CN207127624U - 断刀检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种断刀检测装置，包括：换向阀，设置于自动化加工设备的工作台上，其输入端通过第一管路与供气组件的输出端联通，其机械控制端被刀具推动后，其输出端输出气体；压力检测组件，设置于所述第一管路中，用于检测所述第一管路中的气体对所述压力检测组件施加的压力值，当所述压力值小于设定阈值时，其输出端输出表征刀具正常的电平信号。上述方案中，换向阀采用机械控制方式控制，不涉及电信号反馈，受切削液的影响小，在实际使用时更加安全可靠。

Description

断刀检测装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工领域，具体涉及一种断刀检测装置。

背景技术

在机械加工中，很多加工设备均已实现自动化，例如数控铣床、数控车床等。然而这些自动化加工设备所使用的刀具，会由于老化、残留切屑干扰、切削强度过高等原因，在加工过程中发生折断，如果不能及时发现刀具受损并进行更换，会严重影响后续加工产品的品质。

现有技术中的断刀检测装置，主要依靠电信号的反馈实现，例如专利《断刀检测装置》(申请号：201420612652.6)中所公开的断刀检测装置，在使用时将断刀检测装置设置于自动化加工设备的工作台上，当刀具良好时，水平移动刀具可推动断刀检测装置中的传动机构，在传动机构被推动一定距离后可触发导通机构而使得导通机构被导通以输出电信号；当刀具发生断刀时，由于刀具变短，无法接触到断刀检测装置，因此无法推动传动机构。由于工件在加工过程中，自动化加工设备会向工件喷淋切削液，为工件降温和润滑。所述切削液若喷淋到依靠电信号反馈的断刀检测装置上，则容易引起电路短路，致使断刀检测装置失效。

发明内容

本实用新型旨在解决现有技术中，采用电信号反馈的断刀检测装置在使用过程中被切削液喷淋容易引起电路短路，进而导致断刀检测装置失效的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种断刀检测装置，包括：

