[发明专利]加工成型设备的断刀监测方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及在线加工的断刀监控，特别是一种加工成型设备的断刀监 测方法和系统。

背景技术

随着市场的要求和技术的发展，对加工成型设备的断刀检测提出了新 的要求。例如，对于印刷线路板(PCB)数控成型设备，由于PCB的高度集 成化，单位面积上需要成型加工的时间越来越长，加工过程中的断刀检测 的要求也相应提高。事后的断刀检测只有在取换刀时才检测刀具是否损坏， 随着成型路径的复杂而使加工效率太低，同时也增加了人工成本；而已知 的在线断刀检测的技术有以下两种：一是使用光纤对射或激光反射的方式， 在主轴抬起时检测刀具的损坏情况；二是通过检测吸尘装置的粉尘浓度， 加工过程中如果断刀，粉尘浓度降低而报警。第一种方法要等到加工完正 在加工的部分，在主轴抬起刀具时才能测试刀具的损坏情况，不能立即报 警，检测环境要求高，光源部件很容易受污染，需要定期清洗，检测结果 不稳定；第二种方法需要等吸尘装置中的粉尘浓度低于设定值后才能检测， 也是需要等一段时间后粉尘浓度低于检测值后才能报警，也不能满足实时 检测的要求，且检测结果不稳定。现有的方案都有延时而使设备的加工效 率降低。

发明内容

本发明的主要目的就是解决现有技术中的问题，是解决目前在线断刀 检测的延时长、效率低和成本高的缺点，提供一种实时性好、成本低和便 于使用的加工成型设备的断刀监测方法和监测系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种加工成型设备的断刀监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)设定基准转速差值；

2)监测主轴的实时加工转速；

3)将主轴的空载转速和所述实时加工转速的速度差与所述基准转速 差值进行比较；

4)当所述空载转速和所述实时加工转速的速度差小于所述基准转速 差值时，判定断刀。

优选地，所述步骤1)包括以下子步骤：

1.1)检测并获取主轴的空载转速和正常加工转速；

1.2)根据所述空载转速和所述正常加工转速的速度差确定所述基准 差值；

优选地，所述步骤1.1)中，检测使用多种刀具分别正常加工多种板 材时的多个所述正常加工转速，所述步骤1.2)中，取所述空载转速和多 个所述正常加工转速的速度差中的最小者作为所述基准转速差值。

优选地，所述主轴具有转速编码器，所述步骤1.1)中，利用高精密测 量仪检测所述空载转速和所述正常加工转速，所述步骤2)中，通过采样 所述转速编码器的输出信号并根据采样数据得出所述实时加工转速。

优选地，所述步骤2)之后还包括：将所述步骤2)和所述步骤1.1) 的检测结果进行精度比较，并根据比较的结果调整以下任一项或其组合： 所述步骤2)中采样的频率、用于采样的元器件的精度以及所述主轴的转 速编码器。

一种加工成型设备的断刀监测系统，其特征在于，包括主轴转速检测 模块、基准转速差值获取模块和比较判断模块，所述主轴转速检测模块和 所述基准转速差值获取模块的输出端分别耦合到所述比较判断模块的输 入端，所述主轴转速检测模块用于检测主轴的空载转速、正常加工转速以 及实时加工转速，所述基准转速差值获取模块用于获取根据所述空载转速 和所述正常加工转速的速度差所确定的基准转速差值，所述比较判断模块 用于将所述空载转速和所述实时加工转速的速度差与所述基准转速差值 进行比较，并当比较结果为所述基准转速差值较大时，判定断刀。

优选地，还包括告警模块，其用于在判定断刀时给出报警信号。

优选地，所述主轴转速检测模块包括：

参考信号检测单元，其用于检测所述空载转速和所述正常加工转速；

实时信号监测单元，其用于监测所述实时加工转速；

优选地，所述主轴具有转速编码器，所述实时信号监测单元包括采样 电路和处理电路，所述采样电路用于采样所述转速编码器的输出信号，所 述处理电路用于根据采样数据计算所述实时加工转速。

优选地，所述正常加工转速为使用多种刀具分别正常加工多种板材时 的多个加工转速，所述基准转速差值为所述空载转速和所述多个加工转速 的速度差中的最小者。

本发明有益的技术效果是：