[发明专利]一种刀具监控系统及方法

说明书

本发明公开了一种刀具监控系统及方法，其中一种刀具监控系统，包括扭力传感器和处理器单元，处理器单元包括接收模块、对比模块和输出模块；扭力传感器安装于刀具的主轴上；通过扭力传感器采集主轴上的实时扭力值，并发送给处理器单元；处理器单元的接收模块接收扭力传感器传输过来的实时扭力值并传送给对比模块，对比模块将实时扭力值与预设的扭力阀值进行比较，从而得到当前刀具的状态，并通过输出模块将当前刀具的状态进行输出。其有益效果是，刀具的状态与刀具的扭力具有一定的对应关系。通过设置扭力传感器来采集相应刀轴的扭力值，进行相应的对比后，就可以对应上相应刀具的状态，最终可以通过输出模块进行输出，通常的输出模块可以选用液晶显示屏即可。

技术领域

本发明涉及刀具监控领域，尤其涉及一种刀具监控系统及方法。

背景技术

在数控机床当中，刀具是直接的加工工具，刀具的健康情况将影响机床的工作性能，直接影响机床加工产品的质量。

当刀具磨损到一定程度的时候，就需要更换刀具。由于在生产环境下，刀具不易拆卸，因此，传统的数控机床加工，对刀具的检查，更多是通过人工观察的方式，或者是对加工出来的零件的尺寸和表面质量检查实现的。

人工观察的方式，就要求操作人员必须坚守在机床旁边，导致用工成本大幅上升。但在制造业中大力推进工业4.0的大环境下，数控机床的上下料操作已经用机器人代替人，操作人员只负责巡检，并不接触机床加工出来的产品，因此对刀具的磨损和损坏程度的传统检查方法失去意义。如果刀具磨损或损坏后不能及时发现，将会造成产品质量不合格，严重的会引起撞刀损坏更多的刀具，甚至损坏机床。如果停车检查频次太高，增加了工作量，同时也会降低生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种刀具监控系统，可以解决上述现有技术问题中的一个或多个。

根据本发明的一个方面，提供了一种刀具监控系统，包括扭力传感器和处理器单元，处理器单元包括接收模块、对比模块和输出模块；

扭力传感器安装于刀具的主轴上；

通过扭力传感器采集主轴上的实时扭力值，并发送给处理器单元；

处理器单元的接收模块接收扭力传感器传输过来的实时扭力值并传送给对比模块，对比模块将实时扭力值与预设的扭力阀值进行比较，从而得到当前刀具的状态，并通过输出模块将当前刀具的状态进行输出。

其有益效果是，因为实时的查看刀具的状态，需要大量的人力，而且有时，因为安装位置的限制，通过人眼也无法较好的查看到刀具的状态。但是刀具的状态与刀具的扭力具有一定的对应关系。当刀具磨损的越来越严重，或者刀具直接损坏的时候，刀具在切削的时候受到的阻力就越来越大，刀具受到的阻力越大，则刀具主轴上的扭力值越大。通过设置扭力传感器来采集相应刀轴的扭力值，进行相应的对比后，就可以对应上相应刀具的状态，最终可以通过输出模块进行输出，通常的输出模块可以选用液晶显示屏即可。

其中，本发明的扭力传感器是设置于刀轴上的，而不是设置于刀具上的，有其特殊考量，由于刀具本身易于损坏，而且需要不时的进行更换，所以为了保护扭力传感器不损坏，同时避免更换的麻烦。

在一些实施方式中，扭力阀值包括第一阀值；

若实时扭力值大于或等于第一阀值时，则认定当前刀具严重磨损，并启动报警程序；

若实时扭力值小于第一阀值时，则认定当前刀具正常，继续工作。

其有益效果是，通过设置一个第一阀值，从而可以区分出刀具的正常和严重磨损，从而可以方便的让车间管理人员知道相应的刀具的当前状态。

在一些实施方式中，扭力阀值包括第二阀值；

若实时扭力值大于或等于第二阀值时，则认定当前刀具损坏，并启动停机程序；