CN109877649A - 自动化刀具在线检测方法及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化刀具在线检测方法及检测系统，其中，检测方法包括：机床数控系统获取包含调刀指令的加工程序文件，所述调刀指令中包含机床编号及刀具编号，且所述加工程序文件包含一预定策略，所述预定策略依据测试参数和测试方式确定；按照预定策略控制对刀仪对刀具进行检测，以得到刀具磨损量；以及，依据刀具磨损量对加工参数进行调整。在进行刀具检测之前，将检测参数配置到加工程序文件中，并导入到机床数控系统中，机床数控系统控制对刀仪对刀具进行检测；由于在测试前将加工程序文件配置到机床控制系统中，通过机床数控系统实现自动化检测和加工参数调整，从而简化了检测过程，减少了人工干预，提高了检测效率。

Description

自动化刀具在线检测方法及检测系统

技术领域

本发明涉及刀具检测技术领域，特别涉及一种自动化刀具在线检测方法及检测系统。

背景技术

在智能制造发展的趋势下，生产自动化成为生产制造的主旋律，自动化机床也逐渐得到普及。自动化机床在生产的过程中，为提高产品的精度，需要对加工刀具进行检测，以根据加工刀具的磨损量对刀具切削量进行补偿，而目前进行刀具检测一般由人工操作刀具与对刀仪相接触，通过对刀仪检测出刀具的磨损量后，再通过系统计算出补偿量后，手动修改刀具切削量，检测过程较为复杂，且效率较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种自动化刀具在线检测方法及检测系统，具有简化检测过程、提高检测效率的优点。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种自动化刀具在线检测方法，包括：

机床数控系统获取包含调刀指令的加工程序文件，所述调刀指令中包含机床编号及刀具编号，且所述加工程序文件包含一预定策略，所述预定策略依据测试参数和测试方式确定；

按照预定策略控制对刀仪对刀具进行检测，以得到刀具磨损量；以及，

依据刀具磨损量对加工参数进行调整。

实现上述技术方案，在进行刀具检测之前，将检测参数配置到加工程序文件中，并导入到机床数控系统中，机床数控系统读取和解析加工程序文件，根据调刀指令调取相应编号的刀具后，机床数控系统控制刀具移动到对刀仪，并控制对刀仪按照设定好的测试参数和测试方式对刀具进行检测，并在检测完成后得出磨损量，而根据检测后的磨损量对加工参数进行调整后，使得加工的精度更高；由于在测试前将加工程序文件配置到机床控制系统中，通过机床数控系统实现自动化检测和加工参数调整，从而简化了检测过程，减少了人工干预，提高了检测效率。

作为本发明的一种优选方案，所述测试参数包括：测量半径、测量长度、测量转速和/或测量公差，所述测试方式包括：是否进行加工前检测、是否进行加工后检测以及是否更新磨损量。

作为本发明的一种优选方案，获取包含调刀指令的加工程序文件具体包括：

按照测试要求设定所述测试参数和所述测试方式以得到指示所述预定策略的加工程序；以及，

将所述调刀指令与所述加工程序整合形成所述加工程序文件并导入机床控制系统中。

实现上述技术方案，通过设定测试参数和测试方式，从而形成用于控制对刀仪进行检测的预定策略，再加入调刀指令后，即可准确的对相应的编号的刀具进行检测。

作为本发明的一种优选方案，依据刀具磨损量对加工参数进行调整具体包括：

当所述测试方式为更新磨损量时，依据所述刀具磨损量生成补偿值，并将所述补偿值与加工参数进行叠加以校正所述加工参数；

当所述测试方式为不更新磨损量时，将所述磨损量与测量公差相对比，且当所述磨损量超出所述测量公差时，所述机床控制系统控制机床发出报警信息。

实现上述技术方案，通过选择是否更新磨损量，当刀具磨损较小时，可选择更新磨损量，这样，在检测结束后即可自动对加工参数进行调整，方便进行生产；而当刀具磨损较多时，可选择不更新磨损量，这样，将磨损量与测量公差相比较，如果超过测量公差即说明该刀具以磨损较为严重需要更换，即提示工作人员进行更换，从而更方便对刀具使用和加工过程进行控制。

