用于數控機床的對刀設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于數控機床的對刀設備，對刀設備包括對刀儀主體、信號發生模塊、信號處理模塊以及信號響應模塊，信號發生模塊設置在對刀儀主體的徑向以及端面上，每個信號發生模塊的輸出信號均輸入到信號處理模塊，信號響應模塊與信號處理模塊相連并受信號處理模塊的控制。本實用新型在對刀儀主體上加工出用于固定各功能模塊的位置，并且滿足工作時刀具方便進入與撤離，不更改原有機床任何結構，該對刀設備是相對獨立的，這就解決了現有數控車床對刀設備要長久固定于機床本體之上而大部分經濟型數控車床沒有預留位置的問題，而且本實用新型中所有數據連線、檢測裝置均在設備本身中進行，避免了現有數控車床對刀設備需要改變機床數據總線接口、調整數控系統設置的問題。
【專利說明】用于數控機床的對刀設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及數控機床中的部件，具體涉及一種用于數控機床的對刀設備。
【背景技術】
[0002]當前，在生產加工領域中，廣泛使用著經濟型數控車床，由于定位于經濟地位上，其自身所帶附件不全，其中缺少對刀儀就是一種普遍現象。因此，操作者對刀的過程中容易浪費過多的時間、材料、電能等。如若安裝市場上現有的對刀設備，要破壞機床結構布局、總線布局、甚至要升級數控系統，從而提高設備成本，破壞原有的經濟性。
【發明內容】
[0003]本發明目的在于提供一種用于數控機床的對刀設備，其結構簡單、線路清晰、造價低廉，可適用性高，可將其利用于現有的絕大多數的經濟型數控機床中。
[0004]為了解決現有技術中的這些問題，本發明提供的技術方案是:
[0005]一種用于數控機床的對刀設備，對刀設備包括對刀儀主體、信號發生模塊、信號處理模塊以及信號響應模塊，信號發生模塊設置在對刀儀主體的徑向以及端面上，每個信號發生模塊的輸出信號均輸入到信號處理模塊，信號響應模塊與信號處理模塊相連，所述信號處理模塊根據接收到的每個信號發生模塊的狀態來控制信號響應模塊。
[0006]對于上述技術方案，發明人還有進一步的優化實施方案。
[0007]作為優化，信號發生模塊包括絕緣殼體、導電滑塊、接近信號觸頭、到位信號觸頭以及復位彈簧，在絕緣殼體內設有豎直空腔，在豎直空腔的頂部設有較腔體內徑更窄的開口，成凸字形的導電滑塊卡接在豎直空腔開口處，復位彈簧設在絕緣殼體的豎直空腔中并支撐導電滑塊，接近信號觸頭、到位信號觸頭依次設置在豎直空腔的內壁，外力作用下導電滑塊受力依次壓迫接近信號觸頭、到位信號觸頭，信號發生模塊依次發出接近信號與到位信號。
[0008]進一步，所述信號響應模塊包括LED燈、蜂鳴器以及驅動電路，信號處理模塊根據信號發生模塊發出的信號來控制信號響應模塊中的LED燈顯示并觸發蜂鳴器工作。
[0009]更進一步，所述對刀儀主體為中間為U形空腔的圓柱體，沿對刀儀主體的徑向上設有兩個信號發生模塊，一個信號發生模塊的導電滑塊設置在對刀儀主體的外側，另一個信號發生模塊的導電滑塊設置在對刀儀主體的內側。
[0010]作為優化，在對刀儀主體的端面上設有用于感應端面到位狀況的信號發生模塊，該信號發生模塊的導電滑塊沿對刀儀主體的軸向設置、指向端面外側。
[0011]另外，在對刀儀主體的端面設有調平裝置，所述調平裝置為設置在對刀儀主體端面上的一段圓弧狀密閉空腔，在密閉空腔內設有水銀滑動點，在密閉空腔外標注有平衡標準位置，調平狀況下水銀滑動點與平衡標準位置對齊。
[0012]相對于現有技術中的方案，本發明的優點是:
[0013]本發明所描述的用于數控機床的對刀設備，它在對刀儀主體上加工出用于固定各功能模塊的位置，并且滿足工作時刀具方便進入與撤離，不更改原有機床任何結構，該對刀設備是相對獨立的，這就解決了現有數控車床對刀設備要長久固定于機床本體之上而大部分經濟型數控車床沒有預留位置的問題，而且本發明中所有數據連線、檢測裝置均在設備本身中進行，避免了現有數控車床對刀設備需要改變機床數據總線接口、調整數控系統設置的問題。
[0014]另外，本發明與現有數控車床相比較，對刀設備控制線路簡單、故障檢測修理也較為容易。除此之外，本發明所提供的對刀設備價格便宜，適用性廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述:
[0016]圖1為本發明實施例中對刀設備的整體結構示意圖；
[0017]圖2為本發明實施例中對刀設備腔體內的結構示意圖
