一种实时监测雕刻机刀具状态的装置及其监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种实时监测雕刻机刀具状态的装置及其监测方法，包括设置于主轴上的检测装置本体，所述检测装置本体内设置有传感器、功率放大器、微处理器与信号发送模块、信号接收模块，且所述传感器、功率放大器、微处理器与信号发送模块、信号接收模块均集合至PCB板上；所述传感器、功率放大器、信号发送模块、信号接收模块均与微处理器相互连接。本装置中使用了麦克风传感器与压电震动传感器单独或者是一起采集刀具与工件摩擦发出声音的震动频率和大小，使得监测过程不影响机床的正常工作；同时因为断刀是无法预测的，断刀后机器依旧会按照加工路径运动，及时通知用户，可减少断刀耽误的加工时间，同时停止雕刻机，可减少电能的浪费。浪费。浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种实时监测雕刻机刀具状态的装置及其监测方法


[0001]本专利技术涉及雕刻机的检测
，尤其是涉及一种实时监测雕刻机刀具状态的装置及其监测方法。

技术介绍

[0002]在雕刻机雕刻过程中，不可避免存在刀具磨损甚至断裂的现象，若雕刻途中出现异常情况，无法及时发现并给雕刻机更换刻刀，不但浪费时间，还会影响工件的加工表面的质量与尺寸精度，严重时甚至造成工件损坏和机床故障。而在数控雕刻行业，雕刻机在雕刻过程中没有刀具检测功能，现有雕刻机都需要依靠人工进行拆卸、检查、判断刀具是否还可以使用，可能会出现误判，但是如果提早更换刀具，会导致加工成本增加，加工的效率降低。
[0003]市面上已有的断刀监测装置主要通过监测电流判断刀具的状态，但只能应用于金属行业，因为金属种类少，刀具种类相对固定，机床加工时工作电流稳定。以石材行业为例，由于各个地区所生产的石材品质、种类繁多，不同种类的石材和不同的加工方式(浮雕、线雕、圆雕、洗底、刻字)在雕刻时产生的电流都有所不同，无法通过几种固定的电流参数去判断刀具的状态，所以无法使用市面上已有的断刀监测装置。
[0004]现有的回固定对刀具检测的方法中，无法实时监测刀具状态，需要加工到一定时间后停止加工，然后回固定的点对道具进行检测，才能检查刀具状态，从而降低加工效率，增加了加工时间。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种实时监测雕刻机刀具状态的装置及其监测方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供了一种实时监测雕刻机刀具状态的装置及其监测方法，解决了上述
技术介绍
中提出的关于雕刻机在工作中对是否断刀的检测。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种实时监测雕刻机刀具状态的装置，包括设置于主轴上的检测装置本体，所述检测装置本体内设置有传感器、功率放大器、微处理器与信号发送模块、信号接收模块，且所述传感器、功率放大器、微处理器与信号发送模块、信号接收模块均集合至PCB板上；所述传感器、功率放大器、信号发送模块、信号接收模块均与微处理器相互连接。
[0009]进一步的，所述信号发送模块与信号接收模块均包括有线发送模块、有线接收模块、无线发送模块、无线接收模块，且所述有线发送模块、有线接收模块、无线发送模块、无线接收模块均集成至PCB板上，同时有线发送模块、有线接收模块、无线发送模块、无线接收模块均与微处理器连接。
[0010]进一步的，所述传感器包括压电震动传感器与麦克风传感器，且所述压电震动传感器与麦克风传感器均集成至PCB板上，同时压电震动传感器与麦克风传感器与微处理器连接。
[0011]进一步的，所述检测装置本体的数量与主轴的数量相同，且检测装置本体一一对应设置于主轴上。
[0012]一种实时监测雕刻机刀具状态的监测方法，该使用方法的步骤如下：
[0013]A.雕刻机的主轴启动并达到指定转速后，刀具移动至工件加工点，传感器对刀具与工具摩擦时的声音或震动的频率、大小进行采集，并将采集到的声音或震动频率转换为电压信号；
[0014]B.功率放大器将电压信号进行放大处理；
[0015]C.将放大后的信号传输给微处理器，并通过微处理器将此电压信号值进行储存、标记，并进行分析；
[0016]D.将分析结果通过信号发送模块将数据发送到信号接收模块；
[0017]E.信号接收模块收到信号后暂停雕刻机，并发送消息提醒用户雕刻机出现异常；
[0018]F.用户更换刀具。
[0019]进一步的，所述步骤A中利用麦克风传感器对刀具与工具摩擦时的声音信号进行采集时，或者是利用压电震动传感器对刀具与工具摩擦时的震动频率进行采集。
