CN113242954B - 非接触式刀具测量设备 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种在机床环境中使用的非接触式刀具测量设备。该设备包括发射器(10)，该发射器包括第一孔(46)以及用于产生光(44)的激光器(40)，该光是从发射器(10)通过第一孔(46)朝向刀具感测区域(69)发出的。接收器(14)包括光学检测器(62)，并且被布置成接收来自刀具感测区域(69)的光(44)。还设置了处理器(24)，用于对由光学检测器(62)检测到的光进行分析，以能够对刀具感测区域中的刀具(70)进行测量。激光器(40)能够产生波长小于590nm的光(44)，由此能够减小第一孔(46)的尺寸，从而导致减少污染物进入。在一个实施例中，激光器(40)产生蓝光。

Description

非接触式刀具测量设备

本发明涉及一种非接触式刀具测量设备以及相关联的刀具测量方法。具体地，本发明涉及一种在机床环境中使用的改进的断束非接触式对刀器。

在机床上使用的断束对刀装置是已知的，例如，NC4非接触式对刀器由英国格洛斯特郡(Wotton-Under-Edge)雷尼绍公司(Renishaw plc)销售。这种类型的对刀设备包括发射器，该发射器包括用于产生波长为大约700nm的光束的激光器。该光束通过可以放置刀具的自由空间区域而被引导到接收器。在对刀操作期间，安装对刀器的机床被编程为将刀具移入和移出光束。刀具使光束中断是通过接收器模块内所包括的检测器来检测的，并且每当光束被遮挡一定量时，该设备就会产生所谓的触发信号。这样允许建立刀具的一部分(例如刀尖或刀刃)的位置，并且因此可以用于测量刀具的长度和/或直径并监测刀具的断裂或磨损。

需要设置对刀设备的机床环境极其严苛。除了由切割操作产生的金属切屑和碎屑之外，在切割过程期间使用加压冷却剂射流也是常见的。由于这个原因，保持任何透明光学窗口不受损坏或污染是非常困难的。因此，用于机床的对刀设备(比如上述NC4产品)经由小孔发射和接收光，通过这些小孔可以使光不受阻碍地传送、通过这些小孔还喷射加压空气流以保持设备免受污染物进入。在US 6496273和US 7312433中描述了这种布置的示例。

虽然上述对刀设备典型地在大多数情形下可靠地发挥作用，但是本发明人已发现，在一些安装中，虽然不断喷射空气，但是污染物仍然会通过孔进入。

还已知使用“机上”反射式(即非断束)刀具检测装置，例如，如US 2010/027031所描述的。这种装置远离存在于机床床身附近的冷却剂流，并且将光引导向位于机床的工作体积中的刀具。出于这个原因，这种装置不太容易被冷却剂等污染，并且可以包括透明窗口，光是通过该透明窗口发射和接收的。虽然这种装置可以检测刀具的存在，但是它们不提供断束对刀设备的测量能力。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于机床的非接触式刀具测量设备，所述非接触式刀具测量设备包括：

发射器，所述发射器包括第一孔以及用于产生光的激光器，由所述激光器产生的光是从所述发射器通过第一孔朝向刀具感测区域发出的，

接收器，所述接收器包括用于对接收到的光进行检测的光学检测器，所述接收器被布置成接收来自所述刀具感测区域的光，以及

处理器，所述处理器用于对由所述光学检测器检测到的光进行分析，以能够对所述刀具感测区域中的刀具进行测量，

所述发射器和所述接收器被布置成使得由所述发射器发出的光经由所述刀具感测区域直接传送到所述接收器，位于所述刀具感测区域中的刀具由此遮挡所发出的光，

其特征在于，所述激光器能够产生波长小于590nm的光。

因此，本发明涉及一种用于机床的断束非接触式刀具测量设备。如以上所解释的，被配置为在机床的严苛环境中使用的任何设备必须相当坚固，并且必须能够承受在其使用寿命期间将暴露到的各种污染物(例如，冷却剂和切割碎屑)。本发明的设备包括发射器，所述发射器包括产生光的激光器以及孔，通过所述孔发出激光。所发出的光被传送到刀具感测区域(即刀具测量设备外部的空间中的区域)。还设置了接收器，所述接收器包括用于对接收到的光进行检测的光学检测器(例如光电二极管)。所述接收器被布置成接收来自所述刀具感测区域的光。当在所述刀具感测区域中不存在刀具时，光从发射器传送到接收器。具体地，所述发射器和所述接收器被布置成使得由所述发射器发出的光经由所述刀具感测区域直接传送到所述接收器，位于所述刀具感测区域中的刀具由此遮挡所发出的光。通过处理器来对由光学检测器检测到的光进行分析，所述处理器允许对位于刀具感测区域中(例如，移动穿过刀具感测区域)的刀具进行测量。因此，相关联的机床可以被编程为将刀具移动到刀具感测区域中，于是处理器(例如通过发出触发信号)向机床指示有刀具存在。以这种方式，刀具测量是在“机上”进行的。

