專利名稱：數(shù)控加工中心對刀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
數(shù)控加工中心對刀裝置技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于數(shù)控機床領(lǐng)域，尤其是使用在數(shù)控雕銑機、數(shù)控立銑加工 中心，數(shù)控臥銑加工中心等性能相似機械中，進行自動操作控制的對刀裝置。背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展和進步，在工業(yè)領(lǐng)域中各種先進的數(shù)控機械加工設(shè)備不斷 的進入市場，在模具制造業(yè)、廣告制造業(yè)等機械行業(yè)使用數(shù)控設(shè)備中，近些年 普遍使用數(shù)控加工中心，數(shù)控加工中心廠家本著對產(chǎn)品各方面性能不斷改進及 優(yōu)化中，現(xiàn)行對于數(shù)控加工中心對于裝刀、換刀及刀具磨損的檢測均為人工完 成或無高穩(wěn)定性，高精密度，長使用壽命的對刀裝置，未能完全達到機械完全 自動化。為延長機床的使用壽命、提髙產(chǎn)量、提髙整體加工精密度，達到高效 率、高品質(zhì)、髙產(chǎn)量、全自動化的生產(chǎn)效率。數(shù)控加工中心對刀裝置起了關(guān)鍵 性作用，這種對刀裝置能在對刀時將對刀具軸向距離產(chǎn)生的信號通過電纜線傳 輸至數(shù)控加工中心的控制系統(tǒng)，以便結(jié)合專用的控制程序?qū)崿F(xiàn)裝刀、換刀及刀 具磨損后自動對刀、自動設(shè)定的徑向及軸向進行調(diào)整及補償值。最終完成數(shù)控 加工中心完全自動化?，F(xiàn)本實用新型數(shù)控加工中心對刀裝置針對其高穩(wěn)定性、 高精密度(重復(fù)定位精度)、長使用壽命等系列技術(shù)問題進行非常有效的解決方 案。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種使用在數(shù)控雕銑機、數(shù)控立銑/臥銑加工中心 中的新型對刀裝置，通過對電路控制與相似機械設(shè)備結(jié)構(gòu)兩部分進行的改進， 可以提供一種髙穩(wěn)定性，髙精密度，長使用壽命的對刀裝置。為了達到上述的技術(shù)目的，本實用新型采用的技術(shù)解決方案包括以下技術(shù)內(nèi)容 一種數(shù)控加工中心對刀裝置包括外部自動吹氣裝置、機體(測試頭、外 殼、銅芯套、軸芯、銅滑動塊、復(fù)位彈簧等)、及固定在銅芯套中的滑片開關(guān)與
電路板等組成。該滑片開關(guān)由固定在一個在機體中的通孔中上下滑動的軸芯，和設(shè)置在軸 芯一端的銅滑動塊，所述的軸芯上與銅滑動塊相對的機體另外的一端設(shè)有復(fù)位 彈簧，該銅滑動塊的一側(cè)設(shè)有導(dǎo)向軸槽，該限位缺口中設(shè)有導(dǎo)向軸，該導(dǎo)向軸 垂直固定在機體上，所述的機體上設(shè)有觸點，該觸點通過導(dǎo)線與電路板中的電 路連接，電路板上的電路的另外一端連接在銅滑動塊上的觸點上。該滑片開關(guān) 功能設(shè)滑片開關(guān)的滑片與上述銅滑動塊設(shè)的滑片開關(guān)軸向限位斜面槽配合完 成軸芯滑動距離的最大限位位置，完成對對刀裝置體整保護功能。在本實用新型中，設(shè)置有控制電路板，具體的電路設(shè)計包括以下兩種方式-其一電路設(shè)計為在DV24土109()電源端的額定工作電壓下，大致為并聯(lián)兩支 電路回路。 一連接瞬變電壓抑制二極管TVS1至OV完成其一電路回路，功能為 保護正負(fù)兩端額定工作電壓。