专利名称：加工中心用无线刀具破损检测装置及其检测方法
技术领域：
发明涉及一种加工中心用无线刀具破损检测装置及其检测方法，属于刀具破损检
测技术领域。
背景技术：
在现有的机械加工行业中，加工中心的应用已十分普遍。在加工中心的使用当中， 刀具破损检测是一项十分重要的工作。大家知道，加工中心的特点是工序集中，各种刀具按 程序控制顺序完成各自的加工内容。前一支刀具的加工效果直接影响到以后的刀具。由于 各种复杂因素，在加工当中刀具破损经常发生，如果不及时发现，因为刀具的交换是自动完 成的，前一只刀具的损坏将会导致后面多只刀具的连续损坏，造成很大损失。因此出现了各 种特点的刀具破损检测装置。 一般有两大类有线的和无线的，其优缺点也是非常鲜明有 线的结构简单，价格低廉；但是由于其拖着一条电线而限制了它在机床内的放置位置，在工 作时严重影响夹具的安装和加工时的干涉。无线的则没有这些缺点，使用非常方便；但多是 采用激光检测原理，价格昂贵。
发明内容
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种加工中心用无线刀具破损检测 装置及其检测方法。 本发明为实现上述目的，采用如下技术方案 本发明加工中心用无线刀具破损检测装置，其特征在于包括刀具长度检测装置
和无线发射、接收装置，其中刀具长度检测装置由基座、可伸縮芯轴、第一紧固螺钉、第二紧
固螺钉、弹簧组成，无线发射、接收装置由无线发射装置和无线接收装置组成，无线发射装
置上还设置有触发开关；所述基座的侧面设置安装孔，所述基座的内部还设置芯轴孔，所述
无线发射装置通过第一紧固螺钉固定于基座侧面的安装孔内，所述基座内部的芯轴孔内由
下至上依次设置弹簧、可伸縮芯轴，第二紧固螺钉穿过弹簧与可伸縮芯轴滑动连接，所述第
二紧固螺钉限制可伸縮芯轴上下运动，所述触发开关与可伸縮芯轴相对设置，所述无线接
收装置设置于机床上，所述无线接收装置的输出端连接于机床控制器的输入端子。
加工中心用无线刀具破损检测装置，其特征在于包括刀具长度检测装置和无线
发射、接收装置，还包括至少一个强力磁铁，其中刀具长度检测装置由基座、可伸縮芯轴、第
一紧固螺钉、第二紧固螺钉、弹簧组成，无线发射、接收装置由无线发射装置和无线接收装
置组成，无线发射装置上还设置有触发开关；所述基座的侧面设置安装孔，所述基座的内
部还设置芯轴孔，所述无线发射装置通过第一紧固螺钉固定于基座侧面的安装孔内，所述
基座的底面还设置与强力磁铁相同个数的安装孔，强力磁铁设置于所述基座底面的安装孔
内，所述基座内部的芯轴孔内由下至上依次设置弹簧、可伸縮芯轴，第二紧固螺钉穿过弹簧
与可伸縮芯轴滑动连接，所述第二紧固螺钉限制可伸縮芯轴上下运动，所述触发开关与可
伸縮芯轴相对设置，所述无线接收装置设置于机床上，所述无线接收装置的输出端连接于机床控制器的输入端子。 所述的加工中心用无线刀具破损检测装置，其特征在于所述弹簧为圆形截面圆 柱螺旋压縮弹簧，其材料为碳素弹簧钢丝。 所述的加工中心用无线刀具破损检测装置，其特征在于所述无线发射装置上还 设置指示灯。 所述的加工中心用无线刀具破损检测装置的检测方法，其特征在于包括如下步 骤 (a)安装所述加工中心用无线刀具破损检测装置于机床上，将所述无线接收装置 的输出端连接于机床控制器的输入端子； (b)工作时，由机床控制器控制刀具进给至设定的位置 当刀具完好，则刀具压下可伸縮芯轴，同时可伸縮芯轴触动无线发射装置的开关， 无线发射装置内部的发射模块构成回路并发射无线信号至无线接收装置后输出至机床控 制器； 当刀具破损，则可伸縮芯轴无法触及无线发射装置的开关，机床控制器未接收到 无线信号； (c)当机床控制器接收到无线信号，则机床继续执行；当机床控制器未接收到无 线信号，则刀具已破损，机床停止工作，并且产生报警。 本发明结构简单，采用无线通信，在工作时不影响夹具的安装，无加工干涉，并且 价格便宜，适合推广。
