CCD刀具检测PLC控制系统及其方法与流程

本发明涉及CNC数控机床铣刀领域，尤其CCD刀具检测PLC控制系统及其方法。

背景技术：

现有CNC数控机床行业中刀具的检测设备，无法对刀具的来料进行全面检测，同时对铣刀来料的刀头刃径、跳动重复检测精度偏低，导致CNC数控机床加工精度差，效率低。

因此，对于上述问题有必要提出CCD刀具检测PLC控制系统及其方法。

技术实现要素：

本发明目的是克服了现有技术中的不足，提供了加工精度高，效率高的CCD刀具检测PLC控制系统及其方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：

CCD刀具检测PLC控制系统，包括Z轴方向控制、Y轴伺服前进后退运动控制、X轴伺服驱动旋转运动控制和Z轴伺服运动上下运动控制，所述Z轴方向气缸控制带动X轴旋转伺服进行上下运动，压住刀具刃柄位置，所述Y轴伺服驱动前进后退运动控制功能：此伺服带动刀具进行前后运动，做刃径尺寸检测及CCD视觉成像检测，所述X轴伺服驱动旋转运动控制带动刀具旋转运动，做刀刃跳动检测及高速度高精度数字测微计测量；所述Z轴伺服驱动上下运动控制带动刀具上下运动，为适合任何尺寸刀具做上下调节，以保证刀具中心位置与CCD视觉镜头在同一水平位置。

优选地，进一步包括X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、噪音滤波器、电机风扇、电源线、CCD相机和PLC模块，所述X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器均通过断路器连接噪音滤波器。

优选地，所述噪音滤波器、CCD相机和PLC模块均连接电源线。

优选地，所述X轴伺服驱动器分别通过第一电阻和第二电阻连接PLC模块，所述Y轴伺服驱动器分别通过第三电阻和第四电阻连接PLC模块。

优选地，所述Z轴伺服驱动器分别通过第五电阻和第六电阻连接PLC模块，所述X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器还均接地。

CCD刀具检测PLC控制方法，其方法步骤为：

（1）将刀具放在检测设备的V型槽内，按下触摸屏开始键，Z轴方向气缸下压；

（2）Z轴气缸下压到位后，Y轴伺服电机带动刀具前进到高速度高精度数字测微计中心测量区域；

（3）刀具到达高速度高精度数字测微计后，CCD视觉开始拍照检测刀刃及刃数；

（4）拍照完后，X轴伺服电机带动刀具旋转，高速度高精度数字测微计开始检测刀具的跳动，刃径值；

（5）如需测量多种尺寸的刀具，则驱动Z轴伺服电机调整刀具的中心位置。

本发明有益效果：本发明刀具检测设备能对来料的刀具进行全面检测，重复精度高，刃径、跳动重复精度检测尺寸误差为±2um，结构简单，同时具有很强的实用性。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的系统流程示意图；

图2是本发明实施例的刀具检测电气图；

图3是本发明实施例的Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器连接PLC模块的示意图；

图4是本发明实施例的X轴伺服驱动器连接PLC模块的示意图；

图5-10是本发明实施的PLC模块接线图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1并结合图2至图去10所示，CCD刀具检测PLC控制系统，包括Z轴方向控制、Y轴伺服前进后退运动控制、X轴伺服驱动旋转运动控制和Z轴伺服运动上下运动控制，所述Z轴方向气缸控制带动X轴旋转伺服进行上下运动，压住刀具刃柄位置，所述Y轴伺服驱动前进后退运动控制功能：此伺服带动刀具进行前后运动，做刃径尺寸检测及CCD视觉成像检测，所述X轴伺服驱动旋转运动控制带动刀具旋转运动，做刀刃跳动检测及高速度高精度数字测微计测量；所述Z轴伺服驱动上下运动控制带动刀具上下运动，为适合任何尺寸刀具做上下调节，以保证刀具中心位置与CCD视觉镜头在同一水平位置。

进一步包括X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、噪音滤波器、电机风扇、电源线、CCD相机和PLC模块，所述X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器均通过断路器连接噪音滤波器。

进一步的，所述噪音滤波器、CCD相机和PLC模块均连接电源线。

进一步的，所述X轴伺服驱动器分别通过第一电阻和第二电阻连接PLC模块，所述Y轴伺服驱动器分别通过第三电阻和第四电阻连接PLC模块。

进一步的，所述Z轴伺服驱动器分别通过第五电阻和第六电阻连接PLC模块，所述X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器还均接地。

CCD刀具检测PLC控制方法，其方法步骤为：

（1）将刀具放在检测设备的V型槽内，按下触摸屏开始键，Z轴方向气缸下压；

（2）Z轴气缸下压到位后，Y轴伺服电机带动刀具前进到高速度高精度数字测微计中心测量区域；

（3）刀具到达高速度高精度数字测微计后，CCD视觉开始拍照检测刀刃及刃数；

（4）拍照完后，X轴伺服电机带动刀具旋转，高速度高精度数字测微计开始检测刀具的跳动，刃径值；

（5）如需测量多种尺寸的刀具，则驱动Z轴伺服电机调整刀具的中心位置。

本发明刀具检测设备能对来料的刀具进行全面检测，重复精度高，刃径、跳动重复精度检测尺寸误差为±2um，电路采用PLC逻辑脉冲控制，驱动伺服电机带动刀具前进运动、上下运动、旋转运动，与CCD视觉成像、高速度高精度数字测微计执行Modbus RTU通讯进行数据采集(包括刃数、刃径、跳动、刃头有无损坏)，结构简单，同时具有很强的实用性。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。