專利名稱：用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，特別涉及數(shù)控機(jī)床對(duì)刀設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種用 于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀。
背景技術(shù)：
數(shù)控加工之前應(yīng)首先使機(jī)床明確零件的加工原點(diǎn)，以建立準(zhǔn)確的加工坐標(biāo)系，同時(shí)還要 考慮不同刀具尺寸和相互位置的偏差，這些都需要通過對(duì)刀來解決。對(duì)刀的準(zhǔn)確與否，直接 影響到零件的加工精度；對(duì)刀方法的處理，則直接影響數(shù)控機(jī)床的使用效率。數(shù)控機(jī)床的最 大優(yōu)點(diǎn)就是高效率，高精度和可重復(fù)性，選擇合適的對(duì)刀方法至關(guān)重要，根據(jù)現(xiàn)有條件和加 工精度要求選擇對(duì)刀方法，可采用試切法(即手動(dòng)對(duì)刀)、ATC對(duì)刀等。
手動(dòng)對(duì)刀的基礎(chǔ)是通過試切零件來對(duì)刀，采用"試切—測(cè)量—調(diào)整"的對(duì)刀模式，手動(dòng)對(duì) 刀要較多地占用機(jī)床時(shí)間；ATC對(duì)刀由于操縱對(duì)刀鏡以及對(duì)刀過程還是手動(dòng)操作，故仍有一 定的對(duì)刀誤差，這樣就給數(shù)控機(jī)床進(jìn)行精密機(jī)械零部件加工操:作帶來了一定的困難。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能夠進(jìn)行靈活控制、結(jié)構(gòu) 簡單、制造成本低、操作快捷方便、工作性能穩(wěn)定、精度高、使用范圍較為廣泛的用于數(shù)控 機(jī)床的對(duì)刀儀。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型的用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀具有如下構(gòu)成 該用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀，包括殼體和殼體內(nèi)的功能電路，所述的殼體內(nèi)的功能電路通 過控制線與數(shù)控機(jī)床中的數(shù)控系統(tǒng)相連接，其主要特點(diǎn)是，所述的功能電路包括電源單元、 信號(hào)拾取單元和信號(hào)處理單元，所述的電源單元通過所述的信號(hào)拾取單元與所述的信號(hào)處理 單元相連接，所述的信號(hào)處理單元的輸出端與控制線相連接。
該用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀中的信號(hào)拾取單元為槽型光電開關(guān)單元。
該用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀中的槽型光電開關(guān)單元包括設(shè)置于一 U型槽兩側(cè)邊的發(fā)射器和 接收器，所述的發(fā)射器與接收器之間通過光耦合連接。該用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀中的發(fā)射器為發(fā)光二極管，所述的發(fā)光二極管串接于電源和地 之間。
該用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀中的接收器為光敏三極管，所述的光敏三極管的集電極通過第 一上拉電阻(R2)與電源相連接，且該集電極還與所述的信號(hào)處理單元的輸入端相連接，該 光敏三極管的發(fā)射極接地。
該用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀中的信號(hào)處理單元包括開關(guān)三極管(Tl ),所述的信號(hào)拾取單元 的輸出端連接于該開關(guān)三極管(Tl)的基極，且該開關(guān)三極管(Tl)的基極通過電容(Cl) 接地，所述的開關(guān)三極管(Tl)的發(fā)射極接地，且該開關(guān)三極管(Tl)的集電極通過第二上 拉電阻(R7)與電源相連接，該開關(guān)三極管(Tl)的集電極還與所述的控制線相連接。
該用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀中的控制線為控制信號(hào)傳輸電纜。
