CN103878637A - 自动对刀装置以及数控加工机头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动对刀装置，该自动对刀装置包括伸缩装置、触发传感装置以及刀具控制器，其中，触发传感装置设置于伸缩装置上，并在伸缩装置的作用力下沿着伸缩装置的伸缩方向运动；刀具控制器与触发传感装置连接，并收集触发传感装置反馈的数据，以根据该数据对数控刀具进行位置修正。本发明通过控制伸缩装置使得触发传感装置接触加工材料表面，以确定与加工材料表面的距离，然后再将确定的距离参数反馈至刀具控制器，以使刀具控制器根据该距离参数对数控刀具进行参数补刀，修正数控刀具的位置偏差，进而实现对数控刀具的自动对刀功能，从而有效的保证了刀具与加工材料之间的距离，提高了加工效率。

Description

自动对刀装置以及数控加工机头
技术领域
本发明涉及数控机床控制技术领域，具体来说，涉及一种自动对刀装置以及数控加工机头。
背景技术
在数控机床领域中，在对加工材料进行加工时，每当加工材料固定在加工台面后，必须需要知道加工材料的表面位置，才能使得数控刀具进行有效的加工，而在此背景下，就产生了对数控刀具进行对刀的步骤，即修正数控刀具的位置。
目前，传统的对刀方法有两种，一种是完全手动式对刀，即通过人为手动的借助纸或对刀块实现对刀，具体的将数控刀具的刀尖压住纸张或对刀块为准，这种对刀的方法优点在于简单，缺点在于必须手工完成，不能自动完成；另一种是激光自动对刀，即通过激光测量距离的方法，来修正数控刀具的位置，这种对刀的方法优点在于实现了自动化，且具有速度快、准确性好等优点，而缺点在于价格昂贵，对环境要求高，不能有粉尘污染。
由上可见，虽然传统的对刀方法能够起到对刀的作用，但是传统的对刀方法依然存在诸多不足之处，因此，研发一种简单方便、速度较快、准确性好、成本低，且对环境要求低，同时又能实现自动测量的对刀装置则就成为了业界亟需解决的问题。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种自动对刀装置以及数控加工机头。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种自动对刀装置，该自动对刀装置包括伸缩装置、触发传感装置以及刀具控制器，其中，触发传感装置设置于伸缩装置上，并在伸缩装置的作用力下沿着伸缩装置的伸缩方向运动；刀具控制器与触发传感装置连接，并收集触发传感装置反馈的数据，以根据该数据对数控刀具进行位置修正。
此外，该自动对刀装置中的伸缩装置上还设置有至少一固定块，以固定该自动对刀装置。
其中，伸缩装置可以是伸缩气缸，也可以是伸缩油缸，当然，还可以是其他类似伸缩机构。
其中，触发传感装置的结构为触点密封结构，并且，触发传感装置的材质为钢材质。
另外，触发传感装置可以是弹性测厚仪，也可以是接触开关，当然，还可以是其他类似的触发机构。
根据本发明的另一方面，提供了一种数控加工机头，该数控加工机头上设置有上述自动对刀装置。
本发明通过控制伸缩装置使得触发传感装置接触加工材料表面，以确定与加工材料表面的距离，然后再将确定的距离参数反馈至刀具控制器，以使刀具控制器根据该距离参数对数控刀具进行参数补刀，修正数控刀具的位置偏差，进而实现对数控刀具的自动对刀功能，从而有效的保证了刀具与加工材料之间的距离，提高了加工效率。
另外，本发明还通过将传感控制器设置为触点密封结构，且采用钢材质，从而使得自动对刀装置避免了受外部环境的影响，防止了出现粉尘而导致接触不良的现象发生。此外，本发明还由于采用的简单的机械结构来实现对数控刀具的自动对刀，从而还存在简单方便、速度快、准确性高且成本低等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的自动对刀装置的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的数控加工机头的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种自动对刀装置。如图1所示，根据本发明实施例的自动对刀装置包括伸缩装置11、触发传感装置12以及刀具控制器13，其中，触发传感装置12设置于伸缩装置11上，并在伸缩装置11的作用力下沿着伸缩装置11的伸缩方向运动；刀具控制器13与触发传感装置12连接，并收集触发传感装置12反馈的数据，以根据该数据对数控刀具进行位置修正。
