用于数控机床的对刀设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于数控机床的对刀设备，对刀设备包括对刀仪主体、信号发生模块、信号处理模块以及信号响应模块，信号发生模块设置在对刀仪主体的径向以及端面上，每个信号发生模块的输出信号均输入到信号处理模块，信号响应模块与信号处理模块相连并受信号处理模块的控制。本发明在对刀仪主体上加工出用于固定各功能模块的位置，并且满足工作时刀具方便进入与撤离，不更改原有机床任何结构，该对刀设备是相对独立的，这就解决了现有数控车床对刀设备要长久固定于机床本体之上而大部分经济型数控车床没有预留位置的问题，而且本发明中所有数据连线、检测装置均在设备本身中进行，避免了现有数控车床对刀设备需要改变机床数据总线接口、调整数控系统设置的问题。
【专利说明】用于数控机床的对刀设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及数控机床中的部件，具体涉及一种用于数控机床的对刀设备。
【背景技术】
[0002]当前，在生产加工领域中，广泛使用着经济型数控车床，由于定位于经济地位上，其自身所带附件不全，其中缺少对刀仪就是一种普遍现象。因此，操作者对刀的过程中容易浪费过多的时间、材料、电能等。如若安装市场上现有的对刀设备，要破坏机床结构布局、总线布局、甚至要升级数控系统，从而提高设备成本，破坏原有的经济性。
【发明内容】
[0003]本发明目的在于提供一种用于数控机床的对刀设备，其结构简单、线路清晰、造价低廉，可适用性高，可将其利用于现有的绝大多数的经济型数控机床中。
[0004]为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是:
一种用于数控机床的对刀设备，对刀设备包括对刀仪主体、信号发生模块、信号处理模块以及信号响应模块，信号发生模块设置在对刀仪主体的径向以及端面上，每个信号发生模块的输出信号均输入到信号处理模块，信号响应模块与信号处理模块相连，所述信号处理模块根据接收到的每个信号发生模块的状态来控制信号响应模块。
[0005]对于上述技术方案，发明人还有进一步的优化实施方案。
[0006]作为优化，信号发生模块包括绝缘壳体、导电滑块、接近信号触头、到位信号触头以及复位弹簧，在绝缘壳体内设有竖直空腔，在竖直空腔的顶部设有较腔体内径更窄的开口，成凸字形的导电滑块卡接在竖直空腔开口处，复位弹簧设在绝缘壳体的竖直空腔中并支撑导电滑块，接近信号触头、到位信号触头依次设置在竖直空腔的内壁，外力作用下导电滑块受力依次压迫接近信号触头、到位信号触头，信号发生模块依次发出接近信号与到位信号。
[0007]进一步，所述信号响应模块包括LED灯、蜂鸣器以及驱动电路，信号处理模块根据信号发生模块发出的信号来控制信号响应模块中的LED灯显示并触发蜂鸣器工作。
[0008]更进一步，所述对刀仪主体为中间为U形空腔的圆柱体，沿对刀仪主体的径向上设有两个信号发生模块，一个信号发生模块的导电滑块设置在对刀仪主体的外侧，另一个信号发生模块的导电滑块设置在对刀仪主体的内侧。
[0009]作为优化，在对刀仪主体的端面上设有用于感应端面到位状况的信号发生模块，该信号发生模块的导电滑块沿对刀仪主体的轴向设置、指向端面外侧。
[0010]另外，在对刀仪主体的端面设有调平装置，所述调平装置为设置在对刀仪主体端面上的一段圆弧状密闭空腔，在密闭空腔内设有水银滑动点，在密闭空腔外标注有平衡标准位置，调平状况下水银滑动点与平衡标准位置对齐。
[0011]相对于现有技术中的方案，本发明的优点是:
本发明所描述的用于数控机床的对刀设备，它在对刀仪主体上加工出用于固定各功能模块的位置，并且满足工作时刀具方便进入与撤离，不更改原有机床任何结构，该对刀设备是相对独立的，这就解决了现有数控车床对刀设备要长久固定于机床本体之上而大部分经济型数控车床没有预留位置的问题，而且本发明中所有数据连线、检测装置均在设备本身中进行，避免了现有数控车床对刀设备需要改变机床数据总线接口、调整数控系统设置的问题。
[0012]另外，本发明与现有数控车床相比较，对刀设备控制线路简单、故障检测修理也较为容易。除此之外，本发明所提供的对刀设备价格便宜，适用性广。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
