一种刀具寿命检测系统及检测方法

1.本发明属于车刀技术领域，具体涉及一种刀具寿命检测系统及检测方法。


背景技术：

2.车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床，在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。其中的车刀是车床的必备部件，车刀在车削加工中必然会产生磨损，磨损严重的车刀会对车削加工的效果产生严重影响。因此，需要对车刀这种刀具的寿命进行检测，从而可及时对磨损严重的车刀进行更换。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决对车刀这种刀具的寿命进行检测的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种刀具寿命检测系统，包括电流传感器、可编程控制器、触摸屏和电源，可编程控制器具有计时功能；所述电流传感器，安装在车床主轴电机上，用于检测车床主轴电机是否有电流，并将有电流的信号和无电流的信号传输至可编程控制器；所述可编程控制器，用于根据电流传感器的信号对车床主轴电机有电流的时间进行累计计时；所述触摸屏的网口与可编程控制器的网口连接，触摸屏上设置刀具使用时间显示区、刀具设定寿命显示区和寿命提示显示区以及参数设置按钮、报警清零按钮和时间清零按钮；刀具使用时间显示区用于显示可编程控制器累计计时的时长，刀具设定寿命显示区用于显示刀具设定寿命的设定值；利用可编程控制器的比较指令，当累计计时的时长大于或等于刀具设定寿命设定值的50％，寿命提示显示区显示50％寿命提示，当累计计时的时长大于或等于刀具寿命设定值的80％，寿命提示显示区显示80％寿命提示，当累计计时的时长大于或等于刀具寿命设定值的100％，寿命提示显示区显示100％寿命警告；点击参数设置按钮，可以对刀具设定寿命的设定值进行设置；点击报警清零按钮，可以清除寿命提示显示区出现的寿命提示或寿命警告；点击时间清零按钮，可以清除刀具使用时间显示区显示的累计计时时长；所述电源为电流传感器、可编程控制器和触摸屏供电。
5.本发明中设置电流传感器对车床主轴电机进行检测，车床主轴电机有电流时，车床工作，刀具工作，再利用可编程控制器对车床主轴电机有电流的时长进行累计，即该累计时长为刀具工作时长，最后在可编程控制器设定比较指令程序，将累计时长与设置的刀具设定寿命进行比较后输出相应的寿命提示或寿命警告至触摸屏进行显示。同时，设置触摸屏对刀具设定寿命时间以及累计时长进行显示，更为直观，操作人员还可以在接收到寿命提示或者寿命警告的时候，观察触摸屏上刀具寿命设定的设定值和累计计时的时长，确认与寿命提示或寿命警告的内容相符后再进行操作，在具体操作时，确认寿命警告后需要对
刀具进行更换。另外，可编程控制器的复位一般采用机械按键，而本发明中将具有复位功能的报警清零按钮和时间清零按钮触设置在摸屏上，操作更方便。
6.对本发明技术方案的进一步限定，所述电流传感器为穿孔式电流传感器。
7.对本发明技术方案的进一步限定，所述可编程控制器的输出端连接车床主轴电机，当累计计时的时长大于或等于刀具寿命设定值的100％，可编程控制器输出端输出信号控制车床主轴电机停止工作。本发明利用可编程控制器直接控制车床主轴停止工作，在触摸屏显示寿命警告的同时车床主轴电机停止工作，即车床停止工作，操作人员即可进行刀具更换，不需再手动停止。
8.对本发明技术方案的进一步限定，还包括指示灯，指示灯与可编程控制器连接，当可编程控制器接收到有电流的信号时，可编程控制器控制指示灯亮起。本发明设置指示灯，可让工作人员更直观地观察车床的工作状态。
9.对本发明技术方案的进一步限定，一种刀具寿命检测方法，包括以下步骤：步骤一，利用参数设置按钮设置刀具设定寿命的设定值；步骤二，利用可编程控制器的计时程序对车床的工作时间进行累计计时；步骤三，利用可编程控制器的比较指令，当累计计时的时长大于或等于刀具设定寿命设定值的50％，寿命提示显示区显示50％寿命提示，当累计计时的时长大于或等于刀具寿命设定值的80％，寿命提示显示区显示80％寿命提示，当累计计时的时长大于或等于刀具寿命设定值的100％，寿命提示显示区显示100％寿命警告并控制车床主轴电机停止工作；步骤四，当寿命提示显示区显示50％或80％寿命提示时，观察触摸屏上的刀具寿命设定的设定值和累计计时的时长，确认与寿命提示内容相符后，点击报警清零按钮清除寿命提示，当寿命提示显示区显示100％寿命警告时，观察触摸屏上的刀具寿命设定的设定值和累计计时的时长，确认与寿命警告内容相符并确认车床主轴电机停止工作后，先对车床上的刀具进行更换，再点击时间清零按钮清除累计计时时长，然后点击报警清零按钮清除寿命警告。