本发明的特征在于发射器的激光器产生波长小于590nm的光。如以下所解释的，激光器可以具有该波长范围内的固定波长输出，或者其可以是可调谐的，以输出该波长范围内的光。本发明人已发现了使用波长小于590nm的光与使用700nm的光的现有技术装置相比的若干优点。具体地，减小激光波长允许产生较小的光束，这样进而能够减小第一孔的尺寸，光是从发射器通过该第一孔发出的。该较小的孔减少了污染物进入，由此提高了设备承受机床环境内的严苛条件的能力。如以下更详细地解释的，与使用700nm的光相比，当使用波长为590nm的光时，对这种污染物的抵抗力增加了1.25倍以上。以这种方式，提供了一种更坚固耐用且可靠的对刀设备。

发射器优选地发出光束。光束优选地是基本上非发散的。激光器可以固有地发出这种光束。有利地，发射器包括一个或多个光学元件(例如，透镜、光学孔、衰减器和/或其他元件)，该一个或多个光学元件作用于由激光器产生的光以形成光束，该光束是从发射器通过第一孔发出的。光束可以具有任何截面轮廓；例如，其可以具有基本上圆形或椭圆形的截面。

光束可以是基本上准直的，其可以包括略微发散的光束。有利地，所述一个或多个光学元件被配置为使得所述光束会聚到所述刀具感测区域内的焦点。使用聚焦光束的优点在于，可以使刀具感测区域中的光束尺寸尽可能小，以允许对较小的刀具进行测量。然而，这种紧密聚焦的系统的缺点是要求多个不同的光学部件都更精确地调准。如果使用基本上准直的光束，则放松了光学调准容差，但是会降低测量精度、特别是小刀具的测量精度。

如以上概述的，使用较短波长的光的优点是能够减小光束尺寸，并且由此减小使光束通过而离开发射器的孔的尺寸。有利地，第一孔的尺寸被设定为是使光束能够通过的最小尺寸。换句话说，孔被适当地成形和构造成尽可能地小而基本上不使光束衰减。

对刀设备可以包括放气功能，其中从发射器中的第一孔喷射空气(或任何其他气体)。发射器因此优选地被配置为通过第一孔发出加压气体(即，以及光束)。如以上所解释的，该气流帮助防止污染物进入。使用波长较短的光减小了第一孔的最小允许尺寸，由此减少了维持第一孔的排气的相同速度所需的气体量。

像发射器一样，接收器也可以包括孔，通过该孔将光传送到光学检测器。换句话说，接收器优选地包括第二孔，通过该第二孔将接收到的光传送到光学检测器。接收器优选地被配置为通过第二孔发出加压气体。与上述发射器的第一孔相同，当使用波长更短的光时，第二孔可以更小。因此，对于接收器来说，可以获得类似的空气消耗的减少。

激光器可以是固定波长的激光器。激光器可以是任何类型的。为了避免疑问，如本文所使用的术语“激光器”应当被理解为包括激光二极管。有利地，激光器可以是二极管激光器(这从尺寸的角度来看是有利的)。激光器可以包括氮化镓(GaN)激光二极管。激光器可以包括频率调整部件(例如倍频器等)，以提供所需波长的光。可替代地，激光器可以包括波长可调谐激光器。波长可调谐激光器能够被调谐以产生波长小于590nm的光。然而，其还能够被调谐以输出波长较长的光。例如，出于向后兼容的原因，其可能够被调整以产生波长为700nm的光。以这种方式，可以根据需要调整波长。当使用不同波长的光时，也可以(例如，通过调适或替换第一孔和/或第二孔)相对应地对孔尺寸进行调整。