采用了該實(shí)用新型的用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀，由于其能夠利用光電技術(shù)在生產(chǎn)線外對(duì)刀 具進(jìn)行精密的檢測(cè)和調(diào)整，并可以自動(dòng)計(jì)算各把刀的刀長與刀寬的差值，將其存入系統(tǒng)中， 在加工另外的零件的時(shí)候就只需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)刀，不必在機(jī)床上反復(fù)試刀，從而不占用寶貴的機(jī) 床工作時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)了靈活控制，而且結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，操作快捷方便，工作性能 穩(wěn)定可靠，精度較高，能夠用于加工中心和數(shù)控鏜、銑床等領(lǐng)域，使用范圍較為廣泛，為數(shù) 控機(jī)床技術(shù)的不斷普及應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。


圖1為本實(shí)用新型的刀儀殼體的整體外形結(jié)構(gòu)圖。 圖2為本實(shí)用新型的用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀的功能模塊原理示意圖。 圖3為本實(shí)用新型的用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀的信號(hào)拾取電路原理圖。 圖4為本實(shí)用新型的用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀的信號(hào)處理電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。 請(qǐng)參閱圖2至圖4所示，該用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀，包括殼體和殼體內(nèi)的功能電路，所 述的殼體內(nèi)的功能電路通過控制線與數(shù)控機(jī)床中的數(shù)控系統(tǒng)相連接，其中，所述的功能電路 包括電源單元1、信號(hào)拾取單元2和信號(hào)處理單元3，所述的電源單元1通過所述的信號(hào)拾取 單元2與所述的信號(hào)處理單元3相連接，所述的信號(hào)處理單元3的輸出端與控制線相連接。
其中，所述的信號(hào)拾取單元2為槽型光電開關(guān)單元，該槽型光電開關(guān)單元包括設(shè)置于一 U型槽兩側(cè)邊的發(fā)射器和接收器，所述的發(fā)射器與接收器之間通過光耦合連接，所述的發(fā)射器為發(fā)光二極管，所述的發(fā)光二極管串接于電源和地之間；所述的接收器為光敏三極管，所 述的光敏三極管的集電極通過第一上拉電阻R2與電源相連接，且該集電極還與所述的信號(hào) 處理單元的輸入端相連接，該光敏三極管的發(fā)射極接地。
該用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀中的信號(hào)處理單元包括開關(guān)三極管Tl ，所述的信號(hào)拾取單元的 輸出端連接于該開關(guān)三極管Tl的基極，且該開關(guān)三極管Tl的基極通過電容C1接地，所述 的開關(guān)三極管Tl的發(fā)射極接地，且該開關(guān)三極管Tl的集電極通過第二上拉電阻R7與電源 相連接，該開關(guān)三極管Tl的集電極還與所述的控制線相連接；同時(shí)，該控制線為控制信號(hào)傳 輸電纜。
在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，該用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀所必需的殼體，它主要有三部分組成第一 是底座，它起固定作用，可以把對(duì)刀儀固定在機(jī)床上；第二是兩個(gè)直徑不同的連體空心立柱， 直徑小的立柱的上部設(shè)置有開口；直徑大的立柱放置在底座的上面，立柱里面用于放置所需 的電路板，直徑大的立柱的側(cè)壁設(shè)置一個(gè)小孔，當(dāng)作出線孔；第三是用于測(cè)量功能的接觸頭， 該接觸頭安置在小立柱上部的開口處，可以上下移動(dòng)；所述接觸頭下部是擋片，擋片可以在 光電開關(guān)中移動(dòng)，充當(dāng)檢測(cè)物的角色；接觸頭下部套設(shè)有彈簧，彈簧卡在擋片的中部。刀儀 殼體的整體外形結(jié)構(gòu)尺寸圖如圖1所示。
該用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀的將對(duì)刀時(shí)刀具與對(duì)刀儀接觸的狀態(tài)信號(hào)輸出的專用電路，主 要有信號(hào)拾取單元2、電源單元l、信號(hào)處理單元3等組成，所述的信號(hào)拾取單元中所需要的 元器件為槽型光電開關(guān)H21A3，所述的槽型光電開關(guān)與殼體中的探頭共同作用產(chǎn)生對(duì)刀信號(hào)。
