CN220128240U - 一种用于防止刀库乱刀的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及数控机床设备的技术领域，公开了一种用于防止刀库乱刀的装置，包括机架、刀盘、可编程逻辑控制器、第一计数器、第二计数器和感应元件；所述机架转动连接有所述刀盘，所述刀盘电连接有所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器分别电连接有用于独立计数所述刀盘的转动次数的第一计数器和第二计数器，所述刀盘上固定安装有感应元件，当所述可编程逻辑控制器监测到第一计数信号与第二计数信号不一致时，驱动所述刀盘转动以使所述感应元件回到预设位置；本实用新型主要解决现有技术中的刀库容易出现乱刀的技术问题。

Description

一种用于防止刀库乱刀的装置

技术领域

本实用新型涉及数控机床设备的技术领域，尤其涉及一种用于防止刀库乱刀的装置。

背景技术

数控机床的刀库在换刀过程中，有一步是先通过PLC(可编程逻辑控制器)内部处理，查找到目标刀具号后，发出旋转指令，安装有刀具的刀盘会以最近的方式旋转，刀盘每旋转一个刀位，计数器便会发出一个计数信号反馈回到PLC程序里，以确定待换刀位置上的是否为目标刀具。由于实际使用过程中，计数信号容易收到干扰，造成刀盘转到一个刀位后，计数信号未变化或者刀盘未旋转到刀位，计数信号却发生变化的情况，出现上述情况都会引起刀库乱刀，刀库乱刀后，机床会继续换刀加工，进而会引起工件的损坏、刀具的损坏，更严重的会导致机床撞机，损坏主轴，造成经济损失。

所以发明一种用于防止刀库乱刀的装置成为急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例公开了一种用于防止刀库乱刀的装置，用于解决现有技术中的刀库容易出现乱刀的技术问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于防止刀库乱刀的装置，包括：

包括机架，所述机架转动连接有刀盘，所述刀盘电连接有可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器分别电连接有用于独立计数所述刀盘的转动次数的第一计数器和第二计数器；

所述刀盘上固定安装有感应元件，当所述可编程逻辑控制器监测到第一计数信号与第二计数信号不一致时，驱动所述刀盘转动以使所述感应元件回到预设位置。

在其中一个实例中，所述可编程逻辑控制器电连接有计时器，所述计时器用于记录所述刀盘转动一次的时间。

在其中一个实例中，所述可编程逻辑控制器电连接有驱动电机，所述驱动电机驱动有用于带动所述刀盘转动的凸轮机构，所述凸轮机构固定安装于所述机架上。

在其中一个实例中，所述第一计数器、所述第二计数器和所述计时器均安装于所述机架上且设置于所述凸轮机构的一侧，并分别与所述凸轮机构电连接。

在其中一个实例中，所述刀盘为圆形，围绕所述刀盘的转动中心等间距地固定安装有N个用于安装刀具的刀套，所述感应元件背向所述转动中心的方向上固定安装有第N1个刀套；其中，所述N个刀套以所述第N1个刀套为起始位置围绕所述转动中心设置。

在其中一个实例中，还包括用于容置所述刀盘的外壳体与用于盖合所述外壳体的盖板，所述外壳体与所述机架固定连接，所述盖板的内侧壁上固定安装有固定板，所述固定板上固定安装有固定件，所述固定件上安装有接近开关，所述接近开关设置于所述预设位置，且与所述可编程逻辑控制器电连接，用于感应所述感应元件是否到达所述预设位置。

在其中一个实例中，所述固定件包括用于与所述固定板固定连接的锁紧机构，以及用于安装所述接近开关的安装机构。

在其中一个实例中，所述锁紧机构包括开设于所述固定板上的第一螺纹孔，所述固定件对应所述第一螺纹孔的位置开设有槽孔，所述槽孔内穿设有紧固螺丝，所述紧固螺丝的螺纹端穿过所述槽孔与所述第一螺纹孔螺纹连接；

所述接近开关包括设置有外螺纹的外壳，所述安装机构包括开设于所述固定件上的与所述外螺纹相适配的第二螺纹孔。

与现有技术相比，本实用新型提供的用于防止刀库乱刀的装置至少具有以下的有益效果：

通过设置两个计数器，可编程逻辑控制器比对两个计数器收集的计数信号是否一致来判断刀库是否发生乱刀的情况，若两个计数信号不一致则驱动刀盘回到刀库设定的初始位置；两个计数器独立工作，避免由于单一计数器受信号干扰而导致乱刀的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型用于防止刀库乱刀的装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型用于防止刀库乱刀的装置刀盘的内部结构示意图；