换向阀，设置于自动化加工设备的工作台上，其输入端通过第一管路与供气组件的输出端联通，其机械控制端被刀具推动后，其输出端输出气体；

压力检测组件，设置于所述第一管路中，用于检测所述第一管路中的气体对所述压力检测组件施加的压力值，当所述压力值小于设定阈值时，其输出端输出表征刀具正常的电平信号。

可选地，上述断刀检测装置中，所述供气组件包括：

气源；

减压阀，其输入端通过第二管路与所述气源的输出端联通，其输出端作为所述供气组件的输出端。

可选地，上述断刀检测装置中，所述气源包括：

空气压缩机；

储气罐，其一端与所述空气压缩机的输出端联通；

安全阀，其输入端与所述储气罐的另一端联通，其输出端作为所述气源的输出端。

可选地，上述断刀检测装置中，还包括：

按钮帽，设置于所述换向阀的所述机械控制端上。

可选地，上述断刀检测装置中，还包括：

通气管路，其进气口与所述换向阀的所述输出端联通，其出气口朝着所述按钮帽。

可选地，上述断刀检测装置中，还包括：

消音器，设置于所述换向阀的所述输出端处。

可选地，上述断刀检测装置中：

所述换向阀为二位二通常断型换向阀。

可选地，上述断刀检测装置中：

所述换向阀为二位三通常断型换向阀，所述二位三通换向阀的P口作为所述换向阀的输入端，所述二位三通换向阀的B口作为所述换向阀的输出端。

基于同一发明构思，本实用新型还提供一种自动化加工设备，包括上述所述的断刀检测装置；其中：

所述断刀检测装置，其换向阀通过基座设置于自动化加工设备的工作台上；

所述自动化加工设备，其控制器控制刀具移动至检测位置，所述检测位置满足：正常刀具移动至检测位置后，对所述换向阀的机械控制端施加的压力使所述换向阀的输出端输出气体；

所述控制器，其输入端与所述断刀检测装置中的压力检测组件的输出端通讯连接，接收表征刀具正常的电平信号后，其输出端输出正常加工信号。

可选地，上述自动化加工设备中：

所述控制器，若在设定时间内未接收到电平信号，其输出端输出停止加工信号；

所述自动化加工设备还包括报警装置，其输入端与所述控制器的输出端通信连接，接收到所述停止加工信号后发出报警信息。

可选地，上述自动化加工设备中，所述基座包括：

第一支板和第二支板，分别竖直设置于所述工作台上；

安装板，其一端与所述第一支板的顶端连接，另一端与所述第二支板的顶端连接，其中间设置有镂空槽；

所述换向阀，其机械控制端自下而上穿过所述镂空槽后，所述换向阀与所述安装板固定。

通气管路，其出气口穿过所述开口后与所述安装板固定。

本实施例所述的断刀检测装置，将换向阀设置于工作台上，当刀具推动换向阀的机械控制端时，所述换向阀输出气体，致使第一管路中的气压减小，当气压小于设定阈值时，压力检测组件输出电平信号，表征刀具正常。上述方案中，换向阀采用机械控制方式控制，不涉及电信号反馈，受切削液的影响小，在实际使用时更加安全可靠。且在后期维护中，只需定期检测换向阀和压力检测组件即可，检测换向阀和压力检测组件可更换性强，大大降低了维护成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的断刀检测装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例所述的断刀检测装置的二位二通常断型换向阀的结构示意图。

图3为本实用新型实施例所述的断刀检测装置的二位三通常断型换向阀的结构示意图。

图4为本实用新型另一个实施例所述的断刀检测装置的结构示意图。

图5为本实用新型实施例所述的自动化加工设备的刀具和换向阀的相对位置示意图。

图6为本实用新型另一个实施例所述的自动化加工设备的刀具和换向阀的相对位置示意图。

图7为本实用新型实施例所述的自动化加工设备的换向阀安装示意图。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本实用新型实施例。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供一种断刀检测装置，如图1所示，包括换向阀1、供气组件2和压力检测组件3。其中，换向阀1设置于自动化加工设备的工作台上，其输入端通过第一管路4与供气组件2的输出端联通，当其机械控制端11被所述自动加工设备的刀具推动后，所述换向阀1的输出端输出气体。本实施例所述的换向阀1为机械式或人力式换向阀，通过其机械控制端11控制其内部阀芯的移动，当机械控制端11受到压力时，所述换向阀1的阀芯移动，其内部的通道改变。供气组件2是为换向阀1提供气压的设备，使第一管路4中气体保持一定的压强，通常可将供气组件2设置于自动化加工设备的外围。压力检测组件3设置于第一管路4中，用于检测第一管路4中的气体对压力检测组件3施加的压力值，当压力值小于设定阈值时，其输出端输出表征刀具正常的电平信号，一般，压力检测组件3所处的位置可靠近所述供气组件2，使压力检测组件3远离自动化加工设备，以防止切削液损坏其电路。本实施例所述的压力检测组件3可为压力开关，也可由压力传感器结合微型控制器或芯片组合实现。所述设定阈值可根据供气组件2提供的气压值设定，例如设定为供气组件2提供的气压值的60％或50％。

本实施例所述的断刀检测装置，将换向阀1设置于自动化加工设备的工作台上，当刀具为正常刀具，未发生折断时，刀具在相对机械控制端11移动一定距离后会向机械控制端11施加一个压力，这个压力会使换向阀1内部的阀芯移动，致使其内部通道改变，继而换向阀1的输出端输出气体，致使与其连接的第一管路4中的气压减小。而当第一管路4中的气压小于设定阈值时，设置于第一管路4中的压力检测组件3便输出电平信号，表征刀具正常，未断刀。而当刀具发生折断时，折断的刀具相对机械控制端11移动一定距离后，无法接触到机械控制端11，因而换向阀1无动作，第一管路4中的气压不会发生变化，压力检测组件3也不会输出任何信号。本实施例所述的断刀检测装置，由于需要刀具向换向阀1的机械控制端11施加一个压力，所以通过本方案中的断刀检测装置检测的刀具的直径不能过小，过小则在检测过程中容易发生断裂，所述刀具的直径宜大于0.5mm。上述方案所述的断刀检测装置，只将换向阀1设置于工作台上，而换向阀1采用机械控制方式控制，不涉及电信号反馈，受切削液的影响小，在实际使用时更加安全可靠。且在后期维护中，只需定期检测换向阀1和压力检测组件3即可，检测换向阀1和压力检测组件3可更换性强，大大降低了维护成本。

上述方案中，所述换向阀1可选用二位二通常断型换向阀，也可选用二位三通常断型换向阀。当选用二位二通常断型换向阀时，如图2所示，其P口作为换向阀1的输入端与供气组件2的输出端连接，B口作为换向阀1的输出端，有些二位二通常断型换向阀也可以互换端口，将B口作为换向阀1的输入端，P口作为换向阀1的输出端，在机械控制端11未受力时，如图2所示，二位二通常断型换向阀内部P口和B口的联通阻断；当机械控制端11受到压力时，机械控制端11克服弹簧弹力发生位移，P口和B口联通，气体从B口排出。当选用二位三通常断型换向阀时，如图3所示，所述二位三通常断型换向阀的P口作为所述换向阀1的输入端与供气组件2的输出端连接，B口作为所述换向阀1的输出端，当机械控制端11未受力时，二位三通常断型换向阀内部P口和B口的联通阻断；当机械控制端11受到压力时，机械控制端11克服弹簧弹力发生位移，P口和B口联通，气体便从B口排出。

