器（KA1）的第二组常开触头和断刀或破损信号输出继电器（KA2）的第二组常开触头并联，并输出位置信号（POS）。
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Effective date of registration: 20201221 Address after: No.6 Ruiye Road, Yaoqiao Town, Zhenjiang New District, Zhenjiang City, Jiangsu Province Patentee after: JIANGSU RUIER LONGSHENG IMPELLER TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 201805 No. 625 South Miquan Road, Anting Town, Shanghai, Jiading District Patentee before: SHANGHAI REAL INDUSTRIAL Co.,Ltd. |
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Denomination of invention: A Tool Inspection Device Effective date of registration: 20231019 Granted publication date: 20170503 Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Shanghai Huangpu Sub branch Pledgor: SHANGHAI REAL INDUSTRIAL Co.,Ltd.|JIANGSU RUIER LONGSHENG IMPELLER TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023310000654 |