图3为本实用新型用于防止刀库乱刀的装置的局部视图A。

图示说明：

1、机架；2、刀盘；3、第一计数器；4、第二计数器；5、感应元件；6、驱动电机；7、第N1个刀套；8、转动中心；9、外壳体；10、盖板；11、固定板；12、固定件；121、槽孔；13、接近开关；14、计时器；15、凸轮机构。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

请参阅图1至图3，本实施例提供了一种用于防止刀库乱刀的装置，包括：机架1、刀盘2、可编程逻辑控制器、驱动电机6、第一计数器3和第二计数器4。

其中，刀盘2转动连接于机架1上；可编程逻辑控制器(图中未显示)分别与刀盘2、第一计数器3和第二第二计数器4电连接；第一计数器3安装于机架1上，用于计数刀盘2的转动次数，并将第一计数信号传输至可编程控制器；第二计数器4安装于机架1上，用于计数刀盘2的转动次数，并将第二计数信号传输至可编程控制器；刀盘2上固定安装有感应元件5，当可编程逻辑控制器比对第一计数信号与第二计数信号并发现两者的数值不一致时，说明出现了乱刀的情况，此时可编程逻辑控制器驱动刀盘2转动以使感应元件5转动到预设位置。于本实施例中，上述预设位置指的是刀库设定的初始位置。

进一步地，为了解决刀盘2未旋转到刀位，计数信号却发生变化的情况，提高该装置防止乱刀的性能，该装置还包括了计时器14，计时器14与可编程逻辑控制器电连接，用于记录刀盘2转动一次的时间并将计时信号传输至可编程逻辑控制器。当可编程逻辑控制器检测到未在规定时间内，第一计数器3和/或第二计数器4发生计数信号的变化时，可编程逻辑控制器驱动刀盘2转动以使感应元件5转动到预设位置。

其中，驱动电机6固定安装于机架1上，并驱动有凸轮机构15，凸轮机构15固定安装于机架1上，用于带动刀盘2转动，可编程逻辑控制器电与驱动电机6电连接，通过控制驱动电机6的转动间接控制刀盘2的转动；第一计数器3、第二计数器4和计时器14固定于机架1上，并分别与凸轮机构15电连接，第一计数器3和第二计数器4通过检测凸轮机构15的输出轴的转动次数间接地计数刀盘2的转动次数；计时器14通过计时凸轮机构15的输出轴转动一次的时间间接地计时刀盘2转动一次的时间。具体地，请参阅图1，第一计数器3、第二计数器4和计时器14通过钣金件固定安装于机架1上，并设置于凸轮机构15的一侧。

于本实施例中，刀盘2为圆形，围绕刀盘2的转动中心8等间距地固定安装有N个用于安装刀具的刀套，感应元件5背向转动中心8的方向上固定安装有第N1个刀套7，其中，N个刀套以第N1个刀套7为起始位置围绕转动中心8设置。当刀库通电后，刀盘2转动到第N1个刀套7对应刀库设定的初始位置进行校准。通过设置感应元件5，在出现乱刀的情况时，使第N1个刀套7回到刀库设定的初始位置进行再次校准，防止乱刀的情况进一步损坏机床。

为了能感应到感应元件5到达了刀库设定的初始位置，该装置还包括接近开关13。具体地，该装置还包括容置刀盘2的外壳体9与盖合外壳体9的盖板10，外壳体9与机架1固定连接，盖板10的内侧壁上固定安装有固定板11，固定板11上固定安装有固定件12，固定件12上安装有接近开关13，接近开关13设置于上述的预设位置，并与可编程逻辑控制器电连接并用于感应感应元件5是否到达预设位置。具体地，固定件12包括用于与固定板11固定连接的锁紧机构，以及包括用于安装接近开关13的安装机构。于本实施例中，锁紧机构包括开设于固定板11上的第一螺纹孔(图中未显示)，固定件12对应第一螺纹孔的位置开设有槽孔121，槽孔121内穿设有紧固螺丝(图中未显示)，紧固螺丝的螺纹端穿过槽孔121与第一螺纹孔螺纹连接；接近开关13包括设置有外螺纹的外壳(图中未显示)，安装机构包括开设于固定件12上的与外螺纹相适配的第二螺纹孔(图中未显示)。