可选地，为避免切削液流入机械控制端11中，腐蚀换向阀1，影响机械控制端11的联动性，可在机械控制端11上设置一个按钮帽，用于阻挡切削液流入机械控制端11中。另外，如图4所示，还可在换向阀1的输出端出设置消音器12，避免输出端输出气体时产生的噪音。也可以在换向阀1的输出端设置通气管路，将通气管路的进气口与换向阀1的输出端联通，出气口朝着按钮帽，如此可当换向阀1输出气体时，气体沿着通气管路吹向按钮帽，可吹掉掉落在按钮帽上的切屑，避免切屑影响检测结果。所述通气管路可选择具有一定硬度的硬管，避免吹屑过程中改变出气口方向。

可选地，如图4所示，上述供气组件2包括气源22和减压阀21。减压阀21的输入端通过第二管路与气源22的输出端联通，其输出端作为所述供气组件2的输出端。减压阀21可将其输入端的压力减至某一需要的压力输出，并依靠介质本身的能量，使输出端的压力自动保持稳定，因此减压阀21的设置，可稳定第一管路4中的气压值，避免由于气压变化而引起的误检测。而气源22可采用自动化加工设备的气源，自动化加工设备中的气源主要为自动化加工设备中的气动装置提供气压，也可采用独立的气源。例如采用空气压缩机、储气罐和安全阀建立一个气源22，空气压缩机用于压缩气体，将机械能转换为气体压力能；储气罐的一端与控制压缩机的输出端联通，用于存储气体，稳定气源22输出端的压力；安全阀的输入端与储气罐的另一端联通，其输出端作为气源22的输出端，与减压阀21的输入端连接，所述安全阀，当储气罐中压力过高时，自动向外释放气体以降低储气罐中的压强，以保证气源22的安全运行和用户的人身安全。

本实施例提供一种自动化加工设备，包括上述实施例所述的断刀检测装置，所述断刀检测装置的换向阀1通过基座设置于自动化加工设备的工作台上。所述工作台为自动化加工设备加工工件时工件所处的位置，刀具可在自动化加工设备的控制器的控制下上下移动或者水平移动，对位于工作台上的工件进行加工。根据刀具的运动方向，所述断刀检测装置的换向阀1可以水平放置，也可竖直放置，当换向阀1竖直放置时，需将机械控制端11朝上，以便刀具对机械控制端11施加压力。在利用断刀检测装置进行检测时，所述自动化加工设备的控制器控制刀具移动至检测位置，所述检测位置满足：正常刀具移动至检测位置后，对所述换向阀1的机械控制端11施加的压力使所述换向阀1的输出端输出气体。例如，如图5所示，当换向阀1水平放置时，所述刀具5在控制器的控制下水平移动至检测位置，当刀具5到达检测位置后，若刀具5为正常刀具，则可推动控制阀的机械控制端11，而若刀具5折断，则断刀的末端无法触碰到机械控制端11，因而无法推动机械控制端11；当换向阀1竖直放置时，如图6所示，刀具5在控制器的控制下上下移动至检测位置，当刀具5到达检测位置后，若刀具5为正常刀具，则可推动控制阀的机械控制端11，而若刀具5折断，则断刀的末端无法触碰到机械控制端11，因而无法对机械控制端11施加压力。且所述控制器，其输入端与所述断刀检测装置中的压力检测组件的输出端通讯连接，接收表征刀具正常的所述电平信号后，其输出端输出正常加工信号，控制刀具5进行下一工件的加工。

本实施例提供的自动化加工设备，将断刀检测装置的换向阀1设置于工作台上，当刀具5加工完工件后，移动至检测位置，对刀具5进行检测，当刀具5正常时，可推动机械控制端11使换向阀1输出气体，继而使第一管路4中气压减小，当气压小于设定阈值时，第一管路4中的压力检测组件3便输出表征刀具正常的电平信号至控制器，控制器接收到电平信号后便控制刀具5移开，进行下一工件的加工。刀具5移开后，换向阀1复位，第一管路4中的气压增大，准备下一次的检测。通过上述方案，可用于检测自动化加工设备的刀具5是否折断，若未折断，则可进行下一工件的加工，保障了加工工件的质量。且上述方案中的换向阀1采用机械控制端11，无电信号的连接，受切削液的影响小，有较高的可靠性。

