CN204639799U - 一种激光断刀检测装置及机加工流水线设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机加工领域，公开了一种激光断刀检测装置及机加工流水线设备，所述激光断刀检测装置用于检测机床上的刀具的状态，所述刀具用于加工机床上的工件，且加工后的工件上形成有加工孔，所述激光断刀检测装置包括：激光传感器，且该激光传感器的发射端和接收端分别固定在所述工件的两端，以使所述发射端发出的激光束能穿过所述加工孔到达所述接收端；以及控制器，其与所述激光传感器连接，用于根据所述接收端是否接收到激光信号来判断所述刀具的状态。机加工流水线设备包括该激光断刀检测装置。本实用新型利用激光传感器进行孔位检测以实现对刀具状态的判断，结构简单，节省了机床设备的空间，且提高了断刀检测的效率。

Description

一种激光断刀检测装置及机加工流水线设备

技术领域

本实用新型涉及机加工领域，具体地，涉及一种激光断刀检测装置及机加工流水线设备。

背景技术

刀具检测作为一种实用性广、工作性能高的检测技术，近年来被广泛应用在各行业，尤其是自动化程度高的设备及加工生产线(汽车机加工行业)。专机线具有加工速度快且稳定的特性，所以在汽车行业应有十分广泛，整体线体为密闭环境。在加工过程中，存在很多深孔钻/铰工艺，从而避免不了产生刀具损坏情况，若不及时发现会产生大量的停机时间及待返工工件，会严重影响生产线的效率。一方面，由于通常的发动机缸盖加工专机线的空间十分的狭小，夹具加紧、传动、加工等动作繁琐，使得安装刀具检测装置十分困难。另一方面，若不对刀具进行必要的监控，会严重影响设备的使用效率和质量的稳定性，对生产的发动机的整体性能会产生一定的影响。因此，进行断刀检测是必要的。

现有技术中，很多机加工流水线设备没有相应的刀具状态检测系统。为了控制加工质量的稳定性和设备的使用效率，采用人员在专机线的出口，目视检测工件的加工状态，从而判定机床上的相应刀具的状态，以这种方法进行断刀检测。但是，专机线一般情况为：有很多工位(少则10多个工位；多则30-40个工位)同时加工生产很多工件的不同部位；即使人员在出口及时发现问题并同时进行处理，也已经产生了很多(10-30件)代返修工件。因此，为了进一步提高生产的效率，有必要在专机线内部及时检测到刀具的使用状态，从而需要配备刀具检测系统。

目前大多数机床设备使用的断刀检测装置有三种：

1、光电式-检测刀尖的尺寸，断定刀具的使用状态，需要在加工区域内有一定的空间进行安装光电检测装置。

2、插杆式-检测工件加工孔的深度，判断刀具的状态。每加工一个工件，需要动作一次来检测加工孔的状态，后期的维护成本高，检测节拍较长。

3、微动开关式-检测刀尖的尺寸，断定刀具的使用状态，需要在加工区域内安装检测装置，且在检测时不可同时加工，占用一定的加工时间。

这三种装置在应用上有很大的局限性，存在占用空间大，控制繁琐，会产生一定量的不合格产品，不能及时发现刀具折断等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种激光断刀检测装置及机加工流水线设备，用于解决现有技术中存在的刀具检测不可控及检测效率低等问题。

针对上述技术问题，本实用新型提出了一种激光断刀检测装置，用于检测机床上的刀具的状态，所述刀具用于加工所述机床上的工件，且加工后的工件上形成有加工孔，所述激光断刀检测装置包括：激光传感器，且该激光传感器的发射端和接收端分别固定在所述工件的两端，以使所述发射端发出的激光束能穿过所述加工孔到达所述接收端；以及控制器，其与所述激光传感器连接，用于根据所述接收端是否接收到激光信号来判断所述刀具的状态。