优选地，激光器能够产生波长小于550nm的光。更优选地，激光器能够产生波长小于500nm的光。更优选地，激光器能够产生波长小于450nm的光。更优选地，激光器能够产生波长小于420nm的光。激光器能够方便地产生波长约为400nm的光。激光器可以输出光谱中的绿色或蓝色部分的光。激光器可以输出光谱中的蓝色部分的光。激光器可以输出光谱中的紫外(UV)部分的光。激光可以是人可见的。激光的波长可以比人可见的波长短。如以下所解释的，波长越短，对污染物的抵抗力就越大，并且所需的气体(空气)越少(即，在实施放气布置的情况下)。方便地，波长是至少400nm(即400nm以上)。出于激光安全性的原因，设置400nm以上的波长是优选的。具体地，发出波长为400nm以上的光的激光器典型地被允许在比短波长激光器更高的输出功率下工作，同时不超过“等级2”状态(如BSI标准出版物BS EN60825-1:2014“Safety of Laser products[激光产品的安全性]”中所定义的)。

发射器可以包括单个激光器。可替代地，可以设置多个激光器。如果设置了多个激光器，则激光器可以输出不同波长的光。光学检测器可以被配置为仅感测或接收来自多个激光器中的一个激光器的光(例如，可以使用滤光器等，以使得光束强度信号与从一个激光器接收的光相关)。在优选实施例中，如上所述，发射器的激光器(主激光器或计量激光器)可以用于刀具测量。该主激光器可以在短波长(例如400nm)下操作，以提供最佳的测量性能。

发射器可以包括用于产生附加光的附加目标性或指向性光源(例如，LED、白光源或上述附加激光器)。附加光源可以是单色光源。该附加光的波长可以处于可见光波段中(例如，眼睛最敏感的红光或绿光)和/或与激光的波长不同。附加光可以通过激光器孔(即，激光器发出的光通过的同一孔)离开发射器，或者可以在发射器中设置单独的孔以用于输出由光源产生的光。方便地，由光源产生的附加光与由(主)激光器产生的光是基本上重合的。有利地，由激光器产生的光束与来自光源的光重叠。以这种方式，提高了由发射器发出的光的路径对于用户的可见度。该提高的光路可见度可以帮助手动验证正确的对刀操作。

处理器被配置为对由光学检测器检测到的光强进行分析。例如，光学检测器可以产生被传送到处理器的光束强度信号。光学检测器可以包括光电二极管。光学检测器包括具有单个光敏区域的光电二极管。光学检测器可以包括多个感测元件。光学检测器可以包括传感器阵列。例如，光学传感器可以包括2D传感器阵列(比如CCD)。处理器可以对光学检测器的输出执行任何合适的分析。该分析可以包括图像分析。优选地，处理器被布置成对由光学检测器检测到的光强进行监测，并且当检测到的光强越过预定阈值时发送触发信号。然后，机床可以使用触发信号以测量所需刀具特征；这种测量在本领域中是已知的，并且因此在此不再更详细地解释。在一个实施例中，所述设备可以是如我们的国际专利申请PCT/GB 2018/052600中所述的对刀器装置。

发射器和接收器被布置成透射式或“断束”配置。具体地，由发射器发出的光经由刀具感测区域直接传送到接收器。位于刀具感测区域中的刀具将由此遮挡所发出的光。监测这种光遮挡，以允许进行刀具测量。这种透射模式特别适用于对刀(即测量刀具尺寸，比如长度等)和刀具破损检测。刀具测量设备可以是对刀和/或刀具分析设备。所述设备可以包括发射器和接收器，该发射器和该接收器单独地安装到机床的各部分。在这种情况下，发射器和接收器在安装期间相互调准。有利地，发射器和接收器形成为整体单元的一部分。例如，设备的发射器和接收器可以均附接到公共基座，该公共基座可以安装到机床。以这种方式，可以在制造期间完成发射器和接收器的调准。处理器可以集成到发射器和/或接收器和/或任何公共基座中，或者其可以作为单独的单元来设置。

根据本发明的第二方面，提供了一种在机床上进行刀具测量的方法，该方法包括以下步骤：(i)使用激光器来传送光束通过机床工作空间内的刀具感测区域，(ii)使用光学检测器来接收来自刀具感测区域的光，来自激光器的光束经由刀具感测区域直接传送到光学检测器，以及(iii)对由光学检测器检测到的光进行监测，以对位于光束中的刀具进行测量，其特征在于，光束的波长小于590nm。该方法可以包括使用以上所述的相对应的设备的任何特征或特性。