[0020]进一步的，所述步骤D中的信号发送模块与信号接收模块，包括有线发送模块、有线接收模块与无线发送模块、无线接收模块。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022]使用麦克风传感器采集刀具与工件摩擦发出声音的震动频率和大小，使得监测过程不影响机床的正常工作；同时，因为断刀是无法预测的，断刀后机器依旧会按照加工路径运动，及时通知用户，可减少断刀耽误的加工时间，同时停止雕刻机，可减少电能的浪费。
附图说明
[0023]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0024]在附图中：
[0025]图1是本专利技术中安装示意图；
[0026]图2是本专利技术中检测装置的工作流程图；
[0027]图3是本专利技术中多个检测装置的连接框图；
[0028]图4是本专利技术中的电源电路；
[0029]图5是本专利技术中的数据传输电路；
[0030]图6是本专利技术中的指示电路；
[0031]图7是本专利技术中的MUC微处理器电路；
[0032]图8是本专利技术中的震动采集加放大电路；
[0033]图9是本专利技术中的声音采集加放大电路。
[0034]图中：1、Z轴移动板；2、主轴；3、主轴夹具；4、检测装置本体；5、刀具。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基
于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]本专利技术提供以下技术方案:
[0037]如图所示，实施例一：
[0038]一种实时监测雕刻机刀具状态的装置，包括设置于主轴2上的检测装置本体4，主轴夹具3将主轴2固定在Z轴移动板1上，同时主轴2远离Z轴移动板1的一端设置刀具5，主轴2与Z轴移动板1之间的安装位置与安装方式均为现有技术，所述检测装置本体4内设置有麦克风传感器、功率放大器、微处理器与信号发送模块、信号接收模块，且所述麦克风传感器、功率放大器、微处理器与信号发送模块、信号接收模块均集合至PCB板上；所述麦克风传感器、功率放大器、信号发送模块、信号接收模块均与微处理器相互连接。
[0039]将麦克风传感器集合到PCB板上安装在检测装置本体4内，检测装置本体4的外壳与主轴2紧密贴合，跟随主轴2一起运动的同时降低采集数据时外界环境变化造成的干扰。
[0040]当需要同时采集雕刻机上的多个主轴2时，可分别在主轴2上安装一个检测装置本体4，自动组网运行，同时采集数据，再通过有线或无线方式进行数据传输，降低了安装调试的难度，实现即装即用。
[0041]使用麦克风传感器对刀具5与工件摩擦时，发出声音的震动频率和大小进行采集，再通过微处理器进行分析，判断雕刻机刀具5的状态。
[0042]一种实时监测雕刻机刀具状态的监测方法，该使用方法的步骤如下：
[0043]A.雕刻机的主轴2启动并达到指定转速后，刀具5移动至工件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实时监测雕刻机刀具状态的装置，其特征在于：包括设置于主轴上的检测装置本体，所述检测装置本体内设置有传感器、功率放大器、微处理器与信号发送模块、信号接收模块，且所述传感器、功率放大器、微处理器与信号发送模块、信号接收模块均集合至PCB板上；所述传感器、功率放大器、信号发送模块、信号接收模块均与微处理器相互连接。2.根据权利要求1所述的一种实时监测雕刻机刀具状态的装置，其特征在于：所述信号发送模块与信号接收模块均包括有线发送模块、有线接收模块、无线发送模块、无线接收模块，且所述有线发送模块、有线接收模块、无线发送模块、无线接收模块均集成至PCB板上，同时有线发送模块、有线接收模块、无线发送模块、无线接收模块均与微处理器连接。3.根据权利要求1所述的一种实时监测雕刻机刀具状态的装置，其特征在于：所述传感器包括压电震动传感器与麦克风传感器，且所述压电震动传感器与麦克风传感器均集成至PCB板上，同时压电震动传感器与麦克风传感器与微处理器连接。4.根据权利要求1所述的一种实时监测雕刻机刀具状态的装置，其特征在于：所述检测装置本体的数量与主轴的数量相同，且检测装置本体一一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红兵，
申请(专利权)人：宜宾市芮控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：