优选地，所述激光传感器安装在所述机床的工件传输位置。

优选地，所述激光传感器的发射端和接收端分别位于所述机床的空工位的两侧。

优选地，所述激光断刀检测装置还包括：与所述机床相固定的支撑装置，且所述激光传感器的发射端和接收端均安装在该支撑装置上。

优选地，所述激光断刀检测装置还包括安装在所述激光传感器的前端的风刀，该风刀用于吹扫工件加工过程中产生的水分及异物。

优选地，在所述激光传感器的周边设置有风口，该风口用于引入气体以吹扫所述激光传感器镜面上的水分及异物。

优选地，所述激光断刀检测装置还包括与所述控制器连接的报警模块，该报警模块用于在所述控制器的触发下对断刀进行报警。

优选地，所述报警模块为独立的报警器，或所述报警模块集成在所述控制器中。

本实用新型的技术方案还提供了一种机加工流水线设备，包括上述的激光断刀检测装置。

优选地，所述机加工流水线设备为发动机缸盖专机线设备。

通过上述技术方案，本实用新型的技术效果是：本实用新型利用激光传感器进行孔位检测以实现对刀具状态的判断，结构简单，且不占用加工区域的空间，节省了机床设备的空间，且提高了断刀检测的效率，避免了不合格工件的产生。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的实施例中激光断刀检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例中进行断刀检测的原理示意图；

图3是本实用梯形的实施例中风刀安装位置的示意图。

图中，各附图标记说明如下：

1、工件，2、加工孔，3、发射端，4、接收端，5、激光束，6、控制器，7、风刀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、前、周边”通常是指相应轮廓的上、下、前和周边。

如图1所示，本实施例给出了一种激光断刀检测装置，用于检测机床上的刀具的状态，所述刀具用于加工所述机床上的工件1，且加工后的工件上形成有加工孔2，本实施例即是通过检测该加工孔的状态来判断刀具是否损坏的。本实施中，所述激光断刀检测装置包括：激光传感器，且该激光传感器的发射端3和接收端4分别固定在所述工件1的两端，以使所述发射端发出的激光束5能穿过所述加工孔2到达所述接收端4；以及控制器6，其与所述激光传感器连接，用于根据所述接收端是否接收到激光信号来判断所述刀具的状态。

本实施例中，所述激光传感器的发射端和接收端的位置相对固定，以实现随工件传输而检测不同工件的加工孔。因此，本实施例的激光断刀检测装置还优选为包括与所述机床相固定的支撑装置，且将所述激光传感器的发射端和接收端均安装在该支撑装置上，以保证激光断刀检测装置位置的相对固定。

另外，配合所述机床的工件传输方向，本实施例的激光断刀检测装置优选为安装在所述机床的工作传输位置，更为优选为使所述发射端和接收端分别位于所述机床的空工位的两侧，从而合理利用了机床的空工位，不占用加工区域的空间。

为便于实时掌握刀具状态，本实施例的控制器6通过信号线缆与所述激光传感器连接。该控制器6用于根据所述接收端是否接收到激光信号来判断所述刀具的状态，如图2所示，具体的工作原理为：激光传感器的发射端3发出激光束5，若刀具状态良好，相应的加工孔合格，则该激光速通过加工孔后，到达激光传感器的接收端4，接收端4接收到激光信号，发出指令至控制器6，控制器6通过逻辑运算进一步确定刀具状态良好；若存在断刀现象，则相应的加工孔不合格，激光未能穿过加工孔，激光传感器的接收端4无信号向控制器6发出，控制器6在预定时间(如5秒)内未接收到来自接收端的指令，则可触发报警，停止机床工作。

为实现报警功能，本实施例还配置了报警模块，所述报警模块与所述控制器6通信，用于在所述控制器6的触发下对断刀进行报警。所述报警模块可以为独立的报警器，与所述控制器6通过信号线缆连接，也可以集成在所述控制器6中，作为所述控制器6的功能子模块。