本文还描述了一种用于机床的非接触式刀具测量设备，该非接触式刀具测量设备包括用于产生和发出光的发射器，其中，该发射器包括波长可调谐激光器。该设备还可以包括单独或组合的特征中的任何一种或多种，其在本文中也进行了描述。

本文还描述了一种用于机床的非接触式刀具测量设备，该非接触式刀具测量设备包括发射器，该发射器具有用于产生第一光束的第一激光器，其中，该设备进一步包括用于产生第二光束的第二光源(例如第二激光器)，该第二光束的波长与第一光束不同。第一光束和第二光束可以被布置成重合。第一光束可以具有小于590nm的波长(例如，其可以是蓝光)。第二光束可以具有更易于可见的波长(例如，其可以是红色或绿色)。该设备还可以包括单独或组合的特征中的任何一种或多种，其在本文中也进行了描述。

本文还描述了一种用于机床的非接触式刀具测量设备。该设备可以包括发射器。发射器可以包括第一孔。发射器可以包括用于产生光的激光器。由激光器产生的光可以是从发射器通过第一孔朝向刀具感测区域发出的。可以设置接收器。接收器可以包括用于对接收到的光进行检测的光学检测器。接收器可以被布置成接收来自刀具感测区域的光。还可以提供处理器。处理器可以用于对由光学检测器检测到的光进行分析。这样能够对刀具感测区域中的刀具进行测量。激光器能够产生、或被配置为产生波长小于590nm的光。当在刀具感测区域中(即在断束配置中)不存在刀具时，光可以从发射器传送到接收器。可替代地，可以通过接收器来接收从位于刀具感测区域中的刀具所反射的光。例如，该设备可以包括以反射配置进行布置的发射器和接收器。在该配置中，在没有物体位于刀具感测区域中的情况下，由发射器发出的光都没有被检测器接收到。然而，从位于刀具感测区域中的刀具反射的光被接收器接收到。该反射模式特别适用于检查刀具的存在和特性。该设备还可以包括单独或组合的特征中的任何一种或多种，其在本文中也进行了描述。

现在将仅通过举例方式、参考附图来描述本发明，在附图中；

图1展示了可安装到机床上的非接触式对刀器设备，

图2更详细地示出了图1的非接触式对刀器设备的发射器和接收器布置，以及

图3示出了可以使用波长较短的激光源来实现的污染物进入和空气消耗的降低。

参考图1，提供了本发明的对刀设备的示意性展示。该设备包括发射器10，该发射器用于产生波长为400nm的光束12(即，该光束包括蓝光)。发射器10使用激光二极管和合适的光学器件来产生光束12；这些没有在图1中示出，但是以下将参考图2来更详细地描述。还展示了接收器14，用于接收光束12。接收器包括用于检测光束12的光电二极管(未示出)。

发射器10和接收器14都通过支柱18附连到公共基座20上。该布置确保发射器10和接收器14相对于彼此维持固定的间隔和取向。然后可以将基座20直接安装到机床的床身上或甚至任何适当的部分上。还应当注意，可以使用多种不同的用于对发射器和接收器进行安装的替代性结构。例如，可以提供用于发射器和接收器的公共壳体，或者可以将分立的发射器单元和接收器单元单独安装到机床上。

该设备还包括接口15，该接口经由电缆17连接到发射器10和接收器14。接口15向发射器10和接收器14提供电力，并且还从接收器14的光电二极管检测器接收光束强度信号。接口15还包括处理器24，该处理器对光束强度信号进行分析，并且每当越过触发阈值(例如50％)时产生触发信号。该触发信号经由电缆28传送到相关联的机床的控制器30的SKIP输入端。在使用中，通过相关联的机床而移动到光束中的刀具导致光束强度信号下降。当光束强度信号越过触发阈值时向机床发送触发信号，并且在收到触发信号时捕获由机床所测量的刀具位置。以这种方式，可以确定刀具的位置，由此允许建立刀具尺寸(例如刀具长度或直径)。例如，在US 6878953和US 7315018中描述了关于如何处理光束强度信号以确定存在刀具的其他细节。