所述的信號(hào)處理單元中所需要的集電極開路門電路，所述的集電極開路門電路加上拉電 阻和電源能將開關(guān)電平作為高低電平；所述的專用電纜作為信號(hào)傳輸?shù)妮d體將對(duì)刀信號(hào)經(jīng)過 集電極開路門電路輸出至機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)。
請(qǐng)參閱圖2所示，其為數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀的功能模塊原理圖，主要包括電源單元1,用 于給整個(gè)系統(tǒng)提供所需的電源；信號(hào)拾取單元2，用于拾取機(jī)床加工時(shí)所需要的對(duì)刀信號(hào)(或 超程報(bào)警信號(hào))；信號(hào)處理單元3，用于對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行處理，以得到我們所需要的對(duì)刀信號(hào)。 系統(tǒng)工作原理如下所示下壓對(duì)刀儀的接觸頭之前，槽式光電開關(guān)的輸出狀態(tài)是常開的，可 測(cè)得對(duì)刀信號(hào)和超程報(bào)警信號(hào)是高電平。下壓對(duì)刀儀的接觸頭，當(dāng)其探頭通過第一個(gè)光電開 關(guān)時(shí)，就可以拾取對(duì)刀信號(hào)，該對(duì)刀信號(hào)經(jīng)過集電極開路門電路并通過專用電纜輸出至機(jī)床 的數(shù)控系統(tǒng)，用戶結(jié)合專用的控制程序就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)刀功能，這時(shí)候的對(duì)刀信號(hào)是低電 平。如果對(duì)刀時(shí)刀具下壓的過快，而且控制程序來不及迅速反應(yīng)，當(dāng)對(duì)刀儀接觸頭的探頭達(dá) 到第二個(gè)光電開關(guān)時(shí)可以拾取超程報(bào)警信號(hào)，通過控制程序解除本次對(duì)刀，而重新下一次對(duì)刀，這樣起到保護(hù)對(duì)刀儀或刀具的作用。最后為保證對(duì)刀儀電路的安全，在輸出信號(hào)的端口 采用光藕元件對(duì)信號(hào)進(jìn)行隔離。
再請(qǐng)參閱圖3所示，其為對(duì)刀儀的信號(hào)拾取電路原理圖，圖中主要的部分就是兩個(gè)槽式 光電開關(guān)H21A3,它具有低成本、高IC (ON)等特點(diǎn)。槽式光電開關(guān)是一種集發(fā)射器和接 受器為一體的傳感器，其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊，并形成一光軸，當(dāng)被檢測(cè) 物體經(jīng)過U型槽且阻斷光軸時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)量信號(hào)。槽式光電開關(guān)比較適合檢測(cè) 高速運(yùn)動(dòng)的物體，并且它能分辨透明與半透明物體，使用安全可靠。其輸出狀態(tài)分常開和常 閉，當(dāng)無檢測(cè)物體時(shí)，常開型的光電開關(guān)所接通的負(fù)載由于光電開關(guān)內(nèi)部的輸出晶體管的截 止而不工作，當(dāng)檢測(cè)到物體時(shí)，晶體管導(dǎo)通，負(fù)載得電工作。
再請(qǐng)參閱圖4所示，其為信號(hào)處理電路，對(duì)信號(hào)拾取電路所產(chǎn)生的對(duì)刀信號(hào)進(jìn)行處理， 通過集電極開路門電路輸出。三極管除了有對(duì)電流放大作用外，還有開關(guān)作用(即通、斷作 用)，當(dāng)基極加上正偏壓時(shí)，NPN型三極管即導(dǎo)通處于飽和狀態(tài)，反之，三極管就不導(dǎo)通。 OC門，即集電極開路門電路，必須外界上拉電阻和電源才能將開關(guān)電平作為高低電平用。
采用了上述的用于數(shù)控^L床的對(duì)刀儀，由于其能夠利用光電技術(shù)在生產(chǎn)線外對(duì)刀具進(jìn)行 精密的檢測(cè)和調(diào)整，并可以自動(dòng)計(jì)算各把刀的刀長與刀寬的差值，將其存入系統(tǒng)中，在加工 另外的零件的時(shí)候就只需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)刀，不必在機(jī)床上反復(fù)試刀，從而不占用寶貴的機(jī)床工作 時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)了靈活控制，而且結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，操作快捷方便，工作性能穩(wěn)定可 靠，精度較高，能夠用于加工中心和數(shù)控鏜、銑床等領(lǐng)域，使用范圍較為廣泛，為數(shù)控機(jī)床 技術(shù)的不斷普及應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的勤出。