此外，该自动对刀装置中的伸缩装置11上还设置有至少一固定块14，以固定该自动对刀装置。
其中，伸缩装置11可以是伸缩气缸，也可以是伸缩油缸，当然，还可以是其他类似伸缩机构。
其中，触发传感装置12的结构为触点密封结构，并且，触发传感装置12的材质为钢材质。
另外，触发传感装置12可以是弹性测厚仪，也可以是接触开关，当然，还可以是其他类似的触发机构。
根据本发明的实施例，还提供了一种数控加工机头。如图2所示，根据本发明实施例的数控加工机头包括横梁21、机头架22、主轴23、数控刀具以及自动对刀装置24，其中，横梁21上设置有多个机头架22，机头架22上设置有主轴23，主轴23上设置有至少一数控刀具，并且，其中，至少一主轴23的一侧设置有自动对刀装置24。
为了方便理解本发明的上述技术方案，下面以数控加工机头为例，从技术原理的角度对本发明的上述技术方案进行说明。
在实际应用时，可把自动对刀装置视为一个刀具号，然后利用多头机原理，确定主轴跟自动对刀装置的位置，包括刀具的长度，而在具体对刀时，首先停止主轴工作，并通过伸缩装置（例如，伸缩气缸）带动触发传感装置快速落下，接触到加工材料表面，然后再次抬起，并平滑落下，精确得到加工材料表面的位置，而在精确得到加工材料表面位置之后，触发传感装置将得到的数据反馈至刀具控制器，刀具控制器再根据得到的数据，对当前的主轴或数控刀具的位置进行参数补刀，修正位置偏差，此时就完成了对刀的整个过程，而在对刀完成之后，则可以重新启动主轴，自动校准加工材料表面，并开始进行后续的加工。
此外，在本发明中，自动对刀装置处理不仅可以实现自动对刀功能，而且还可以在一定的条件下实现加工材料厚度的测量功能，例如，在测量之前，首先测量出触发传感器与数控机床加工台面之间的距离，然后在依照自动对刀的步骤，测量出加工材料表面的位置，得出与材料表面之间的距离，再将两距离相减即可得到加工材料的厚度。
由上可见，借助于本发明的上述技术方案，通过控制伸缩装置使得触发传感装置接触加工材料表面，以确定与加工材料表面的距离，然后再将确定的距离参数反馈至刀具控制器，以使刀具控制器根据该距离参数对数控刀具进行参数补刀，修正数控刀具的位置偏差，进而实现对数控刀具的自动对刀功能，从而有效的保证了刀具与加工材料之间的距离，提高了加工效率。
另外，借助于本发明的上述技术方案，还通过将传感控制器设置为触点密封结构，且采用钢材质，从而使得自动对刀装置避免了受外部环境的影响，防止了出现粉尘而导致接触不良的现象发生。此外，还由于采用的简单的机械结构来实现对数控刀具的自动对刀，从而本发明的上述技术方案还存在简单方便、速度快、准确性高且成本低等优点。同时，还可通过测量与加工台面之间的距离，来实现测量加工材料的厚度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动对刀装置，其特征在于，该自动对刀装置包括伸缩装置、触发传感装置以及刀具控制器，其中，所述触发传感装置设置于所述伸缩装置上，并在所述伸缩装置的作用力下沿着所述伸缩装置的伸缩方向运动；所述刀具控制器与所述触发传感装置连接，并收集所述触发传感装置反馈的数据，以根据该数据对数控刀具进行位置修正。
2.根据权利要求1所述的自动对刀装置，其特征在于，所述伸缩装置上设置有至少一固定块，以固定所述自动对刀装置。
3.根据权利要求1所述的自动对刀装置，其特征在于，所述伸缩装置包括伸缩气缸、或伸缩油缸。
4.根据权利要求1所述的自动对刀装置，其特征在于，所述触发传感装置的结构为触点密封结构。
5.根据权利要求1所述的自动对刀装置，其特征在于，所述触发传感装置的材质为钢材质。
6.根据权利要求1所述的自动对刀装置，其特征在于，所述触发传感装置包括弹性测厚仪、或接触开关。
7.一种数控加工机头，其特征在于，该数控加工机头上设置有权利要求1至权利要求6中任意一项所述的自动对刀装置。
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