二并聯(lián)電阻R后再分兩并聯(lián)回路，之一再并聯(lián)直 流LED燈至OV完成回路，功能為通過LED燈發(fā)光著為信號指示燈，之二再并 聯(lián)NC1動斷(常閉)后串聯(lián)IC光電耦合器至OV完成回路，功能為此對刀裝置 最核心之功能即NC1動斷(常閉)開關(guān)通過上述中的銅芯套電路板控制聯(lián)接端 點之一與銅滑動塊電路板控制聯(lián)接端點之二完成導(dǎo)通或斷開功能，從而以動斷 (常閉)觸點NC1準(zhǔn)確通路或斷開驅(qū)動IC光電耦合器，最終達到0UT1通路或 斷開0UT2。其二電路設(shè)計為在DV24土10y。電源端的額定工作電壓下，大致為并聯(lián)兩支 電路回路。 一連接瞬變電壓抑制二極管TVS1至OV完成其一電路回路，功能為 保護正負(fù)兩端額定工作電壓。二并聯(lián)電阻R后再分兩并聯(lián)回路，之一再并聯(lián)NC1 動斷(常閉)至OV完成回路，之二再并聯(lián)直流LED燈后串聯(lián)IC光電耦合器至 OV完成回路，功能一為此對刀裝置最核心之功能即通過NC1動斷(常閉)開 關(guān)在上述中的銅芯套電路板控制聯(lián)接端點之一與銅滑動塊電路板控制聯(lián)接端點 之二完成導(dǎo)通或斷開功能，從而以NC1動斷(常閉)觸點準(zhǔn)確通路或斷開切換 電路后驅(qū)動LED燈與IC光電耦合器，最終達到0UT1通路或斷開0UT2，功能二 同時NC1的切換電路也達到LED燈發(fā)光著為信號指示燈。為保護CNC加工中心對刀裝置儀器使用壽命，在上所述的電路板中包含兩 種獨立的電路回路中，另還分別包含完全獨立的一個電路回路。該電路在電路 板中設(shè)為NC2動斷(常閉)觸點，用上述的滑片開關(guān)滑片與銅滑動塊限位斜面槽 配合完成NC2的斷開或?qū)?。最終完成軸芯滑動距離的最大限位位置，完成對
對刀裝置體整保護功能。通過采用上述的技術(shù)解決方案，本實用新型獲得了以下技術(shù)優(yōu)點和效果 本實用新型通過采用精密的機械配合與特殊電路電子控制線路，完成了上述中 的機械部分的銅芯套電路板控制聯(lián)接端點之一與銅滑動塊電路板控制聯(lián)接端點 之二在軸向滑動位移(導(dǎo)通或斷開)準(zhǔn)確快捷通過電流/電壓方式傳輸反映于CNC 加工中心控制系統(tǒng)。另通過滑片開關(guān)與銅滑動塊的巧妙配合保護對刀裝置，最終達到延長CNC加工中心的使用壽命、提高品質(zhì)、提高產(chǎn)量、實現(xiàn)自動化的生 產(chǎn)效率。
圖1為本實用新型的對刀裝置的機械部分的結(jié)構(gòu)簡意示意圖； 圖2為本實用新型中其一電路板電子元件原理圖； 圖3為本實用新型中其二電路板電子元件原理圖。
具體實施方式
在本實用新型中所指的數(shù)控加工中心對刀裝置，包括外部自動吹氣裝置、 機體(測試頭、外殼、銅芯套、軸芯、銅滑動塊、復(fù)位彈簧等)、及固定在銅芯 套中的滑片開關(guān)與電路板等組成。其中該外部自動吹氣裝置功能設(shè)有系統(tǒng)控制與機械部份供吹氣對機體測 試頭在測量時進行清理。該測試頭功能設(shè)測試時刀具的接觸面、供軸芯聯(lián)接位置。外殼功能設(shè)安裝上述外部自動吹氣裝置、設(shè)固定對刀裝置體整、設(shè)聯(lián)接 傳輸數(shù)據(jù)線、設(shè)聯(lián)接固定銅芯套等功能。該銅芯套功能設(shè)配合機殼與軸芯的聯(lián)接、設(shè)垂直端面平行軸向提供安裝 滑片開關(guān)位置、設(shè)精確配合軸芯孔、設(shè)電路板控制聯(lián)接端點之一、設(shè)防軸芯旋 轉(zhuǎn)軸導(dǎo)向平行軸、設(shè)電路板安裝位固定槽。