[0018]圖3為本發明實施例中對刀設備中信號發生模塊的設置示意圖；
[0019]圖4為本發明實施例中信號發生模塊的結構圖；
[0020]圖5為本發明實施例中信號處理模塊的電路原理圖；
[0021]圖6為本發明實施例中信號響應模塊的電路原理圖；
[0022]其中:1、對刀儀主體；2、信號響應模塊；3、信號處理模塊；4、外側徑向信號發生模塊；5、內側徑向信號發生模塊；6、端面軸向信號發生模塊；7、絕緣殼體；8、導電滑塊；9、接近信號觸頭；10、到位信號觸頭；11、復位彈簧；12、綠燈；13、黃燈；14、調平裝置；15、定位芯軸。
【具體實施方式】
[0023]以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發明而不限于限制本發明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體廠家的條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規實驗中的條件。
[0024]實施例:
[0025]本實施例描述了一種用于數控機床的對刀設備，如圖1至2所示，對刀設備包括對刀儀主體1、信號發生模塊、信號處理模塊3以及信號響應模塊2，信號發生模塊設置在對刀儀主體I的徑向以及端面上，每個信號發生模塊的輸出信號均輸入到信號處理模塊3，信號響應模塊2與信號處理模塊3相連，所述信號處理模塊3根據接收到的每個信號發生模塊的狀態來控制信號響應模塊2。
[0026]如圖3所示，所述對刀儀主體I為中間為U形空腔的圓柱體，沿對刀儀主體I的徑向上設有兩個信號發生模塊，一個信號發生模塊的導電滑塊8設置在對刀儀主體I的外側，另一個信號發生模塊的導電滑塊8設置在對刀儀主體I的內側。在對刀儀主體I的端面上設有用于感應端面到位狀況的信號發生模塊，該信號發生模塊的導電滑塊8沿對刀儀主體I的軸向設置、指向端面外側，在對刀儀主體I的另一端設有定位芯軸15，定位芯軸15與設置在機床上的卡盤配合使用，便于對刀儀主體I的迅速插入固定。
[0027]如圖4所示，信號發生模塊包括絕緣殼體7、導電滑塊8、接近信號觸頭9、到位信號觸頭10以及復位彈簧11，在絕緣殼體7內設有豎直空腔，在豎直空腔的頂部設有較腔體內徑更窄的開口，成凸字形的導電滑塊8卡接在豎直空腔開口處，復位彈簧11設在絕緣殼體7的豎直空腔中并支撐導電滑塊8，接近信號觸頭9、到位信號觸頭10依次設置在豎直空腔的內壁，外力作用下導電滑塊8受力依次壓迫接近信號觸頭9、到位信號觸頭10，信號發生模塊依次發出接近信號與到位信號。
[0028]如圖1所示，所述信號響應模塊2包括兩個LED燈(綠燈12、黃燈13)、蜂鳴器以及驅動電路，信號處理模塊3根據信號發生模塊發出的信號來控制信號響應模塊2中的LED燈顯示并觸發蜂鳴器工作。信號響應模塊2的電路如圖6所示。
[0029]本實施例中，信號處理模塊3的電路如圖5所示，采用單片機C8051F410作為CPU，C8051F410的P0.1管腳(CC_c)連接到信號發生模塊中的接近信號觸頭9，C8051F410的P0.1管腳(CC_d)連接到信號發生模塊中的到位信號觸頭10。
[0030]該信號發生模塊在具體工作時，當導電滑塊8下行到不同狀態時，信號響應模塊2與信號處理模塊3的工作具體如下:
[0031]當導電滑塊8下行碰到接近信號觸頭9，導電滑塊8、接近信號觸頭9接通，C8051F410的P0.1接收到從低電平跳變到高電平的正跳變。由此得知導電滑塊8下行到接近信號觸頭9的位置。C8051F410點亮Q3 (黃燈13)，同時觸發蜂鳴器LSl長鳴2秒；
[0032]導電滑塊8繼續下行，碰到到位信號觸頭10，C8051F410的P0.0管腳接收到低電平到高電平的正跳變。C8051F410點亮Ql (綠燈12)，熄滅Q3 (黃燈13)，同時間隔0.2s時間、連續觸發蜂鳴器報警；
[0033]導電滑塊8返回，離開到位信號觸頭10。C8051F410的P0.0接收到高電平到低電平的負跳變。C8051F410熄滅Ql (綠燈12)，熄滅Q3 (黃燈13)，同時不再觸發蜂鳴器報警。直到導電滑塊8返回原點。
[0034]另外，在對刀儀主體I的端面設有調平裝置14，所述調平裝置14為設置在對刀儀主體I端面上的一段圓弧狀密閉空腔，在密閉空腔內設有水銀滑動點，在密閉空腔外標注有平衡標準位置，調平狀況下水銀滑動點與平衡標準位置對齊。
