专利名称：数控加工中心刀具长度自动测量方法
技术领域：
本发明涉及数控加工方法，具体涉及一种对数控加工中心上所安装刀具的长度进 行自动测量方法。
背景技术：
在利用数控加工中心对工件进行自动加工之前，加工中所用刀具的长度是一个必 要的参数，应该预先输入控制系统中。现有的做法是，数控加工中心每次更换刀具后，都要人工对刀具的安装长度进行 测量，然后将测得的数值手工输入控制系统中，这种方法不但费时费力，效率低下，而且还 会因测量误差大、输入错误等原因导致输入的结果不准确。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种数控加工中心刀具长度自动测量的方法，以 克服现有技术的上述缺陷。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种数控加工中心刀具长度 自动测量方法，所述数控加工中心包括控制系统和刀具，所述刀具沿Z轴方向安装在主轴 上，所述主轴可沿X、Y、Z轴方向移动，所述方法包括以下步骤a)设置一位置坐标已知的传感器，所述传感器与控制系统相连接；b)选择一待测刀具；c)待测刀具所在的主轴沿Z轴方向移动，回到Z轴原点；d)在XY平面内移动所述主轴，使其中心的X、Y坐标与传感器的X、Y坐标相同；e)主轴沿Z轴方向移动，使待测刀具缓慢地向传感器靠近，直至待测刀具碰到传 感器后，主轴立即停止，记录主轴在Z轴方向的移动距离；f)控制系统根据传感器的Z轴坐标和主轴在Z轴方向的移动距离即可计算出待测 刀具的长度并保存。优选地，测量完成后，主轴先返回Z轴原点，再返回X、Y轴原点。优选地，控制系统中设置一极限值，上述步骤e中，主轴在Z轴方向的移动距离达 到该极限值后即停止并报警。本发明的有益效果是利用一个固定设置的传感器作为对刀器，当待测刀具自原 点下降，直到碰到传感器时，控制系统就可以自动计算出待测刀具的长度并自动保存，这样 就省却了人工测量、人工输入的麻烦，大大提高了工作效率和准确性。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。图1是待测刀具主轴处于Z轴原点时的示意图。图2是待测刀具与传感器相接触时的示意图。
具体实施例方式如图1所示，数控加工中心的刀头上可能同时安装多把刀具，每把刀具都由一根 主轴独立地带动。刀具沿Z轴方向安装在主轴上，主轴可沿X、Y、Z轴方向移动，由于每根主 轴上都可以安装不同类型、不同规格的刀具，因此在更换刀具后，需对刀具的安装长度进行 测量，以便于控制系统可以获知刀具长度这一参数。本发明的方法包括如下a)预先在刀具下方的工作台3上设置一个传感器2，传感器2与控制系统相连接， 在不妨碍机器正常工作的前提下，传感器2可以固定在工作台3的任意位置，固定后，传感 器2的坐标可以预先输入控制系统中。由于工作台3的高度(Z轴坐标)是固定的，因此传 感器2的高度Ztl也是固定的。b)当更换刀具后，需要对刀具的安装长度进行测量时，首先在控制系统的软件界 面中选择一待测刀具1，系统会读取待测刀具1所在主轴的坐标及传感器2的坐标。c)然后使待测刀具1所在的主轴复位，回到Z轴原点，此时待测刀具1末端的Z坐 标也就是待测的安装长度L ；d)接着，将待测刀具1移动到传感器2的正上方。即在XY平面内移动待测刀具1 的主轴，使其中心的X、Y坐标与传感器的X、Y坐标相同，而保持其Z轴坐标不变。e)然后，待测刀具1的主轴沿Z轴方向下降，使待测刀具1缓慢地向传感器2靠 近，直至待测刀具1碰到传感器2，如图2所示，传感器2被触及后，反馈一个信号给控制系 统，使主轴立即停止，控制系统记录下主轴在Z轴方向的移动距离D ；f)控制系统根据传感器的Z轴坐标Ztl和主轴在Z轴方向的移动距离D即可计算 出待测刀具的长度L = Z0-D,该测量结果会被自动保存到系统中，从而完成对一把刀具长度 的测量。上述步骤e中，如果传感器2出现故障，被待测刀具1触及后，仍无法将信号传给 控制系统，待测刀具1的主轴将继续下降，就可能使待测刀具1与工作台3相撞，导致机器 损坏。为了避免这种情况的发生，可以在控制系统中设置一极限值，当主轴在Z轴方向的移 动距离D达到该极限值后，主轴会即停止，软件界面中会出现报警提示，从而避免待测刀具 1与工作台3相撞。测得刀具长度后，主轴先上升返回Z轴原点，然后再返回X、Y轴原点。这样就可以 通过自动的方式获得各刀具的长度，避免了人工测量的烦琐和失误。
权利要求
一种数控加工中心刀具长度自动测量方法，所述数控加工中心包括控制系统和刀具，所述刀具沿Z轴方向安装在主轴上，所述主轴可沿X、Y、Z轴方向移动，其特征是，所述方法包括以下步骤a)设置一位置坐标已知的传感器，所述传感器与控制系统相连接；b)选择一待测刀具；c)待测刀具所在的主轴沿Z轴方向移动，回到Z轴原点；d)在XY平面内移动所述主轴，使其中心的X、Y坐标与传感器的X、Y坐标相同；e)主轴沿Z轴方向移动，使待测刀具缓慢地向传感器靠近，直至待测刀具碰到传感器后，主轴立即停止，记录主轴在Z轴方向的移动距离；f)控制系统根据传感器的Z轴坐标和主轴在Z轴方向的移动距离即可计算出待测刀具的长度并保存。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征是测量完成后，主轴先返回Z轴原点，再 返回X、Y轴原点。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征是控制系统中设置一极限值，上述步骤e 中，主轴在Z轴方向的移动距离达到该极限值后即停止并报警。
全文摘要
本发明公开了一种数控加工中心刀具长度自动测量方法，先设置一位置坐标已知的传感器，选择一待测刀具；待测刀具所在的主轴沿Z轴方向移动，回到Z轴原点；在XY平面内移动所述主轴，使其中心的X、Y坐标与传感器的X、Y坐标相同；主轴沿Z轴方向移动，使待测刀具缓慢地向传感器靠近，直至待测刀具碰到传感器后，主轴立即停止，记录主轴在Z轴方向的移动距离；控制系统根据传感器的Z轴坐标和主轴在Z轴方向的移动距离即可计算出待测刀具的长度并保存。本发明可以自动计算出待测刀具的长度并自动保存，这样就省却了人工测量、人工输入的麻烦，大大提高了工作效率和准确性。
文档编号B23Q17/22GK101885153SQ20091005126
公开日2010年11月17日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者杨岚 申请人:杨岚