軸芯功能上端設(shè)聯(lián)接測試頭、防護殼、密封塑套等安裝位，中上方設(shè)套 復(fù)位彈簧安裝位，下端聯(lián)接銅滑動塊安裝位。 銅滑動塊功能設(shè)防軸芯旋轉(zhuǎn)軸導(dǎo)向平行軸孔槽、設(shè)軸芯聯(lián)接軸孔、設(shè)電 路板控制聯(lián)接端點之二、設(shè)滑片開關(guān)軸向限位斜面槽。復(fù)位彈簧功能此彈簧主要是起讓測試頭、防護殼、密封塑套、銅滑動塊 歸位的功能，在以軸芯的軸向方向上下滑動歸位、完成銅芯套與銅滑動塊兩電 路板聯(lián)接端點的導(dǎo)通或斷開的復(fù)位功能。滑片開關(guān)功能設(shè)滑片開關(guān)的滑片與上述銅滑動塊設(shè)的滑片開關(guān)軸向限位 斜面槽配合完成軸芯滑動距離的最大限位位置，完成對對刀裝置體整保護功能。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步的描述如圖l所示，CNC加工中心對刀裝置簡意結(jié)構(gòu)示意圖主要部件包括如下機 座1包括配軸芯4的中心通孔、垂直于機座中心通孔的軸芯4、垂直固定于機座 1平行于軸芯4的滑片開關(guān)10、垂直固定于機座1行平于軸芯4的電路板3、垂 直固定于機座1行平于軸芯4的防軸芯4導(dǎo)向軸7、垂直固定于軸芯4行平于機 座1的銅滑動塊2、銅滑動塊2包含(導(dǎo)向軸槽6、滑片開關(guān)軸向限位斜面槽11、 電路板控制聯(lián)接觸電端點12)、傳輸線9、固定于機座1的電路板控制聯(lián)接觸電 端點8、套于軸芯另一端設(shè)有復(fù)位彈簧5。補充說明以軸芯4為中心，分別固 定于機座1的電路板控制聯(lián)接觸電端點8與電路板3中心平行成90度，電路板 控制聯(lián)接觸電端點8與導(dǎo)向軸7平行成180度。電路板控制聯(lián)接觸電端點均銅 導(dǎo)體或銅鍍導(dǎo)體。數(shù)控對刀裝置整體功能(包括電路部分與機械部分并用的性能)分別為兩 種狀態(tài)如下分別說明 一當(dāng)機械部分處于靜止?fàn)顟B(tài)下 1;復(fù)位彈簧5處于復(fù)位狀態(tài)下。2;機座1中心通孔與軸芯4長期處于軸向?qū)蚺浜蠣顟B(tài)下。3;電路板控制聯(lián)接觸電端點8與電路板控制聯(lián)接觸電端點12處于接觸狀態(tài)等于電路板中NC1動斷(常閉)為導(dǎo)通狀態(tài)下。 4;導(dǎo)向軸槽6與導(dǎo)向軸7長期處于軸向?qū)蚺浜蠣顟B(tài)下。5;滑片開關(guān)10與滑片開關(guān)軸向限位斜面槽11處于未配合狀態(tài)，等于在電路板中NC1動斷(常閉)為導(dǎo)通狀態(tài)下。 6;機械部份靜止?fàn)顟B(tài)下對于經(jīng)兩種電路處理后，(如圖2)0UT1與0UT2通路 狀態(tài)下，(如圖3)0UT1與0UT2斷開狀態(tài)下。 二當(dāng)機械部份處于運動狀態(tài)下(測試狀態(tài)下)
1;復(fù)位彈簧5處于被擠壓受力狀態(tài)下。2;機座l中心通孔與軸芯4長期處于軸向?qū)蚺浜蠣顟B(tài)下，受力后下向軸 導(dǎo)向滑動。3;電路板控制聯(lián)接觸電端點8與電路板控制聯(lián)接觸電端點12處于斷開狀 態(tài)，等于電路板中NC1動斷(常閉)為斷開狀態(tài)下。4;導(dǎo)向軸槽6與導(dǎo)向軸7長期處于軸向?qū)蚺浜蠣顟B(tài)下，受力后下向軸導(dǎo) 向滑動。5;滑片開關(guān)10與滑片開關(guān)軸向限位斜面槽11處兩種狀態(tài)，其一在正常測試受力下處于未配合狀態(tài)下，等于在電路板中NC1動斷(常閉)為導(dǎo)通狀態(tài)下。