作为本发明的一种优选方案，依据刀具磨损量对加工参数进行调整还包括：

当所述测试方式为进行加工前检测时，在机床进行加工前，对刀具进行检测，并在对加工参数调整后进行加工；

当所述测试方式为进行加工后检测时，在机床加工完成后，对刀具进行检测，并在对加工参数调整后进行换刀。

实现上述技术方案，在加工前进行检测，可及时调整加工参数，提高加工精度；在加工后进行检测，可及时了解一次加工所产生的磨损量，方便后续加工过程进行。

第二方面，本发明还提供一种自动化刀具在线检测系统，包括：

MES系统，用于配置检测参数以生成加工程序文件，所述加工程序文件中包含调刀指令和一预定策略，所述调刀指令中包含机床编号及刀具编号，所述预定策略依据测试参数和测试方式确定。

机床数控系统，用于获取和解析所述加工程序文件；以及，

对刀仪，受所述机床数控系统控制按照预定策略对刀具进行检测以得到刀具磨损量，并将所述刀具磨损量反馈至所述机床控制系统；

所述机床数控系统还用于依据所述刀具磨损量对加工参数进行调整。

实现上述技术方案，通过MES系统对机床进行集中的管控，在设定好检测参数后，MES生产加工程序文件，并将加工程序文件发送至机床数控系统，机床数控系统对加工程序文件进行读取和解析后，根据加工程序文件的指令控制对刀仪对刀具进行检测，并根据检测产生的刀具磨损量对加工数据进行调整，实现自动化的刀具检测。

作为本发明的一种优选方案，所述测试参数包括：测量半径、测量长度、测量转速和/或测量公差，所述测试方式包括：是否进行加工前检测、是否进行加工后检测以及是否更新磨损量。

作为本发明的一种优选方案，配置检测参数以生成加工程序文件具体包括：

按照测试要求设定所述测试参数和所述测试方式以得到指示所述预定策略的加工程序；以及，

将所述调刀指令与所述加工程序整合形成所述加工程序文件。

实现上述技术方案，通过设定测试参数和测试方式，从而形成用于控制对刀仪进行检测的预定策略，再加入调刀指令后，即可准确的对相应的编号的刀具进行检测。

综上所述，本发明具有如下有益效果：

本发明实施例通过提供一种自动化刀具在线检测方法及检测系统，其中，检测方法包括：机床数控系统获取包含调刀指令的加工程序文件，所述调刀指令中包含机床编号及刀具编号，且所述加工程序文件包含一预定策略，所述预定策略依据测试参数和测试方式确定；按照预定策略控制对刀仪对刀具进行检测，以得到刀具磨损量；以及，依据刀具磨损量对加工参数进行调整。在进行刀具检测之前，将检测参数配置到加工程序文件中，并导入到机床数控系统中，机床数控系统读取和解析加工程序文件，根据调刀指令调取相应编号的刀具后，机床数控系统控制刀具移动到对刀仪，并控制对刀仪按照设定好的测试参数和测试方式对刀具进行检测，并在检测完成后得出磨损量，而根据检测后的磨损量对加工参数进行调整后，使得加工的精度更高；由于在测试前将加工程序文件配置到机床控制系统中，通过机床数控系统实现自动化检测和加工参数调整，从而简化了检测过程，减少了人工干预，提高了检测效率。

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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明实施一的方法流程图。

图2为本发明实施例一中步骤S10的方法流程图。

图3为本发明实施例二的结构示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

401、MES系统；402、机床控制系统；403、对刀仪。

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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

一种自动化刀具在线检测方法，本发明实施例的检测方法基于由MES系统(Manufacturing Execution System，制造执行系统)集中管控的自动化机床系统，如图1和图2所示，包括如下步骤：