图1是无线刀具破损检测装置构造示意图； 图2是无线刀具破损检测装置剖面示意图； 图3是无线刀具破损检测装置装配关系示意图； 图4是刀具长度检测装置构造示意图； 图5是无线发射装置构造示意图； 图6是无线接收装置构造示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明 如图1所示，是无线刀具破损检测装置构造示意图，(a)为俯视图，(b)为仰视图； 图2是无线刀具破损检测装置剖面示意图；图3是无线刀具破损检测装置装配关系示意图； 图4是刀具长度检测装置构造示意图，(a)为俯视图，(b)为仰视图。结合图1至图4，本发 明加工中心用无线刀具破损检测装置，其特征在于包括刀具长度检测装置和无线发射、接 收装置，其中刀具长度检测装置由基座1、可伸縮芯轴2、第一紧固螺钉5、第二紧固螺钉6、 弹簧8组成，无线发射、接收装置由无线发射装置3和无线接收装置组成，无线发射装置3 上还设置有触发开关9 ;所述基座1的侧面设置安装孔12，所述基座1的内部还设置芯轴孔 10，所述第一紧固螺钉5通过无线发射装置3上的安装孔16将无线发射装置3固定于基座 1侧面的安装孔12内，第一紧固螺钉5与安装孔12内的螺钉孔13相互匹配，所述基座1内部的芯轴孔10内由下至上依次设置弹簧8、可伸縮芯轴2，第二紧固螺钉6通过基座1底部 的螺钉孔14穿过弹簧8与可伸縮芯轴2滑动连接，所述第二紧固螺钉6限制可伸縮芯轴2 上下运动，所述触发开关9与可伸縮芯轴2相对设置，所述无线接收装置设置于机床上，所 述无线接收装置的输出端连接于机床控制器的输入端子。 加工中心用无线刀具破损检测装置，其特征在于包括刀具长度检测装置和无线 发射、接收装置，还包括至少一个强力磁铁7，其中刀具长度检测装置由基座1、可伸縮芯轴 2、第一紧固螺钉5、第二紧固螺钉6、弹簧8组成，无线发射、接收装置由无线发射装置3和 无线接收装置组成，无线发射装置3上还设置有触发开关9 ;所述基座1的侧面设置安装孔 12，所述基座1的内部还设置芯轴孔IO，所述第一紧固螺钉5通过无线发射装置3上的安 装孔16将无线发射装置3固定于基座1侧面的安装孔12内，第一紧固螺钉5与安装孔12 内的螺钉孔13相互匹配，所述基座1的底面还设置与强力磁铁7相同个数的安装孔15，强 力磁铁7设置于所述基座1底面的安装孔15内，所述基座1内部的芯轴孔10内由下至上 依次设置弹簧8、可伸縮芯轴2，第二紧固螺钉6通过基座1底部的螺钉孔14穿过弹簧8与 可伸縮芯轴2滑动连接，所述第二紧固螺钉6限制可伸縮芯轴2上下运动，所述触发开关9 与可伸縮芯轴2相对设置，所述无线接收装置设置于机床上，所述无线接收装置的输出端 连接于机床控制器的输入端子。 基座1的芯轴孔10内触发开关9通过开关孔11与可伸縮芯轴2相对设置。
所述的加工中心用无线刀具破损检测装置，其特征在于所述无线发射装置3上 还设置指示灯4。 所述的加工中心用无线刀具破损检测装置，其特征在于所述弹簧8为圆形截面 圆柱螺旋压縮弹簧，其材料为碳素弹簧钢丝。 图5是无线发射装置构造示意图，无线发射装置由外壳、无线发射模块、开关9、电 池、内置天线、指示灯4组成，16为安装孔。 图6是无线接收装置构造示意图，由设置于外壳17内的接收模块、接收天线20、电 源线18、输出线19组成。 实施例机床控制器采用PLC，基座1底面的安装孔内设置4个强力磁铁7。
工作时，将该装置通过底部的4个强力磁铁7固定在机床内不影响夹具工作的合 适位置。当一支刀具加工完成后由数控程序控制快速移动到该装置上方约5mm处，然后以 进给速度低速移动直至接触到可伸縮芯轴。由于可伸縮芯轴下面装有弹簧，因此可以有 5mm左右的移动范围，这是为了避免刀具尖部受损。刀具最后停止的位置是由加工程序严 格控制的，该位置要保证刀尖接触到可伸縮芯轴，又要避免刀尖受损， 一般在接触后再向下 0. lmm即可。此时可伸縮芯轴2接触到开关9，接通无线发射装置，发射无线信号。
无线接收装置接收到信号后，输出一个接通信号，接到加工中心的PLC输入端子， 同时在加工程序内编制相应程序段，如果在一定时间内收到信号，(这里定为2秒)则判定 刀具完好，程序继续执行。如果在规定时间内未收到信号，判定刀具已经破损，程序停止执 行并发出报警。
权利要求