其二在非正常測試情況下，軸芯在軸向滑動超過原設(shè)計的最大極限時，滑片開關(guān)軸向限位斜面槽11滑動配合到滑片開關(guān)10的滑片時，等于在電路板中NC1 動斷(常閉)為斷開狀態(tài)下。終于保護了對刀裝置及數(shù)控加工中心。6;機械部份受力測試狀態(tài)下對于經(jīng)兩種電路處理后，(如圖2) 0UT1與OUT2 斷開狀態(tài)下。(如圖3) 0UT1與0UT2通路狀態(tài)下。三當(dāng)機械部份靜止?fàn)顟B(tài)下或運動狀態(tài)下(測試狀態(tài)下)電路部分功能分 別如下如圖2所示，在DV24土1(^電源端的額定工作電壓下，大致為并聯(lián)兩支電路 回路。 一連接瞬變電壓抑制二極管TVS1至0V完成其一電路回路，功能為保護 正負(fù)兩端額定工作電壓。二并聯(lián)電阻R后再分兩并聯(lián)回路，之一再并聯(lián)直流LED 燈至OV完成回路，功能為通過LED燈發(fā)光著為信號指示燈，之二再并聯(lián)NC1 動斷(常閉)后串聯(lián)IC光電耦合器至OV完成回路，功能為此對刀裝置最核心 之功能即NC1動斷(常閉)開關(guān)通過上述中的銅芯套電路板控制聯(lián)接端點之一 與銅滑動塊電路板控制聯(lián)接端點之二完成導(dǎo)通或斷開功能，從而以動斷(常閉) 觸點NC1準(zhǔn)確通路或斷開驅(qū)動IC光電耦合器，最終達到0UT1通路或斷開0UT2。 如圖3所示，DV24土l(m電源端的額定工作電壓下，大致為并聯(lián)兩支電路回 路。 一連接瞬變電壓抑制二極管TVS1至0V完成其一電路回路，功能為保護正 負(fù)兩端額定工作電壓。二并聯(lián)電阻R后再分兩并聯(lián)回路，之一再并聯(lián)NC1動斷 (常閉)至OV完成回路，之二再并聯(lián)直流LED燈后串聯(lián)IC光電耦合器至OV 完成回路，功能一為此對刀裝置最核心之功能即通過NC1動斷(常閉)開關(guān)在 上述中的銅芯套電路板控制聯(lián)接端點之一與銅滑動塊電路板控制聯(lián)接端點之二 完成導(dǎo)通或斷開功能，從而以NC1動斷(常閉)觸點準(zhǔn)確通路或斷開切換電路
后驅(qū)動LED燈與IC光電耦合器，最終達到0UT1通路或斷開OUT2,功能二同時 NC1的切換電路也達到LED燈發(fā)光著為信號指示燈。為保護CNC加工中心對刀裝置儀器使用壽命，在上所述的電路板中包含兩 種獨立的電路回路中，另還分別包含完全獨立的一個電路回路。該電路在電路 板中設(shè)為NC2動斷(常閉)觸點,用上述的滑片開關(guān)滑片與銅滑動塊限位斜面槽 配合完成NC2的斷開或?qū)āＷ罱K完成軸芯滑動距離的最大限位位置，完成對 對刀裝置體整保護功能。綜上所述，針對本實用新型在上述部分中所公開的技術(shù)內(nèi)容，熟悉本技術(shù) 領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對這具體設(shè)備以及從它出發(fā)，以及這里揭示的技術(shù)進行各 類使用和修改，只要不背離本發(fā)明的原理。結(jié)果，本發(fā)明將如此構(gòu)成， 一般包 含這里揭示的設(shè)備和技術(shù)所擁有的每一個和各個新特點和目前特點的新組合， 并且僅僅由所附的權(quán)利要求的主旨和范圍確定。