S10，机床数控系统获取包含调刀指令的加工程序文件，调刀指令中包含机床编号及刀具编号，且加工程序文件包含一预定策略，预定策略依据测试参数和测试方式确定。

具体的，测试参数包括：测量半径、测量长度、测量转速和/或测量公差，测试方式包括：是否进行加工前检测、是否进行加工后检测以及是否更新磨损量。

获取包含调刀指令的加工程序文件具体包括：

S11，按照测试要求设定测试参数和测试方式以得到指示预定策略的加工程序。

本实施例中，测试参数和测试方式可在MES系统中进行设置，从而可将形成的加工文件分配到所需的机床上，加工程序为数控程序指令集，其根据设定的测试参数和测试方式生成相应的代码段，以实现指令控制。

S12，将调刀指令与加工程序整合形成加工程序文件并导入机床控制系统中。

调刀指令添加在加工程序之前，从而在执行加工程序文件时，首先确定需要检测的机床和刀具，再根据加工程序的指令进行刀具检测。

通过设定测试参数和测试方式，从而形成用于控制对刀仪进行检测的预定策略，再加入调刀指令后，即可准确的对相应的编号的刀具进行检测。

S20，按照预定策略控制对刀仪对刀具进行检测，以得到刀具磨损量。

对刀仪受机床控制系统控制，机床控制系统加载并执行加工程序文件后，刀具按照预定策略进行动作，而对刀仪按照预定策略进行检测，并在检测后得到刀具磨损量，并将该磨损量反馈至机床控制系统，完成测试过程。

S30，依据刀具磨损量对加工参数进行调整。

该步骤具体包括：

当测试方式为更新磨损量时，依据刀具磨损量生成补偿值，并将补偿值与加工参数进行叠加以校正加工参数；

当测试方式为不更新磨损量时，将磨损量与测量公差相对比，且当磨损量超出测量公差时，机床控制系统控制机床发出报警信息。

通过选择是否更新磨损量，当刀具磨损较小时，可选择更新磨损量，这样，在检测结束后即可自动对加工参数进行调整，方便进行生产；而当刀具磨损较多时，可选择不更新磨损量，这样，将磨损量与测量公差相比较，如果超过测量公差即说明该刀具以磨损较为严重需要更换，即提示工作人员进行更换，从而更方便对刀具使用和加工过程进行控制。

依据刀具磨损量对加工参数进行调整还包括：

当测试方式为进行加工前检测时，在机床进行加工前，对刀具进行检测，并在对加工参数调整后进行加工；

当测试方式为进行加工后检测时，在机床加工完成后，对刀具进行检测，并在对加工参数调整后进行换刀。

在加工前进行检测，可及时调整加工参数，提高加工精度；在加工后进行检测，可及时了解一次加工所产生的磨损量，方便后续加工过程进行。

由此，预定策略可以是：在加工前和加工后均对刀具进行检测，检测时，刀具按照设定的测量转速进行转动，对刀仪按照设定的测量半径、测量长度和测量公差进行检测，并将检测到的磨损值上传到机床数控系统中，实时对加工参数进行调整；或者，仅在加工前或加工后对刀具进行检测；或者，在检测后不更新磨损量，当磨损量操作测试公差后，发出报警信号。

在进行刀具检测之前，将检测参数配置到加工程序文件中，并导入到机床数控系统中，机床数控系统读取和解析加工程序文件，根据调刀指令调取相应编号的刀具后，机床数控系统控制刀具移动到对刀仪，并控制对刀仪按照设定好的测试参数和测试方式对刀具进行检测，并在检测完成后得出磨损量，而根据检测后的磨损量对加工参数进行调整后，使得加工的精度更高；由于在测试前将加工程序文件配置到机床控制系统中，通过机床数控系统实现自动化检测和加工参数调整，从而简化了检测过程，减少了人工干预，提高了检测效率。

实施例二

本实施例提供一种自动化刀具在线检测系统，如图3所示，包括：MES系统401，用于配置检测参数以生成加工程序文件，所述加工程序文件中包含调刀指令和一预定策略，所述调刀指令中包含机床编号及刀具编号，所述预定策略依据测试参数和测试方式确定。机床数控系统，用于获取和解析所述加工程序文件；以及，对刀仪403，受所述机床数控系统控制按照预定策略对刀具进行检测以得到刀具磨损量，并将所述刀具磨损量反馈至所述机床控制系统402；所述机床数控系统还用于依据所述刀具磨损量对加工参数进行调整。