图1为本发明实施例中对刀设备的整体结构示意图；
图2为本发明实施例中对刀设备腔体内的结构示意图
图3为本发明实施例中对刀设备中信号发生模块的设置示意图；
图4为本发明实施例中信号发生模块的结构图；
图5为本发明实施例中信号处理模块的电路原理图；
图6为本发明实施例中信号响应模块的电路原理图；
其中:1、对刀仪主体；2、信号响应模块；3、信号处理模块；4、外侧径向信号发生模块；
5、内侧径向信号发生模块；6、端面轴向信号发生模块；7、绝缘壳体；8、导电滑块；9、接近信号触头；10、到位信号触头；11、复位弹簧；12、绿灯；13、黄灯；14、调平装置；15、定位芯轴。
【具体实施方式】
[0014]以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
[0015]实施例:
本实施例描述了一种用于数控机床的对刀设备，如图1至2所示，对刀设备包括对刀仪主体1、信号发生模块、信号处理模块3以及信号响应模块2，信号发生模块设置在对刀仪主体I的径向以及端面上，每个信号发生模块的输出信号均输入到信号处理模块3，信号响应模块2与信号处理模块3相连，所述信号处理模块3根据接收到的每个信号发生模块的状态来控制信号响应模块2。
[0016]如图3所示，所述对刀仪主体I为中间为U形空腔的圆柱体，沿对刀仪主体I的径向上设有两个信号发生模块，一个信号发生模块的导电滑块8设置在对刀仪主体I的外侧，另一个信号发生模块的导电滑块8设置在对刀仪主体I的内侧。在对刀仪主体I的端面上设有用于感应端面到位状况的信号发生模块，该信号发生模块的导电滑块8沿对刀仪主体I的轴向设置、指向端面外侧，在对刀仪主体I的另一端设有定位芯轴15，定位芯轴15与设置在机床上的卡盘配合使用，便于对刀仪主体I的迅速插入固定。
[0017]如图4所示，信号发生模块包括绝缘壳体7、导电滑块8、接近信号触头9、到位信号触头10以及复位弹簧11，在绝缘壳体7内设有竖直空腔，在竖直空腔的顶部设有较腔体内径更窄的开口，成凸字形的导电滑块8卡接在竖直空腔开口处，复位弹簧11设在绝缘壳体7的竖直空腔中并支撑导电滑块8，接近信号触头9、到位信号触头10依次设置在竖直空腔的内壁，外力作用下导电滑块8受力依次压迫接近信号触头9、到位信号触头10，信号发生模块依次发出接近信号与到位信号。
[0018]如图1所示，所述信号响应模块2包括两个LED灯(绿灯12、黄灯13)、蜂鸣器以及驱动电路，信号处理模块3根据信号发生模块发出的信号来控制信号响应模块2中的LED灯显示并触发蜂鸣器工作。信号响应模块2的电路如图6所示。
[0019]本实施例中，信号处理模块3的电路如图5所示，采用单片机C8051F410作为CPU，C8051F410的P0.1管脚(CC_c)连接到信号发生模块中的接近信号触头9，C8051F410的P0.1管脚(CC_d)连接到信号发生模块中的到位信号触头10。
[0020]该信号发生模块在具体工作时，当导电滑块8下行到不同状态时，信号响应模块2与信号处理模块3的工作具体如下:
当导电滑块8下行碰到接近信号触头9，导电滑块8、接近信号触头9接通，C8051F410的P0.1接收到从低电平跳变到高电平的正跳变。由此得知导电滑块8下行到接近信号触头9的位置。C8051F410点亮Q3 (黄灯13)，同时触发蜂鸣器LSl长鸣2秒；
导电滑块8继续下行，碰到到位信号触头10，C8051F410的P0.0管脚接收到低电平到高电平的正跳变。C8051F410点亮Ql (绿灯12)，熄灭Q3 (黄灯13)，同时间隔0.2s时间、连续触发蜂鸣器报警；
导电滑块8返回，离开到位信号触头10。C8051F410的P0.0接收到高电平到低电平的负跳变。C8051F410熄灭Ql (绿灯12)，熄灭Q3 (黄灯13)，同时不再触发蜂鸣器报警。直到导电滑块8返回原点。
[0021]另外，在对刀仪主体I的端面设有调平装置14，所述调平装置14为设置在对刀仪主体I端面上的一段圆弧状密闭空腔，在密闭空腔内设有水银滑动点，在密闭空腔外标注有平衡标准位置，调平状况下水银滑动点与平衡标准位置对齐。