[0035]本實施例具體以ca6140床身、前置臥式刀塔、802d數控系統的數控車床為基礎，對其外圓車刀Tl進行對刀，具體工作步驟如下:
[0036]1.機床上電，回機床參考點，把本對刀設備細端插入卡爪，以軸肩定位，調整對刀儀主體I位置并通過目測調平裝置14上水銀滑動點與平衡標準位置之間的相對位置，使水銀滑動點對準平衡標準位置，再鎖緊機床卡盤使定位芯軸15臨時固定機床主軸之上，待對刀結束之后即可拆下，對刀設備裝夾結束。
[0037]2.在調平狀態下調用外圓車刀，快速運動刀具靠近至圖1的端面軸向信號發生模塊6的附近，降低速率，刀尖與端面軸向信號發生模塊6頂點即導電滑塊8接觸并繼續沿機床坐標系z軸負方向移動，當聽到蜂鳴儀長鳴一聲并伴隨黃燈13點亮，此時提示操作者刀具已經接近預定對刀區；繼續降低速率，沿機床坐標系z軸負方向移動當聽到蜂鳴儀急促叫聲，并伴隨綠燈12亮起時停止移動；在機床對刀畫面中選擇Z向、點擊測量刀具，點擊測量，此時外圓車刀以本對刀設備為標準(Φ90Χ90圓棒)的z向對刀結束，外圓車刀沿機床坐標系z軸正方向移動直至與端面軸向信號發生模塊6分離，此過程中信號燈、蜂鳴器不在觸發。
[0038]3.移開刀具，快速移動刀具至圖1的外側徑向信號發生模塊4附近，降低速率，刀尖與外側徑向信號發生模塊4頂點即該模塊的導電滑塊8接觸并繼續沿機床坐標系X軸負方向移動，當聽到蜂鳴儀長鳴一聲并伴隨黃燈13點亮，此時提示操作者刀具已經接近預定對刀區，繼續降低速率，沿機床坐標系X軸負方向移動，當聽到蜂鳴儀急促叫聲，并伴隨綠燈12亮起時停止移動。在機床對刀畫面中選擇X向、直徑輸入區域中輸入90 ( Φ90X90圓棒)點擊測量刀具，點擊測量。此時Tl號刀具，以本對刀設備為標準(Φ90Χ90圓棒)的X向對到結束。Tl沿機床坐標系X軸正方向移動直至與外側徑向信號發生模塊4分離此過程中信號燈、蜂鳴器不在觸發。
[0039]通過上述操作，就可以完成了外圓車刀的對刀。
[0040]如為內圓車刀的對刀，則上述第3步則以內側徑向信號發生模塊5為調整標準參照。
[0041]上述實例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人是能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于數控機床的對刀設備，其特征在于，對刀設備包括對刀儀主體、信號發生模塊、信號處理模塊以及信號響應模塊，信號發生模塊設置在對刀儀主體的徑向以及端面上，每個信號發生模塊的輸出信號均輸入到信號處理模塊，信號響應模塊與信號處理模塊相連，所述信號處理模塊根據接收到的每個信號發生模塊的狀態來控制信號響應模塊。
2.根據權利要求1所述的用于數控機床的對刀設備，其特征在于，信號發生模塊包括絕緣殼體、導電滑塊、接近信號觸頭、到位信號觸頭以及復位彈簧，在絕緣殼體內設有豎直空腔，在豎直空腔的頂部設有較腔體內徑更窄的開口，成凸字形的導電滑塊卡接在豎直空腔開口處，復位彈簧設在絕緣殼體的豎直空腔中并支撐導電滑塊，接近信號觸頭、到位信號觸頭依次設置在豎直空腔的內壁，外力作用下導電滑塊受力依次壓迫接近信號觸頭、到位信號觸頭，信號發生模塊依次發出接近信號與到位信號。
3.根據權利要求2所述的用于數控機床的對刀設備，其特征在于，所述信號響應模塊包括LED燈、蜂鳴器以及驅動電路，信號處理模塊根據信號發生模塊發出的信號來控制信號響應模塊中的LED燈顯示并觸發蜂鳴器工作。
4.根據權利要求3所述的用于數控機床的對刀設備，其特征在于，所述對刀儀主體為中間為U形空腔的圓柱體，沿對刀儀主體的徑向上設有兩個信號發生模塊，一個信號發生模塊的導電滑塊設置在對刀儀主體的外側，另一個信號發生模塊的導電滑塊設置在對刀儀主體的內側。
5.根據權利要求3所述的用于數控機床的對刀設備，其特征在于，在對刀儀主體的端面上設有用于感應端面到位狀況的信號發生模塊，該信號發生模塊的導電滑塊沿對刀儀主體的軸向設置、指向端面外側。
6.根據權利要求1所述的用于數控機床的對刀設備，其特征在于，在對刀儀主體的端面設有調平裝置，所述調平裝置為設置在對刀儀主體端面上的一段圓弧狀密閉空腔，在密閉空腔內設有水銀滑動點，在密閉空腔外標注有平衡標準位置，調平狀況下水銀滑動點與平衡標準位置對齊。
【文檔編號】B23Q17/22GK203679932SQ201420054547
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】譚洪, 邵雷, 方二喜 申請人:蘇州大學