接下来参考图2，更详细地展示了发射器10和接收器14的内部配置。

发射器10包括发射器壳体38，该发射器壳体容纳激光二极管40和聚焦光学器件42。本实施例的激光二极管40是发射波长约为400nm的辐射的1mW(激光等级2)氮化镓(GaN)激光二极管。由激光二极管40产生的光被聚焦光学器件42聚焦成光束44，并且经由形成在发射器壳体38中的孔46而离开发射器10。虽然未示出，但是如有需要也可以包括其他光学部件(例如，用于将激光束削波或整形的光学孔、滤光器、光束衰减器等)。光束44具有基本上圆形的截面轮廓，并且孔46具有类似的截面轮廓，并且其尺寸适当地被确定(即，其直径d)为略微大于光束44。以这种方式，光束44可以离开孔46而基本上没有衰减。加压空气的供应(由箭头48指示)被进送到发射器壳体38的内腔中，并且通过孔46排出(如箭头50所指示的)。这种放气旨在设法尽可能多地防止切割碎屑、冷却剂等进入发射器壳体。

接收器14包括接收器壳体60，该接收器壳体包括光电二极管62。通过孔66进入接收器壳体60的光落在光电二极管62上。光电二极管62被配置为对波长为400nm的光敏感。虽然未示出，但是也可以包括适当的波长滤光器，以防止除波长为400nm以外的光到达光电二极管62。加压空气供给(由箭头65表示)被进送到接收器壳体60的内腔中，并且通过孔66排出(如箭头68所表示的)。如上所述，这种放气旨在设法尽可能多地防止切割碎屑、冷却剂等进入接收器壳体。

发射器10和接收器14相对于彼此定位，以使得从发射器10发出的光束44被传送到接收器14。接收器壳体60的孔66的尺寸被设定为尽可能小，同时仍然允许光束通过。在发射器10与接收器14之间设置了使光束通过的自由空间区域。光束44聚焦在刀具感测区域69中。在使用中，刀具70的尖端向下移动到刀具感测区域69中；这样将遮挡光束并发送触发信号，由此允许测量刀具70的长度。光束直径在刀具感测区域69内最小，并且由此允许最精确地测量刀具尺寸。

如以上所解释的，现有技术的对刀设备包括发出红光(典型地，波长为700nm)的激光器。使用波长较短的光(比如本实施例的400nm的光)具有许多优点。具体地，与波长较长的(红)光相比，波长较短的(蓝)光可以聚焦成较小的光斑，这样能够以较高的精度测量刀具尺寸。重要的是，使用波长较短的(例如蓝)光还能够在发射器壳体和/或接收器壳体中形成较小的孔，这是因为对于给定的焦斑尺寸，光束可以具有较小的截面。使用较小的孔不仅减少了维持空气以一定速度通过孔排出所需的空气消耗，而且减少了污染物(冷却剂、碎屑、切屑、灰尘等)经由该孔进入设备。此外，使用蓝光与较小的孔结合也减少了造成光束强度信号噪声的杂散光的量。

参考图3，展示了使用不同波长的光对污染物进入和空气消耗的影响。具体地，图3的水平轴线示出了光的波长，而竖直轴线示出了减少系数。如以上所解释的，减小波长减小了可以获得的最小光束尺寸，并且因此减小了使光束通过的孔的尺寸。线100示出了空气消耗随着波长从700nm减小而减少的系数(对于700nm，该系数被定义为一)。这假设体积通量(即每平方毫米的孔喷射的空气量)保持恒定。线102示出了颗粒进入根据波长减少；颗粒进入的这种减少是由于孔的面积减小(即，使污染物可以通过的开口的尺寸减小)，并且还考虑到在典型切割过程期间产生的颗粒的尺寸分布(即，该孔阻挡了孔尺寸以上的颗粒进入)。

从图3可以看出，使用约590nm而不是700nm的波长意味着颗粒进入按1.25的系数减少，并且空气消耗也类似地减少。将波长进一步减小到约550nm使颗粒进入按1.5的系数减少，空气消耗的减少略小。使用500nm的波长导致减少系数为2(即，使一半颗粒进入)，而在400mm的波长下是按超过3的系数减少。这些图是基于波长为700nm的光需要0.45mm的孔这一假设、以及在使用400nm的波长时孔可以减半为0.25mm这一发现。

在该分析中使用的颗粒尺寸的分布取自以下论文：Mathew J.Hess&S.KomarKawatra(1999)Environmental Beneficiation of Machining Wastes—Part I:MaterialCharacterization of Machining Swarf[加工废料的环境精选——第I部分：加工切屑的材料特性]，Journal of the Air&Waste Management Association[空气与废料管理协会杂志]，49:2，207-212，DOI:0.1080/10473289.1999.10463783。