[0022]本实施例具体以ca6140床身、前置卧式刀塔、802d数控系统的数控车床为基础，对其外圆车刀Tl进行对刀，具体工作步骤如下:
1.机床上电，回机床参考点，把本对刀设备细端插入卡爪，以轴肩定位，调整对刀仪主体I位置并通过目测调平装置14上水银滑动点与平衡标准位置之间的相对位置，使水银滑动点对准平衡标准位置，再锁紧机床卡盘使定位芯轴15临时固定机床主轴之上，待对刀结束之后即可拆下，对刀设备装夹结束。
[0023]2.在调平状态下调用外圆车刀，快速运动刀具靠近至图1的端面轴向信号发生模块6的附近，降低速率，刀尖与端面轴向信号发生模块6顶点即导电滑块8接触并继续沿机床坐标系z轴负方向移动，当听到蜂鸣仪长鸣一声并伴随黄灯13点亮，此时提示操作者刀具已经接近预定对刀区；继续降低速率，沿机床坐标系z轴负方向移动当听到蜂鸣仪急促叫声，并伴随绿灯12亮起时停止移动；在机床对刀画面中选择Z向、点击测量刀具，点击测量，此时外圆车刀以本对刀设备为标准(Φ90Χ90圆棒)的z向对刀结束，外圆车刀沿机床坐标系z轴正方向移动直至与端面轴向信号发生模块6分离，此过程中信号灯、蜂鸣器不在触发。
[0024]3.移开刀具，快速移动刀具至图1的外侧径向信号发生模块4附近，降低速率，刀尖与外侧径向信号发生模块4顶点即该模块的导电滑块8接触并继续沿机床坐标系X轴负方向移动，当听到蜂鸣仪长鸣一声并伴随黄灯13点亮，此时提示操作者刀具已经接近预定对刀区，继续降低速率，沿机床坐标系X轴负方向移动，当听到蜂鸣仪急促叫声，并伴随绿灯12亮起时停止移动。在机床对刀画面中选择X向、直径输入区域中输入90 ( Φ90X90圆棒)点击测量刀具，点击测量。此时Tl号刀具，以本对刀设备为标准(Φ90Χ90圆棒)的X向对到结束。Tl沿机床坐标系X轴正方向移动直至与外侧径向信号发生模块4分离此过程中信号灯、蜂鸣器不在触发。
[0025]通过上述操作，就可以完成了外圆车刀的对刀。
[0026]如为内圆车刀的对刀，则上述第3步则以内侧径向信号发生模块5为调整标准参照。
[0027]上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于数控机床的对刀设备，其特征在于，对刀设备包括对刀仪主体、信号发生模块、信号处理模块以及信号响应模块，信号发生模块设置在对刀仪主体的径向以及端面上，每个信号发生模块的输出信号均输入到信号处理模块，信号响应模块与信号处理模块相连，所述信号处理模块根据接收到的每个信号发生模块的状态来控制信号响应模块。
2.根据权利要求1所述的用于数控机床的对刀设备，其特征在于，信号发生模块包括绝缘壳体、导电滑块、接近信号触头、到位信号触头以及复位弹簧，在绝缘壳体内设有竖直空腔，在竖直空腔的顶部设有较腔体内径更窄的开口，成凸字形的导电滑块卡接在竖直空腔开口处，复位弹簧设在绝缘壳体的竖直空腔中并支撑导电滑块，接近信号触头、到位信号触头依次设置在竖直空腔的内壁，外力作用下导电滑块受力依次压迫接近信号触头、到位信号触头，信号发生模块依次发出接近信号与到位信号。
3.根据权利要求2所述的用于数控机床的对刀设备，其特征在于，所述信号响应模块包括LED灯、蜂鸣器以及驱动电路，信号处理模块根据信号发生模块发出的信号来控制信号响应模块中的LED灯显示并触发蜂鸣器工作。
4.根据权利要求3所述的用于数控机床的对刀设备，其特征在于，所述对刀仪主体为中间为U形空腔的圆柱体，沿对刀仪主体的径向上设有两个信号发生模块，一个信号发生模块的导电滑块设置在对刀仪主体的外侧，另一个信号发生模块的导电滑块设置在对刀仪主体的内侧。
5.根据权利要求3所述的用于数控机床的对刀设备，其特征在于，在对刀仪主体的端面上设有用于感应端面到位状况的信号发生模块，该信号发生模块的导电滑块沿对刀仪主体的轴向设置、指向端面外侧。
6.根据权利要求1所述的用于数控机床的对刀设备，其特征在于，在对刀仪主体的端面设有调平装置，所述调平装置为设置在对刀仪主体端面上的一段圆弧状密闭空腔，在密闭空腔内设有水银滑动点，在密闭空腔外标注有平衡标准位置，调平状况下水银滑动点与平衡标准位置对齐。
【文档编号】B23Q17/22GK103769946SQ201410040776
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】谭洪, 邵雷, 方二喜 申请人:苏州大学