以下为该防止刀库乱刀的装置的工作原理：

1、数控机床通电后，刀盘2带动第N1个刀套7转动到刀库设定的初始位置；

2、数控机床工作时，可编程逻辑控制器接受到换刀指令，并搜索目标刀具所在位置；

3、如果目标刀具不在主轴与待换刀套位置，可编程逻辑控制器则发出让刀盘2就近旋转的指令使目标刀套转动至待换刀套位置；

4、刀盘2带动刀套每转动一次，第一计数器3和第二计数器4同时计数刀盘2的转动次数并将第一计数信号和第二计数信号传输至可编程逻辑控制器；计时器14计时刀盘2转动一次的时间并将计时信号传输至可编程逻辑控制器；

5、可编程逻辑控制器若监测到第一计数信号和/或第二计数信号未在规定时间内而产生了信号，此时可编程逻辑控制器发出指令使刀盘2转动到设定的初始位置进行重新校准。

6、在可编程逻辑控制器监测到第一计数信号和/或第二计数信号在规定时间内产生信号的前提下，当刀盘2停止转动时，可编程逻辑控制器比对第一计数信号与第二计数信号，如果第一计数信号与第二计数信号的数值不一致，说明其中一个计数器受到了干扰出现乱刀的情况，此时可编程逻辑控制器发出指令使刀盘2转动到设定的初始位置进行重新校准。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，仅具体描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处解释，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于防止刀库乱刀的装置，其特征在于，包括机架(1)，所述机架(1)转动连接有刀盘(2)，所述刀盘(2)电连接有可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器分别电连接有用于独立计数所述刀盘(2)的转动次数的第一计数器(3)和第二计数器(4)；

所述刀盘(2)上固定安装有感应元件(5)，当所述可编程逻辑控制器监测到第一计数信号与第二计数信号不一致时，驱动所述刀盘(2)转动以使所述感应元件(5)回到预设位置。

2.根据权利要求1所述的用于防止刀库乱刀的装置，其特征在于，所述可编程逻辑控制器电连接有计时器(14)，所述计时器(14)用于记录所述刀盘(2)转动一次的时间。

3.根据权利要求2所述的用于防止刀库乱刀的装置，其特征在于，所述可编程逻辑控制器电连接有驱动电机(6)，所述驱动电机(6)驱动有用于带动所述刀盘(2)转动的凸轮机构(15)，所述凸轮机构(15)固定安装于所述机架(1)上。

4.根据权利要求3所述的用于防止刀库乱刀的装置，其特征在于，所述第一计数器(3)、所述第二计数器(4)和所述计时器(14)均安装于所述机架(1)上且设置于所述凸轮机构(15)的一侧，并分别与所述凸轮机构(15)电连接。

5.根据权利要求1所述的用于防止刀库乱刀的装置，其特征在于，所述刀盘(2)为圆形，围绕所述刀盘(2)的转动中心(8)等间距地固定安装有N个用于安装刀具的刀套，所述感应元件(5)背向所述转动中心(8)的方向上固定安装有第N1个刀套(7)；其中，所述N个刀套以所述第N1个刀套(7)为起始位置围绕所述转动中心(8)设置。

6.根据权利要求1所述的用于防止刀库乱刀的装置，其特征在于，还包括用于容置所述刀盘(2)的外壳体(9)与用于盖合所述外壳体(9)的盖板(10)，所述外壳体(9)与所述机架(1)固定连接，所述盖板(10)的内侧壁上固定安装有固定板(11)，所述固定板(11)上固定安装有固定件(12)，所述固定件(12)上安装有接近开关(13)，所述接近开关(13)设置于所述预设位置，且与所述可编程逻辑控制器电连接，用于感应所述感应元件(5)是否到达所述预设位置。

7.根据权利要求6所述的用于防止刀库乱刀的装置，其特征在于，所述固定件(12)包括用于与所述固定板(11)固定连接的锁紧机构，以及用于安装所述接近开关(13)的安装机构。

8.根据权利要求7所述的用于防止刀库乱刀的装置，其特征在于，所述锁紧机构包括开设于所述固定板(11)上的第一螺纹孔，所述固定件(12)对应所述第一螺纹孔的位置开设有槽孔(121)，所述槽孔(121)内穿设有紧固螺丝，所述紧固螺丝的螺纹端穿过所述槽孔(121)与所述第一螺纹孔螺纹连接；

所述接近开关(13)包括设置有外螺纹的外壳，所述安装机构包括开设于所述固定件(12)上的与所述外螺纹相适配的第二螺纹孔。