因此，上述实施例突出了使用对刀设备的优点，该对刀设备使用波长小于700nm的光进行操作。应再次记住，这些仅仅是示例，而其他实施例也是可能的。例如，激光二极管可以是波长可调谐激光器(例如，激光二极管可以是可调整的，以发射波长在400nm至670nm的范围内或本文所述的任何波长范围内的光)。以这种方式，该设备可以被配置为针对不同应用使用不同波长的光。虽然描述了单个激光器，但是也可能具有包括多个激光器的发射器。这些激光器可以具有不同的波长。例如，该设备可以包括蓝光激光器(例如，波长是400nm以下)和红光激光器(例如，700nm)。以这种方式，可以使用不同波长的光进行测量。可替代地，一个激光器(例如，蓝光激光器)可以用于测量目的，而具有不同波长的激光器(例如，绿光或红光激光器)可以为操作者提供更可见的光束。在该示例中，由不同激光器发出的光束可以被布置成基本上重合。可以使用任何合适的单色光源来代替激光。此外，虽然以上展示了简单的孔，但是这些孔可以包括成角度的气孔，以使得在与光束的光路不重合的方向上喷射空气(例如，根据US 6496273)。本领域的技术人员在阅读本说明书时也将意识到上述实施例的可能变型。

Claims (15)

1.一种用于机床的非接触式刀具测量设备，所述非接触式刀具测量设备包括：

发射器，所述发射器包括第一孔以及用于产生光的激光器，由所述激光器产生的光是从所述发射器通过第一孔朝向刀具感测区域发出的，

接收器，所述接收器包括第二孔和用于对接收到的光进行检测的光学检测器，所述接收器被布置成接收来自所述刀具感测区域的光,接收到的光通过所述第二孔传送到所述光学检测器，以及

处理器，所述处理器用于对由所述光学检测器检测到的光强进行分析，以能够对所述刀具感测区域中的刀具进行测量，

所述发射器和所述接收器被布置成使得由所述发射器发出的光经由所述刀具感测区域直接传送到所述接收器，位于所述刀具感测区域中的刀具由此遮挡所发出的光，以及当没有刀具位于所述刀具感测区域中时，光从所述发射器到所述接收器，

其特征在于，所述激光器能够产生波长小于590nm的光。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述发射器包括一个或多个光学元件，所述一个或多个光学元件作用于由所述激光器产生的光以形成光束，所述光束是从所述发射器通过所述第一孔发出的。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述一个或多个光学元件被配置为使得所述光束会聚到所述刀具感测区域内的焦点。

4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述第一孔的尺寸被设定为是使所述光束能够通过的最小尺寸。

5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一孔的尺寸被设定为是使所述光束能够通过的最小尺寸。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的设备，其中，所述发射器被配置为通过所述第一孔发出加压气体。

7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的设备，其中，所述接收器被配置为通过所述第二孔发出加压气体。

8.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的设备，其中，所述激光器包括波长可调谐激光器，所述波长可调谐激光器能够被调谐以产生波长小于590nm的光。

9.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的设备，其中，所述激光器能够产生波长小于500nm的光。

10.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的设备，其中，所述激光器能够产生波长等于或大于400nm的光。

11.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的设备，包括：附加光源，所述附加光源用于产生波长在可见光波段内、与所述激光器的波长不同的附加光，所述附加光与所述激光器产生的光基本上重合，以由此提高由所述发射器发出的激光的路径的可见度。

12.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的设备，其中，所述处理器被配置为当所述检测到的光强越过预定阈值时发送触发信号。

13.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的设备，其中，所述光学检测器包括具有单个光敏区域的光电二极管。

14.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的设备，其中，设置了公共基座，用于承载所述发射器和所述接收器，所述公共基座可安装到机床上。

15.一种利用权利要求1-14中任一权利要求所述的设备在机床上进行断束刀具测量的方法，所述方法包括以下步骤：

(i)使用激光器来传送光束通过机床工作空间内的刀具感测区域，

(ii)使用光学检测器来接收来自所述刀具感测区域的光，来自所述激光器的光束经由所述刀具感测区域直接传送到所述光学检测器，以及

(iii)对由所述光学检测器检测到的光进行监测，以对位于所述光束中的刀具进行测量，

其特征在于，所述光束的波长小于590nm。