CN114227375A - 自动对刀系统及方法 - Google Patents

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CN114227375A CN202210031989.7A CN202210031989A CN114227375A CN 114227375 A CN114227375 A CN 114227375A CN 202210031989 A CN202210031989 A CN 202210031989A CN 114227375 A CN114227375 A CN 114227375A
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李耀斌
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Shenzhen Shanlong Intelligent Control Co ltd
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    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/20—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work before or after the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/22—Control or regulation of position of tool or workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D7/00—Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Abstract

本发明实施例公开了一种自动对刀系统及方法，其中方法包括：通过控制器采集加工时变频器的电流；控制器根据采集的电流判断出刀具是否异常；如果刀具异常则通过对刀仪执行自动对刀。本发明通过监测变频器电流的方式来判断对应的刀具是否出现异常，能够使工作人员作出相应的响应，极大提升了，生产效率。而且在判断出异常后会再进行一次容忍值的判断，能够排除与刀具断刀或者磨损无关的干扰因素，提高了对刀的精度。

Description

自动对刀系统及方法
技术领域
本发明涉及数控加工技术领域，更具体地说是一种自动对刀系统及方法。
背景技术
随着人们的生活水平越来越高，建造房子和室内装修很多用到大理石，花岗岩，岩板等等，这些石头的图案一般是由雕刻机加工。加工石材的图案需要很长的时间，加上石头比较硬，雕刻机就存在加工中刀具断掉的情况。如果工人不及时发现刀具断掉，机器就会一直处于断刀的情况下加工，刀具断掉的情况下加工一个是浪费时间，二来可能会损坏材料。这会拉低厂家生成经济效益。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供自动对刀系统及方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，自动对刀系统，包括：
与刀具相配置的变频器；
控制器，用于采集变频器的电流；
对刀仪，用于根据控制器的指令对刀具进行对刀。
其进一步技术方案为：一个所述变频器对应一个刀具。
其进一步技术方案为：所述控制器通过Modbus协议与变频器通讯连接。
另一方面，自动对刀方法，所述方法包括：
通过控制器采集加工时变频器的电流；
控制器根据采集的电流判断出刀具是否异常；
如果刀具异常则通过对刀仪执行自动对刀。
其进一步技术方案为：所述的控制器根据采集的电流判断出刀具是否异常，包括：
以周期的形式记录一个周期内采集的电流所对应的电流值超出设定范围的次数；
若超出设定范围的次数达到设定次数则判定刀具异常。
其进一步技术方案为：所述刀具异常的特性为断刀或者刀具磨损。
其进一步技术方案为：所述的如果刀具异常则通过对刀仪执行自动对刀，包括：
暂停当前加工工作；
通过对刀仪判断断刀量和刀具磨损量是否超过容忍值；
若超过容忍值，则从暂停状态切换到停止状态，并执行报警提醒功能。
其进一步技术方案为：所述的通过对刀仪判断断刀量和刀具磨损量是否超过容忍值之后，还包括：
若未超过容忍值，则从暂停状态切换到工作状态，以继续加工。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过监测变频器电流的方式来判断对应的刀具是否出现异常，并在出现异常会再进一步地判断断刀量和刀具磨损量是否超过容忍值，如果超过容忍值则进行及时报警提醒，能够使工作人员作出相应的响应，极大提升了生产效率。而且在判断出异常后会再进行一次容忍值的判断，能够排除与刀具断刀或者磨损无关的干扰因素，提高了对刀的精度。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例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为本发明具体实施例提供的自动对刀方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。
应当理解，当在本说明书和权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
本发明具体实施例提供了一种自动对刀系统，该系统包括与刀具相配置的变频器，控制器用于采集变频器的电流，对刀仪，用于根据控制器的指令对刀具进行对刀。
控制器通过Modbus协议与变频器通讯连接，一个变频器对应一个刀具。控制器中记录有变频器的ID号，并且记录了变频器所对应的哪个刀具。