可知，本实施例中的控制器6主要执行接收信号、基础逻辑运算及触发报警等功能，这些功能均为现有技术中的相应控制器6所具有的，本领域技术人员可直接采用现有技术中通用的控制器6，对应本实施例的场景进行参数设置，而无需对控制器6进行软件及程序方面的改进。为配合整个机加工流水线设备，本实施例优选采用PLC控制器，便于集成激光断刀检测外的其余部件的控制策略。

如图3所示，本实施例的激光断刀检测装置还包括安装在所述激光传感器的前端的风刀7，该风刀7位于工件1的两侧位置，图中的箭头表示工件传输方向。该风刀7用于吹扫工件加工过程中产生的水分及异物(主要是铁屑)，其安装在激光断刀检测装置的前端，避免激光传感器受到水分和铁屑等的影响。

此外，在所述激光传感器的周边设置有风口，该风口用于引入气体以吹扫所述激光传感器镜面上的水分及异物。风口处可装有清洁压缩空气，以通过清洁压缩空气对所述激光断刀检测装置进行定时清洁，吹扫传感器镜面上的水分及异物，保证激光断刀检测装置的安全可靠性。

另外，本实施例还给出了一种机加工流水线设备，其采用上述的激光断刀检测装置。本实施例的机加工流水线设备优选为发动机缸盖专机线，发动机缸盖专机线没有相应的刀具检测系统，采用人员在专利机的出口，目视检测工件的加工状态，从而判断相应刀具的状态的方法。本实施例的机加工流水线设备则包括了激光断刀检测，根据激光传感器的接收端是否接收到激光信号来判断刀具的状态。

本实施例仅有激光传感器进行相应的孔位检测，无动作部件，结构简单，且激光断刀检测装置安装在空工位，不占有加工区域的空间，大大减低了相关的费用，并节省了机床设置的空间。对应的机加工流水线设备，能准确检测出刀具状态，从而提高了流水线的运行效率，且通过风刀和风口的设置对激光断刀检测装置进行清洁，不需要后期的维护保养。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种激光断刀检测装置，用于检测机床上的刀具的状态，所述刀具用于加工所述机床上的工件(1)，且加工后的工件(1)上形成有加工孔(2)，其特征在于，所述激光断刀检测装置包括：

激光传感器，且该激光传感器的发射端(3)和接收端(4)分别固定在所述工件(1)的两端，以使所述发射端(3)发出的激光束(5)能穿过所述加工孔(2)到达所述接收端(4)；以及

控制器(6)，其与所述激光传感器连接，用于根据所述接收端(4)是否接收到激光信号来判断所述刀具的状态。

2.根据权利要求1所述的激光断刀检测装置，其特征在于，所述激光传感器安装在所述机床的工件传输位置。

3.根据权利要求1所述的激光断刀检测装置，其特征在于，所述激光传感器的发射端(3)和接收端(4)分别位于所述机床的空工位的两侧。

4.根据权利要求1所述的激光断刀检测装置，其特征在于，所述激光断刀检测装置还包括：与所述机床相固定的支撑装置，且所述激光传感器的发射端(3)和接收端(4)均安装在该支撑装置上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的激光断刀检测装置，其特征在于，所述激光断刀检测装置还包括安装在所述激光传感器的前端的风刀(7)，该风刀(7)用于吹扫工件加工过程中产生的水分及异物。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的激光断刀检测装置，其特征在于，在所述激光传感器的周边设置有风口，该风口用于引入气体以吹扫所述激光传感器镜面上的水分及异物。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的激光断刀检测装置，其特征在于，所述激光断刀检测装置还包括与所述控制器(6)通信的报警模块，该报警模块用于在所述控制器(6)的触发下对断刀进行报警。

8.根据权利要求7所述的激光断刀检测装置，其特征在于，所述报警模块为独立的报警器，或所述报警模块集成在所述控制器(6)中。

9.一种机加工流水线设备，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的激光断刀检测装置。

10.根据权利要求9所述的机加工流水线设备，其特征在于，所述机加工流水线设备为发动机缸盖专机线设备。