一种智能数控机床的制作方法

一种智能数控机床
【技术领域】
1.本发明涉及机床领域，特别涉及一种智能数控机床。


背景技术：

2.一般的机床均具有高速主轴及用以驱动该高速主轴的变频器。在操作时，操作者会先将刀具结合在高速主轴上，然后启动变频器使高速主轴带动刀具旋转，从而对工件进行加工。
3.然而，一般的机床只能在固定的设定下操作，例如只能搭配固定尺寸的刀具并在固定的额定工作电流下操作，因此，当工作负载变大或变小时，一般的机床便无法有效率地对工件进行加工。此外，一般的机床在启动后便会使刀具持续旋转，不论机床是否有在对工件进行加工，从而浪费了许多不必要的电能。
4.为解决上述的问题，本领域亟需一种新颖的机床控制机制。


技术实现要素：

5.基于现有技术种的上述问题，有必要提供一种智能数控机床，其可利用微控制器依不同刀具之各种尺寸规格的信息适应性地决定变频器之额定工作电流，以使高速主轴可搭配不同尺寸之刀具并适应性地提供对应的工作扭力。
6.本发明之另一目的在于披露一种智能数控机床，其可利用工作区之近接侦测器侦测刀具，以在其与刀具之距离小于预设值时可致能变频器，及在其与刀具之距离不小于该预设值时可禁能变频器，从而节省不必要的电能消耗。
7.为达上述目的，本发明提供的智能数控机床，包括：
8.变频器，用以在额定工作电流的限制下产生变频交流电压信号；
9.高速主轴，用以依所述变频交流电压信号而在主轴的刀具结合部产生转速；
10.刀具，与所述刀具结合部结合，用以依所述转速对工件进行加工；
11.微控制器，用以致能或禁能所述变频器，且依照所述刀具之尺寸规格决定所述额定工作电流，并将所述额定工作电流的信息传送给所述变频器；以及
12.工作区，用以承载所述工件且具有近接侦测器；
13.其中，当所述近接侦测器侦测到工件与所述刀具之距离小于默认值时，即传送致能信号至所述微控制器以致能所述变频器，且当所述近接侦测器侦测到工件与所述刀具之距离不小于所述默认值时，即传送禁能信号至所述微控制器以禁能所述变频器。
14.在一实施例中，所述智能数控机床进一步具有通信接口以自外部装置接收所述刀具的尺寸规格信息。
15.在一实施例中，所述通信接口系有线通信接口。
16.在一实施例中，所述通信接口系无线通信接口。
17.在一实施例中，所述刀具系磨刀。
18.在一实施例中，所述刀具系钻头。
19.在一实施例中，所述刀具系铣刀。
20.为了进一步了解本发明之结构、特征及其目的，现以附图及具体实施方式详细说明如后。
【附图说明】
21.图1所示是本发明提供的智能数控机床一个实施例的框图；
22.图2所示是图1智能数控机床的启动操作示意图；
23.图3所示是图1智能数控机床的停止操作示意图。
24.符号说明：
25.100：智能数控机床
26.101：变频器
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102：高速主轴
27.102a：刀具结合部
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103：刀具
28.104：微控制器
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105：通信接口
29.106：工作区
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107：近接侦测器
30.110：工件
【具体实施方式】
31.本发明提供的智能数控机床的原理在于：
32.(一)利用微控制器依不同刀具之各种尺寸规格的信息适应性地决定变频器之额定工作电流以提供适当的工作扭力；以及
33.(二)利用工作区之近接侦测器侦测刀具，以在其与该刀具之距离小于默认值时传送致能信号至该微控制器以致能该变频器，及在其与该刀具之距离不小于该默认值时传送禁能信号至该微控制器以禁能该变频器。
34.依上述原理，本发明即可依不同刀具之尺寸规格适应性地决定工作电流的上限以提供适当的工作扭力，且可在操作者不进行工件加工的空档关断该变频器以大幅节省机床之功耗。
35.请参照图1，是本发明提供的智能数控机床一个实施例的框图。如图1所示，智能数控机床100包括：变频器101、高速主轴102、刀具103、微控制器104、通信接口105、工作区106及近接侦测器107。
36.变频器101系用以在额定工作电流的限制下产生变频交流电压信号v
vf
。
37.高速主轴102系用以依照该变频交流电压信号v
vf
使其刀具结合部102a产生转速。
38.刀具103系与该刀具结合部102a结合以依该转速对工作区106中之工件(未示于图中)进行加工。另外，刀具103可为磨刀、钻头或铣刀。
39.微控制器104系用以致能或禁能该变频器101，且系依该刀具103之尺寸规格的信息d
kfsp
决定该额定工作电流，并将该额定工作电流的信息d
ropc
传送给该变频器101。
40.工作区106系用以承载该工件且具有近接侦测器107。
41.在操作时，近接侦测器107传送近接信号s
apprch
至微控制器104，其中，当该近接侦测器107侦测到工件与该刀具103之距离小于默认值时，其使近接信号s
apprch
呈现作用状态以使微控制器104输出之致能信号en呈现作用状态以致能该变频器101；及当该近接侦测器
107侦测到其工件与该刀具103之距离不小于该默认值时，其使近接信号s
apprch
呈现不作用状态以使微控制器104输出之致能信号en呈现不作用状态以禁能该变频器101。
42.通信接口105系用以自外部装置接收该刀具103之尺寸规格的信息d
kfs
。在可能的实施例中，该通信接口105可为有线通信接口或无线通信接口以直接与外部服务器通信，或经由局部网络与外部服务器通信，或经由因特网与外部服务器通信。
43.另外，请参照图2，是智能数控机床的启动操作示意图。如图2所示，当近接侦测器107侦测到工件与刀具103之距离小于所述默认值时，即驱使微控制器104致能变频器101，以使高速主轴102之刀具结合部102a产生转速以带动刀具103旋转，以对工件110进行加工程序。另外，在刀具103接近近接侦测器107的过程中，其可由工作区106向刀具103移动或刀具103向工作区106移动。
44.另外，请参照图3，是智能数控机床的停止操作示意图。如图3所示，当近接侦测器107侦测到工件与刀具103之距离不小于所述默认值时，即驱使微控制器104禁能变频器101，以使高速主轴102之刀具结合部102a停止旋转，以节省电能。另外，在刀具103远离近接侦测器107的过程中，其可由工作区106移动以远离刀具103或刀具103移动以远离工作区106。
45.藉由前述所披露的设计，本发明具有以下的优点：
46.一、本发明的数控机床可利用微控制器依不同刀具之尺寸规格的信息适应性地决定变频器之额定工作电流，以使高速主轴可搭配不同尺寸之刀具并适应性地提供对应的工作扭力。
47.二、本发明的智能数控机床可利用工作区之近接侦测器侦测刀具，以在其与该刀具之距离小于默认值时致能变频器，及在其与该刀具之距离不小于该默认值时禁能该变频器，从而节省不必要的电能消耗。
48.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。