用于数控机床精准见光加工工件的探测装置及探测方法
【技术领域】
[0001]本发明属数控机床制造技术领域，具体涉及一种用于数控机床精准见光加工工件的探测装置及探测方法。
【背景技术】
[0002]数控机床对工件进行见光加工时，需要加工掉工件的表面氧化物，而数控机床属于批量自动化无人值守加工，由于工件自动化装夹过程中存在误差，按预先设定好的固定坐标位置尺寸加工，极易造成工件加工表面参差不齐，导致未加工、过加工工件与加工到位工件之间的比率相当，工件的平均合格率只有33%。如若全部选择过尺寸加工，氧化层虽可实现全部见光加工，但工件的整体尺寸会受到影响，尤其对于磁性材料，会使产品的性能大打折扣。现有的解决方案就是配备对刀仪，用对刀仪来确定工件表面位置，实现加工，而使用对刀仪，又带来新的问题，如果工件表面不平，对刀仪只能感知最高点或某一点，对加工尺寸又带来误差，又回到了 33%的加工合格率，而且使用对刀仪从确定位置到加工，机床需要更换对刀仪和加工刀具位置，延长了加工时间，对于见光加工工件又是致命的，加之对刀仪成本高昂，目前尚未普及，因此极待提供一种经济可靠、且精准地实现工件表面氧化物见光加工的探测装置，以便提升产品的合格率。
【发明内容】
[0003]本发明解决的技术问题:提供一种用于数控机床精准见光加工工件的探测装置及探测方法，通过在刀具加装工件表面氧化层的探测控制回路，利用金属氧化物导电性较纯金属导电性差的原理实现对控制回路的导通与关断，解决现有技术下数控机床见光加工工件表面氧化物时产品合格率低下的技术问题。
[0004]本发明采用的技术方案:用于数控机床精准见光加工工件的探测装置，具有与数控机床的刀具通过导线连接的探测控制回路，所述探测控制回路具有降噪电路，所述降噪电路的输入端与刀具通过导线连接，降噪电路的输出端与信号放大电路的输入端连接，信号放大电路的输出端与信号转换电路的输入端连接，信号转换电路的输出端连接比较电路的输入端，信号基准也与比较电路的输入端相连，比较电路的输出端连接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端连接探测控制回路的输出电路，所述输出电路通过导线与控制数控机床的刀具的伺服控制系统连接。
[0005]所述比较电路输出高电平时，驱动电路输出导通信号；所述比较电路输出低电平时，驱动电路输出关断信号。
[0006]所述输出电路有信号输出时，数控机床的刀具的伺服控制系统停止对工件的加工；输出电路无信号输出时，数控机床的刀具的伺服控制系统继续对工件的加工。
[0007]还提供一种上述探测装置的探测方法，所述探测装置的P 口通过导线连接刀座，刀具固定于刀座上，探测装置的N 口通过导线连接机床床头箱的数控系统，机床卡盘连接床头箱，所述机床卡盘夹持工件，通过探测装置实现工件的见光加工。
[0008]本发明与现有技术相比的优点:通过在数控机床的刀具增设探测控制回路，可实现刀具对工件表面氧化处理时无人值守自动化的精准见光加工，产品的合格率可达99.8%，且该控制回路的实现经济可靠，适用范围广，具有较大的应用价值。
【附图说明】
[0009]图1为本发明结构原理框图；
[0010]图2为本发明的加工示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图1、2描述本发明的一种实施例。
[0012]用于数控机床精准见光加工工件的探测装置，具有与数控机床的刀具2通过导线连接的探测控制回路，所述探测控制回路包括将电信号进行降噪处理的降噪电路3、将降噪后的电信号进行信号不失真放大处理的信号放大电路4、将电信号进行转换的信号转换电路5、与转换后的信号形成对比的信号基准6、将转换后的信号与基准信号进行比对的比较电路7、将比对后的输出信号经驱动电路8对控制回路实现导通或关断的驱动电路8，以及与驱动电路8连接的输出电路9。
[0013]具体地，所述降噪电路3的输入端与刀具2通过导线连接，以便获取电流信号，降噪电路3的输出端与信号放大电路4的输入端连接，信号放大电路4的输出端与信号转换电路5的输入端连接将放大后的信号加以抓换，信号转换电路5的输出端连接比较电路7的输入端，信号基准6也与比较电路7的输入端相连，在比较电路7中进行比对，比较电路7的输出端连接驱动电路8的输入端，驱动电路8的输出端连接探测控制回路的输出电路9，所述输出电路9通过导线与控制数控机床的刀具2的伺服控制系统连接。
[0014]当比较电路7输出高电平时，驱动电路8输出导通信号；所述比较电路7输出低电平时，驱动电路8输出关断信号。当输出电路9有信号输出时，数控机床的刀具2的伺服控制系统停止对工件I的加工；当输出电路9无信号输出时，数控机床的刀具2的伺服控制系统继续对工件I的加工。