在此說明書中，本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出 各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性 的而非限制性的。
權(quán)利要求1、一種用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀，包括殼體和殼體內(nèi)的功能電路，所述的殼體內(nèi)的功能電路通過控制線與數(shù)控機(jī)床中的數(shù)控系統(tǒng)相連接，其特征在于，所述的功能電路包括電源單元、信號(hào)拾取單元和信號(hào)處理單元，所述的電源單元通過所述的信號(hào)拾取單元與所述的信號(hào)處理單元相連接，所述的信號(hào)處理單元的輸出端與控制線相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀，其特征在于，所述的信號(hào)拾取單元為 槽型光電開關(guān)單元。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀，其特征在于，所述的槽型光電開關(guān)單 元包括設(shè)置于一 U型槽兩側(cè)邊的發(fā)射器和接收器，所述的發(fā)射器與接收器之間通過光耦合連 接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀，其特征在于，所述的發(fā)射器為發(fā)光二 極管，所述的發(fā)光二極管串接于電源和地之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀，其特征在于，所述的接收器為光敏三 極管，所述的光敏三極管的集電極通過第一上拉電阻(R2)與電源相連接，且該集電極還與 所述的信號(hào)處理單元的輸入端相連接，該光敏三極管的發(fā)射極接地。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀，其特征在于，所述的信號(hào)處理單元包 括開關(guān)三極管(Tl),所述的信號(hào)拾取單元的輸出端連接于該開關(guān)三極管(Tl)的基極，且 該開關(guān)三極管(Tl)的基極通過電容(Cl)接地，所述的開關(guān)三極管(Tl)的發(fā)射極接地， 且該開關(guān)三極管(Tl )的集電極通過第二上拉電阻(R7)與電源相連接，該開關(guān)三極管(Tl ) 的集電極還與所述的控制線相連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于數(shù)控才幾床的對(duì)刀儀，其特征在于，所述的控制線為控制信 號(hào)傳輸電纜。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀，包括殼體和殼體內(nèi)的功能電路，殼體內(nèi)的功能電路通過控制線與數(shù)控機(jī)床中的數(shù)控系統(tǒng)連接，其中功能電路包括電源單元、信號(hào)拾取單元和信號(hào)處理單元，電源單元通過信號(hào)拾取單元與信號(hào)處理單元連接，信號(hào)處理單元的輸出端與控制線連接。采用該種結(jié)構(gòu)的用于數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀儀，由于其能夠利用光電技術(shù)在生產(chǎn)線外對(duì)刀具進(jìn)行精密的檢測(cè)和調(diào)整，并可以自動(dòng)計(jì)算各把刀的刀長與刀寬的差值，將其存入系統(tǒng)中，在加工另外的零件的時(shí)候就只需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)刀，不必在機(jī)床上反復(fù)試刀，從而不占用寶貴的機(jī)床工作時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)了靈活控制，而且結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，操作快捷方便，工作性能穩(wěn)定可靠，精度較高，能夠用于加工中心和數(shù)控鏜、銑床等領(lǐng)域，使用范圍較為廣泛，為數(shù)控機(jī)床技術(shù)的不斷普及應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)B23Q15/22GK201227752SQ20082015143
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者宋秀龍, 李兵建, 湯同奎, 汪永生 申請(qǐng)人:上海維宏電子科技有限公司