在实际检测检测中，可根据刀具5发生断裂的频率来设定刀具5检测的频率，若某一刀具5经常发生断裂，则可使该刀具5在每完成一次加工后进行检测，若某刀具5几乎不发生断裂，则可使该刀具5每周或者每两周检测一次。

另外，当刀具5发生折断时，由于断刀无法推动机械控制端11，致使压力检测组件3无电平信号输出，因此若控制器在设定时间内未接收到所述电平信号，则其输出端应输出停止加工信号，以避免使用断刀对工件进行加工，影响工件加工质量。所述自动化加工设备还包括报警装置，所述报警装置的输入端与控制器的输出端通信连接，接收到所述停止加工信号后发出报警信息，提醒工作人员及时更换刀具5，以免延误生产。

如上所述，所述换向阀1可水平设置或者竖直设置于工作台上，水平设置时，可直接放置在工作台上，也可通过基座放置；而竖直设置时，需通过基座放置，所述基座可采用常见的任意形状的基座，例如，如图7所示，将第一支板7和第二支板8分别竖直放置于工作台上，第一支板7的顶端和第二支板8的顶端与安装板9的两端连接，安装板9的中间设置有镂空槽，在镂空槽的旁边设置有开口，所述换向阀1的机械控制端11自下而上穿过所述镂空槽后，所述换向阀1与所述安装板9固定，所述按钮帽6直接设置于机械控制端11上，所述通气管路10的出气口穿过开口后与安装板9固定。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种断刀检测装置，其特征在于，包括：

换向阀，设置于自动化加工设备的工作台上，其输入端通过第一管路与供气组件的输出端联通，其机械控制端被刀具推动后，其输出端输出气体；

压力检测组件，设置于所述第一管路中，用于检测所述第一管路中的气体对所述压力检测组件施加的压力值，当所述压力值小于设定阈值时，其输出端输出表征刀具正常的电平信号。

2.根据权利要求1所述的断刀检测装置，其特征在于，所述供气组件包括：

气源；

减压阀，其输入端通过第二管路与所述气源的输出端联通，其输出端作为所述供气组件的输出端。

3.根据权利要求2所述的断刀检测装置，其特征在于，所述气源包括：

空气压缩机；

储气罐，其一端与所述空气压缩机的输出端联通；

安全阀，其输入端与所述储气罐的另一端联通，其输出端作为所述气源的输出端。

4.根据权利要求1所述的断刀检测装置，其特征在于，还包括：

按钮帽，设置于所述换向阀的所述机械控制端上。

5.根据权利要求4所述的断刀检测装置，其特征在于，还包括：

通气管路，其进气口与所述换向阀的所述输出端联通，其出气口朝着所述按钮帽。

6.根据权利要求1所述的断刀检测装置，其特征在于，还包括：

消音器，设置于所述换向阀的所述输出端处。

7.根据权利要求1-6任一项所述的断刀检测装置，其特征在于：

所述换向阀为二位二通常断型换向阀。

8.根据权利要求1-6任一项所述的断刀检测装置，其特征在于：

所述换向阀为二位三通常断型换向阀，所述二位三通换向阀的P口作为所述换向阀的输入端，所述二位三通换向阀的B口作为所述换向阀的输出端。

9.一种自动化加工设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的断刀检测装置；其中：

所述断刀检测装置，其换向阀通过基座设置于自动化加工设备的工作台上；

所述自动化加工设备，其控制器控制刀具移动至检测位置，所述检测位置满足：正常刀具移动至检测位置后，对所述换向阀的机械控制端施加的压力使所述换向阀的输出端输出气体；

所述控制器，其输入端与所述断刀检测装置中的压力检测组件的输出端通讯连接，接收表征刀具正常的电平信号后，其输出端输出正常加工信号。

10.根据权利要求9所述的自动化加工设备，其特征在于：

所述控制器，若在设定时间内未接收到所述电平信号，其输出端输出停止加工信号；

所述自动化加工设备还包括报警装置，其输入端与所述控制器的输出端通信连接，接收到所述停止加工信号后发出报警信息。

11.根据权利要求10所述的自动化加工设备，其特征在于，所述基座包括：

第一支板和第二支板，分别竖直设置于所述工作台上；

安装板，其一端与所述第一支板的顶端连接，另一端与所述第二支板的顶端连接，其中间设置有镂空槽，所述镂空槽旁边设置有开口；

所述换向阀，其机械控制端自下而上穿过所述镂空槽后，所述换向阀与所述安装板固定；

通气管路，其出气口穿过所述开口后与所述安装板固定。