具体的，测试参数包括：测量半径、测量长度、测量转速和/或测量公差，测试方式包括：是否进行加工前检测、是否进行加工后检测以及是否更新磨损量。

MES系统401在配置检测参数以生成加工程序文件时，按照如下步骤进行：首先，按照测试要求设定测试参数和测试方式以得到指示预定策略的加工程序；然后，将调刀指令与加工程序整合形成加工程序文件。调刀指令和加工程序均为数控程序控制指令，且调刀指令位于加工程序之前，通过设定测试参数和测试方式，从而形成用于控制对刀仪403进行检测的预定策略，再加入调刀指令后，即可准确的对相应的编号的刀具进行检测。

通过MES系统401对机床进行集中的管控，在设定好检测参数后，MES生产加工程序文件，并将加工程序文件发送至机床数控系统，机床数控系统对加工程序文件进行读取和解析后，根据加工程序文件的指令控制对刀仪403对刀具进行检测，并根据检测产生的刀具磨损量对加工数据进行调整，实现自动化的刀具检测。

在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可能采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所述涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元之间的间接耦合或通信连接，可以是电信或者其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而并非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种自动化刀具在线检测方法，其特征在于，包括：

机床数控系统获取包含调刀指令的加工程序文件，所述调刀指令中包含机床编号及刀具编号，且所述加工程序文件包含一预定策略，所述预定策略依据测试参数和测试方式确定；

按照预定策略控制对刀仪对刀具进行检测，以得到刀具磨损量；以及，

依据刀具磨损量对加工参数进行调整。

2.根据权利要求1所述的自动化刀具在线检测方法，其特征在于，所述测试参数包括：测量半径、测量长度、测量转速和/或测量公差，所述测试方式包括：是否进行加工前检测、是否进行加工后检测以及是否更新磨损量。

3.根据权利要求2所述的自动化刀具在线检测方法，其特征在于，获取包含调刀指令的加工程序文件具体包括：

按照测试要求设定所述测试参数和所述测试方式以得到指示所述预定策略的加工程序；以及，

将所述调刀指令与所述加工程序整合形成所述加工程序文件并导入机床控制系统中。

4.根据权利要求3所述的自动化刀具在线检测方法，其特征在于，依据刀具磨损量对加工参数进行调整具体包括：

当所述测试方式为更新磨损量时，依据所述刀具磨损量生成补偿值，并将所述补偿值与加工参数进行叠加以校正所述加工参数；

当所述测试方式为不更新磨损量时，将所述磨损量与测量公差相对比，且当所述磨损量超出所述测量公差时，所述机床控制系统控制机床发出报警信息。

5.根据权利要求4所述的自动化刀具在线检测方法，其特征在于，依据刀具磨损量对加工参数进行调整还包括：

当所述测试方式为进行加工前检测时，在机床进行加工前，对刀具进行检测，并在对加工参数调整后进行加工；

当所述测试方式为进行加工后检测时，在机床加工完成后，对刀具进行检测，并在对加工参数调整后进行换刀。

6.一种自动化刀具在线检测系统，其特征在于，包括：

MES系统，用于配置检测参数以生成加工程序文件，所述加工程序文件中包含调刀指令和一预定策略，所述调刀指令中包含机床编号及刀具编号，所述预定策略依据测试参数和测试方式确定。

机床数控系统，用于获取和解析所述加工程序文件；以及，

对刀仪，受所述机床数控系统控制按照预定策略对刀具进行检测以得到刀具磨损量，并将所述刀具磨损量反馈至所述机床控制系统；

所述机床数控系统还用于依据所述刀具磨损量对加工参数进行调整。

7.根据权利要求5所述的自动化刀具在线检测系统，其特征在于，所述测试参数包括：测量半径、测量长度、测量转速和/或测量公差，所述测试方式包括：是否进行加工前检测、是否进行加工后检测以及是否更新磨损量。

8.根据权利要求5所述的自动化刀具在线检测系统，其特征在于，配置检测参数以生成加工程序文件具体包括：

按照测试要求设定所述测试参数和所述测试方式以得到指示所述预定策略的加工程序；以及，

将所述调刀指令与所述加工程序整合形成所述加工程序文件。