[0015]本发明工作原理为，如图1所示，机床在加工中，刀具2对工件I表面进行加工，工件I的A区为金属氧化物区，B区为金属本体区，由于金属氧化物较金属本体的导电性差，因此，当刀具2接触工件I的A区时，较B区有少量电流通过导线输入降噪电路，经过对电信号依次进行降噪处理、放大处理、转换处理后输入比较电路7，在比较电路7中与信号基准6的设定值比对，比较电路7的信号输入值低于信号基准6的基准信号值，比较电路7输出低电平，低电平使驱动电路8输出关断信号，输出电路9无信号输出，因此数控机床的刀具2的伺服控制系统继续对工件I表面进行加工。相反地，当刀具2加工到一定程度进入工件I的金属本体B区后，较A区有大量电流输入降噪电路3，同理，对电信号依次进行降噪处理、放大处理、转换处理后输入比较电路7，输入比较电路7的信号远高于信号基准6，比较电路7输出高电平，高电平使驱动电路8输出导通信号，输出电路9有信号输出，因此数控机床的刀具2的伺服控制系统停止进刀，证明工件I的表面氧化物已处理完毕，确保刀具2刚好突破工件I表面的氧化层，精准完成无人值守的自动化见光加工。
[0016]如图2所示，机床加工时，刀座11沿机床Z轴方向靠近工件1，当刀具2碰触到工件I后，刀具2车削工件I的表面氧化层，探测装置10无信号，刀座11继续靠近工件1，当刀具2完全突破工件I的表面氧化层后，探测装置10通过探测控制回路判断工件I的氧化层已经突破，输出信号给床头箱(13)的数控系统，刀座11沿机床Z轴运动停止，刀座11再沿机床X轴放行前进，全部车掉工件I的表面氧化层。
[0017]与现有技术相比，本发明解决了工件表面氧化处理无人值守自动化加工中的精准见光加工，通过在数控车床中加入刀具突破工件表面氧化层接触探测控制回路，将产品加工合格率提高到99.8%，本探测装置可推广到其他机加工设备的探测加工中，具有较大应用价值。
[0018]上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。
【主权项】
1.用于数控机床精准见光加工工件的探测装置，其特征在于:所述探测装置(10)具有与数控机床的刀具(2)通过导线连接的探测控制回路，所述探测控制回路具有降噪电路(3)，所述降噪电路(3)的输入端与刀具(2)通过导线连接，降噪电路(3)的输出端与信号放大电路(4)的输入端连接，信号放大电路(4)的输出端与信号转换电路(5)的输入端连接，信号转换电路(5)的输出端连接比较电路(7)的输入端，信号基准(6)也与比较电路(7)的输入端相连，比较电路(7)的输出端连接驱动电路⑶的输入端，驱动电路⑶的输出端连接探测控制回路的输出电路(9)，所述输出电路(9)通过导线与控制数控机床的刀具(2)的伺服控制系统连接。2.根据权利要求1所述的用于数控机床精准见光加工工件的探测装置，其特征在于:所述比较电路(7)输出高电平时，驱动电路⑶输出导通信号；所述比较电路(7)输出低电平时，驱动电路(8)输出关断信号。3.根据权利要求1所述的用于数控机床精准见光加工工件的探测装置，其特征在于:所述输出电路(9)有信号输出时，数控机床的刀具(2)的伺服控制系统停止对工件(I)的加工；输出电路(9)无信号输出时，数控机床的刀具(2)的伺服控制系统继续对工件(I)的加工。4.如权利要求1或2或3所述的探测装置的探测方法，其特征在于:所述探测装置(10)的P 口通过导线连接刀座(11)，刀具(2)固定于刀座(11)上，探测装置(10)的N 口通过导线连接机床床头箱(13)的数控系统，机床卡盘(12)连接床头箱(13)，所述机床卡盘(12)夹持工件(I)，通过探测装置(10)实现工件(I)的见光加工。
【专利摘要】提供一种用于数控机床精准见光加工工件的探测装置及探测方法，具有与数控机床的刀具通过导线连接的探测控制回路，探测控制回路具有降噪电路，降噪电路的输入端与刀具连接，降噪电路的输出端与信号放大电路连接，信号放大电路连接信号转换电路，信号转换电路连接比较电路，信号基准也连接比较电路，比较电路的输出端连接驱动电路，驱动电路连接探测控制回路的输出电路，输出电路通过导线与控制数控机床的刀具的伺服控制系统连接。本发明可将工件表面氧化处理的产品的合格率提升到99.8％，经济可靠、适用范围广，具有较大的应用价值。
【IPC分类】G05B19/401, B23Q17/20
【公开号】CN105068508
【申请号】CN201510481185
【发明人】吴小刚, 李会生
【申请人】陕西海力特精密机械有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月3日