在刀具工作时，控制器会不断采集变频器的电流，刀具正常工作时，从刀具对应的变频器采集到的电流会在合理的范围内上下浮动，因此，可以通过采集的电流的情况可以判断出刀具是否处于正常工作状态。
对刀仪的核心部件是由一个高精度的开关(测头)，一个高硬度、高耐磨的硬质合金四面体(对刀探针)和一个信号传输接口器组成(其他配件略)。四面体探针是用于与刀具进行接触，并通过安装在其下的挠性支撑杆，把力传至高精度开关；开关所发出的通、断信号，通过信号传输接口器，传输到数控系统中进行刀具方向识别、运算、补偿、存取等。
当检测到电流出现异常时，可通过对刀仪对刀具进行自动对刀。
本发明具体实施例还提供一种采用上述的自动对刀系统的自动对刀方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：S10、S20和S10。
S10、通过控制器采集加工时变频器的电流。
刀具在进行雕刻工作时，会从对应的变频器上采集到电流。
控制器会将采集得到的电流通过计算公式转化为对应的电流值，以作为对比时的数据。
S20、控制器根据采集的电流判断出刀具是否异常。
步骤S20具体包括以下步骤:S201、S202和S203。
S201、以周期的形式记录一个周期内采集的电流所对应的电流值超出设定范围的次数。
采用以周期的形式可以提高结果的准确性，如果只是采集某一个出现的超出设定范围的情况便判断刀具处于异常状态是不合理的，因为一般会由于外界环境干扰导致某个时刻出现的超出设定范围的情况。
一个周期的时间间隔可结合实际需求来设定，例如，可以以10秒钟作为一个采集周期，或者20秒作为一个采集周期等等。
S202、若超出设定范围的次数达到设定次数则判定刀具异常。
刀具出现异常，可能是断刀或者刀具磨损的情况。
系统设定数据可结合实际需求来设定。
S30、如果刀具异常则通过对刀仪执行自动对刀。
步骤S30具体包括以下步骤S301、S302和S303。
S301、暂停当前加工工作。
当在一个周期内采集的电流值超出设定范围的次数达到设定次数，则暂停当前的加工工作，而不是直接停止，这样设计的好处是如果对刀仪判断断刀量和刀具磨损量没有超过容忍值，则直接可以从暂停状态切换到正常工作的状态。
S302、通过对刀仪判断断刀量和刀具磨损量是否超过容忍值，若是，则执行步骤S303，如否，则执行步骤S304。
S303、从暂停状态切换到停止状态，并执行报警提醒功能。
如果刀具确实出现断刀或者磨损量达到容忍值，则需要从暂停状态切换到停止状态，并执行报警提醒功能，报警提醒的方式可以是在系统的显示界面上显示断刀或者磨损量太大的字样，或者通过语音等方式报警。
S304、则从暂停状态切换到工作状态，以继续加工。
如果刀具没有出现断刀或者磨损量达到容忍值，那么可能是因为其它的因素导致的电流异常，那么可以从暂停状态切换到工作状态，刀具继续进行雕刻工作。
在一些实施例中，操作工人可根据石材种类的情况去判断刀具使用寿命情况，根据刀具使用寿命情况设定定时对刀时间间隔。
具体地，自动对刀系统的自动对刀方法还包括以下步骤：
S1、设定对刀间隔时间。
S2、判断刀具的工作时间是否达到间隔时间，若是，则执行步骤S3。
S3、通过对刀仪执行自动对刀。
在一些实施例中，步骤S3具体包括以下步骤：
S31、暂停当前加工工作；
S32、通过对刀仪判断断刀量和刀具磨损量是否超过容忍值，若是，则执行步骤S33，如否，则执行步骤S34。
S33、从暂停状态切换到停止状态，并执行报警提醒功能。
S34、从暂停状态切换到工作状态，以继续加工。
需要说明的是，步骤S34中，当从暂停状态切换到工作状态，会从暂停点继续计时，而不是重新计时，例如，对刀的间隔时间设定为10秒，在暂停时刻已经累计了5秒，那么从暂停状态切换到工作状态则是从第5秒继续计时，当再累计5秒后，便达到了对刀间隔时间的要求，则将刀具的工作状态切换至暂停状态。
综上：本发明通过监测变频器电流的方式来判断对应的刀具是否出现异常，并在出现异常会再进一步地判断断刀量和刀具磨损量是否超过容忍值，如果超过容忍值则进行及时报警提醒，能够使工作人员作出相应的响应，极大提升生产效率。而且在判断出异常后会再进行一次容忍值的判断，能够排除与刀具断刀或者磨损无关的干扰因素，提高了对刀的精度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.自动对刀系统，其特征在于，包括：
与刀具相配置的变频器；
控制器，用于采集变频器的电流；
对刀仪，用于根据控制器的指令对刀具进行对刀。
2.根据权利要求1所述的自动对刀系统，其特征在于，一个所述变频器对应一个刀具。
3.根据权利要求1所述的自动对刀系统，其特征在于，所述控制器通过Modbus协议与变频器通讯连接。
4.自动对刀方法，其特征在于，所述方法包括：
通过控制器采集加工时变频器的电流；
控制器根据采集的电流判断出刀具是否异常；
如果刀具异常则通过对刀仪执行自动对刀。
5.根据权利要求4所述的自动对刀方法，其特征在于，所述的控制器根据采集的电流判断出刀具是否异常，包括：
以周期的形式记录一个周期内采集的电流所对应的电流值超出设定范围的次数；
若超出设定范围的次数达到设定次数则判定刀具异常。
6.根据权利要求5所述的自动对刀方法，其特征在于，所述刀具异常的特性为断刀或者刀具磨损。
7.根据权利要求6所述的自动对刀方法，其特征在于，所述的如果刀具异常则通过对刀仪执行自动对刀，包括：
暂停当前加工工作；
通过对刀仪判断断刀量和刀具磨损量是否超过容忍值；
若超过容忍值，则从暂停状态切换到停止状态，并执行报警提醒功能。
8.根据权利要求7所述的自动对刀方法，其特征在于，所述的通过对刀仪判断断刀量和刀具磨损量是否超过容忍值之后，还包括：
若未超过容忍值，则从暂停状态切换到工作状态，以继续加工。
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