權(quán)利要求1、數(shù)控加工中心對刀裝置，包括機座和固定在機座上的滑塊開關(guān)，在上述的機座上還固定有電路板，其特征在于該滑片開關(guān)由固定在一個在機體中的通孔中上下滑動的軸芯，和設(shè)置在軸芯一端的銅滑動塊，所述的軸芯上與銅滑動塊相對的機體另外的一端設(shè)有復(fù)位彈簧，該銅滑動塊的一側(cè)設(shè)有導(dǎo)向軸槽，該限位缺口中設(shè)有導(dǎo)向軸，該導(dǎo)向軸垂直固定在機體上，所述的機體上設(shè)有觸點，該觸點通過導(dǎo)線與電路板中的電路連接，電路板上的電路的另外一端連接在銅滑動塊上的觸點上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控加工中心對刀裝置，其特征在于所述的電路 板中的電路回路包括兩個并聯(lián)電路，其中一個電路中連接有瞬變電壓抑制二極管TVS1,另外一并聯(lián)電路中連接有電阻R，電阻R之后分為兩個并聯(lián) 支路其中一個連接直流LED燈，另外一個支路中設(shè)置NC1動斷(常閉) 觸點和直流LED燈，該支路中通過IC光電耦合器和與另外一電路中的 0UT1和0UT2連接，上述的0UT1和0UT2之間設(shè)有瞬變電壓抑制二極管TVS2, 在額定工作電壓下，通過對動斷(常閉)觸點NC1觸點通路或斷開切換電 路，使原僅通過電阻R回路電流切換為從電阻R至直流LED燈再驅(qū)動IC 光電耦合器完成回路，從而以動斷(常閉)觸點NC1準(zhǔn)確通路或斷開驅(qū)動 IC光電耦合器，最終達到0UT1通路或斷開0UT2。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的數(shù)控加工中心對刀裝置，其特征在于所述的電路 板中的電路回路包括兩個并聯(lián)電路，其中一個電路中連接有瞬變電壓抑制 二極管TVSl,另外一并聯(lián)電路中連接有電阻R，電阻R之后分為兩個支路 其中一個連接NC1動斷(常閉)觸點，另外一個支路中設(shè)置兩個直流LED 燈，該支路中通過IC光電耦合器與另外一電路中的0UT1和0UT2連接， 上述的0UT1和0UT2之間設(shè)有瞬變電壓抑制二極管TVS2,在額定工作電壓 下，通過對NC1動斷(常閉)觸點通路或斷開切換電路，使原僅通過電阻 R再驅(qū)動IC光電耦合器回路電流切換為從電阻R至直流LED燈完成回路， 從而以動斷(常閉)觸點NC1準(zhǔn)確通路或斷開驅(qū)動IC光電耦合器，最終 達到OUTl通路或斷開0UT2，完成了以機械部份觸點在軸向滑動位移準(zhǔn)確 快捷通過電流/電壓方式傳輸反映于雕銑機控制系統(tǒng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控加工中心對刀裝置，其特征在于所述的電路 板中還設(shè)有另外一個電路回路，該電路中設(shè)有動斷(常閉)觸點NC2。
專利摘要本實用新型屬于數(shù)控機床領(lǐng)域，尤其是使用在數(shù)控雕銑機、數(shù)控立銑加工中心，數(shù)控臥銑加工中心等性能相似機械中，進行自動操作控制的對刀裝置，一種數(shù)控加工中心對刀裝置主要的改進是在采用了滑片開關(guān)結(jié)構(gòu)，滑片開關(guān)由固定在一個在機體中的通孔中上下滑動的軸芯，和設(shè)置在軸芯一端的銅滑動塊，所述的軸芯上與銅滑動塊相對的機體另外的一端設(shè)有復(fù)位彈簧，該銅滑動塊的一側(cè)設(shè)有導(dǎo)向軸槽，該限位缺口中設(shè)有導(dǎo)向軸，該導(dǎo)向軸垂直固定在機體上，所述的機體上設(shè)有觸點，該觸點通過導(dǎo)線與電路板中的電路連接，電路板上的電路的另外一端連接在銅滑動塊上的觸點上。本實用新型可以提供一種高穩(wěn)定性，高精密度，長使用壽命的對刀裝置。
文檔編號H03K17/78GK201026574SQ20072011978
公開日2008年2月27日 申請日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者劉原成 申請人:劉原成