10.本发明有益效果是：本发明能够对车刀这种刀具的寿命进行检测，从而可及时对磨损严重的车刀进行更换。
附图说明
11.图1为本发明检测系统的结构示意图。
12.图2为本发明检测系统的电气连接示意图。
13.图3为本发明检测方法程序的流程图。
14.图4为本发明触摸屏界面示意图。
具体实施方式
15.下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
16.如图1和图2所示，一种刀具寿命检测系统，包括电流传感器1、可编程控制器2、触摸屏3和电源4，可编程控制器2具有计时功能；所述电流传感器1，安装在车床主轴电机上，用于检测车床主轴电机是否有电流，
并将有电流的信号和无电流的信号传输至可编程控制器2；所述可编程控制器2，用于根据电流传感器1的信号对车床主轴电机有电流的时间进行累计计时；所述触摸屏3的网口与可编程控制器2的网口连接，触摸屏3上设置刀具使用时间显示区、刀具设定寿命显示区和寿命提示显示区以及参数设置按钮、报警清零按钮和时间清零按钮；刀具使用时间显示区用于显示可编程控制器2累计计时的时长，刀具设定寿命显示区用于显示刀具设定寿命的设定值；利用可编程控制器2的比较指令，当累计计时的时长大于或等于刀具设定寿命设定值的50％，寿命提示显示区显示50％寿命提示，当累计计时的时长大于或等于刀具寿命设定值的80％，寿命提示显示区显示80％寿命提示，当累计计时的时长大于或等于刀具寿命设定值的100％，寿命提示显示区显示100％寿命警告；点击参数设置按钮，可以对刀具设定寿命的设定值进行设置；点击报警清零按钮，可以清除寿命提示显示区出现的寿命提示或寿命警告；点击时间清零按钮，可以清除刀具使用时间显示区显示的累计计时时长；所述电源4为电流传感器1、可编程控制器2和触摸屏3供电。
17.本实施例中，所述电流传感器1为穿孔式电流传感器。穿孔式电流传感器安装在车床主轴电机5上的操作采用常规方法，该安装方法不是本发明的创新点。
18.本实施例中，所述可编程控制器2的输出端连接车床主轴电机5，当累计计时的时长大于或等于刀具寿命设定值的100％，可编程控制器2输出端输出信号控制车床主轴电机5停止工作。
19.本实施例中，还包括指示灯6，指示灯6与可编程控制器2连接，当可编程控制器2接收到有电流的信号时，可编程控制器2控制指示灯6亮起。
20.在具体实施时，刀具设定寿命的设定值可根据刀具使用说明书中建议的使用时间进行设置。
21.如图3所示，一种刀具寿命检测方法，包括以下步骤：步骤一，利用参数设置按钮设置刀具设定寿命的设定值；步骤二，利用可编程控制器2的计时程序对车床的工作时间进行累计计时；步骤三，利用可编程控制器2的比较指令，当累计计时的时长大于或等于刀具设定寿命设定值的50％，寿命提示显示区显示50％寿命提示，当累计计时的时长大于或等于刀具寿命设定值的80％，寿命提示显示区显示80％寿命提示，当累计计时的时长大于或等于刀具寿命设定值的100％，寿命提示显示区显示100％寿命警告并控制车床主轴电机5停止工作；步骤四，当寿命提示显示区显示50％或80％寿命提示时，观察触摸屏3上的刀具寿命设定的设定值和累计计时的时长，确认与寿命提示内容相符后，点击报警清零按钮清除寿命提示，当寿命提示显示区显示100％寿命警告时，观察触摸屏3上的刀具寿命设定的设定值和累计计时的时长，确认与寿命警告内容相符并确认车床主轴电机停止工作后，先对车床上的刀具进行更换，再点击时间清零按钮清除累计计时时长，然后点击报警清零按钮清除寿命警告。
22.本实施例中的步骤一至步骤四为更换一个新的刀具后的操作过程，当步骤四完成后，已经更换了刀具，则从步骤一操作。
23.如图4所示，本实施例中四个车床共用一个触摸屏3，图中的四个工位即四个车床，图中的刀具一、刀具二、刀具三和刀具四分别为四个车床上的刀具。