一种加工中心用无线刀具破损检测装置，其特征在于包括刀具长度检测装置和无线发射、接收装置，其中刀具长度检测装置由基座(1)、可伸缩芯轴(2)、第一紧固螺钉(5)、第二紧固螺钉(6)、弹簧(8)组成，无线发射、接收装置由无线发射装置(3)和无线接收装置组成，无线发射装置(3)上还设置有触发开关(9)；所述基座(1)的侧面设置安装孔，所述基座(1)的内部还设置芯轴孔，所述无线发射装置(3)通过第一紧固螺钉(5)固定于基座(1)侧面的安装孔内，所述基座(1)内部的芯轴孔内由下至上依次设置弹簧(8)、可伸缩芯轴(2)，第二紧固螺钉(6)穿过弹簧(8)与可伸缩芯轴(2)滑动连接，所述第二紧固螺钉(6)限制可伸缩芯轴(2)上下运动，所述触发开关(9)与可伸缩芯轴(2)相对设置，所述无线接收装置设置于机床上，所述无线接收装置的输出端连接于机床控制器的输入端子。
2. —种加工中心用无线刀具破损检测装置，其特征在于包括刀具长度检测装置和无 线发射、接收装置，还包括至少一个强力磁铁(7)，其中刀具长度检测装置由基座(1)、可伸 縮芯轴(2)、第一紧固螺钉(5)、第二紧固螺钉(6)、弹簧(8)组成，无线发射、接收装置由无 线发射装置(3)和无线接收装置组成，无线发射装置(3)上还设置有触发开关(9);所述基 座(1)的侧面设置安装孔，所述基座(1)的内部还设置芯轴孔，所述无线发射装置(3)通过 第一紧固螺钉(5)固定于基座(1)侧面的安装孔内，所述基座(1)的底面还设置与强力磁 铁(7)相同个数的安装孔，强力磁铁(7)设置于所述基座(1)底面的安装孔内，所述基座 (1)内部的芯轴孔内由下至上依次设置弹簧(8)、可伸縮芯轴(2)，第二紧固螺钉(6)穿过弹 簧(8)与可伸縮芯轴(2)滑动连接，所述第二紧固螺钉(6)限制可伸縮芯轴(2)上下运动， 所述触发开关(9)与可伸縮芯轴(2)相对设置，所述无线接收装置设置于机床上，所述无线 接收装置的输出端连接于机床控制器的输入端子。
3. 根据权利要求1或2所述的加工中心用无线刀具破损检测装置，其特征在于所述 弹簧(8)为圆形截面圆柱螺旋压縮弹簧，其材料为碳素弹簧钢丝。
4. 根据权利要求1或2所述的加工中心用无线刀具破损检测装置，其特征在于所述 无线发射装置(3)上还设置指示灯(4)。
5. —种基于权利要求1或2所述的加工中心用无线刀具破损检测装置的检测方法，其 特征在于包括如下步骤(a) 安装所述加工中心用无线刀具破损检测装置于机床上，将所述无线接收装置的输 出端连接于机床控制器的输入端子；(b) 工作时，由机床控制器控制刀具进给至设定的位置当刀具完好，则刀具压下可伸縮芯轴(2)，同时可伸縮芯轴(2)触动无线发射装置(3) 的开关(9)，无线发射装置(3)内部的发射模块构成回路并发射无线信号至无线接收装置 后输出至机床控制器；当刀具破损，则可伸縮芯轴(2)无法触及无线发射装置(3)的开关(9)，机床控制器未 接收到无线信号；(c) 当机床控制器接收到无线信号，则机床继续执行；当机床控制器未接收到无线信 号，则刀具已破损，机床停止工作，并且产生报警。
全文摘要
本发明公布了一种加工中心用无线刀具破损检测装置及其检测方法，所述检测装置包括刀具长度检测装置和无线发射、接收装置，其中刀具长度检测装置由基座、可伸缩芯轴、第一紧固螺钉、第二紧固螺钉、弹簧组成，无线发射、接收装置由无线发射装置和无线接收装置组成。所述检测方法如下安装所述加工中心用无线刀具破损检测装置于机床上，将所述无线接收装置的输出端连接于机床控制器的输入端子；工作时，由机床控制器控制刀具进给至设定的位置，刀具压下可伸缩芯轴，当机床控制器接收到无线信号，则机床继续执行；当机床控制器未接收到无线信号，则刀具已破损，机床停止工作，并且产生报警。本发明结构简单，不影响夹具的安装，无加工干涉。
文档编号G01V3/12GK101693348SQ20091023296
公开日2010年4月14日 申请日期2009年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者孙洁晓, 王书强 申请人:苏州工业园区永达科技有限公司;