專利名稱：刀具檢測系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測系統(tǒng)及方法，特別涉及一種刀具檢測系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
在印刷電路板鉆孔機更換刀具時，操作者需要進行兩道量測，即首先對刀具的刀
徑進行量測，以判斷是否為控制器所指定的刀具；然后再對刀具的偏擺值進行量測，以判斷
刀具是否發(fā)生偏擺。如果發(fā)現(xiàn)刀徑不符，則需要更換刀具。如果發(fā)現(xiàn)刀具產(chǎn)生偏擺，則需要
檢查刀具安裝是否發(fā)生問題，或者檢查所述印刷電路板鉆孔機的主軸機構(gòu)是否發(fā)生問題，
并據(jù)此對其進行調(diào)整，以避免所述刀具產(chǎn)生偏擺誤差，從而得到更高的加工精度。 上述兩道量測均通過刀具測量儀來完成，其會浪費大量的工作時間，導(dǎo)致加工效
率不高。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種快速的刀具檢測系統(tǒng)及方法，以節(jié)省工作時間，提 高加工效率。 —種刀具檢測系統(tǒng)，用于檢測一數(shù)控機床的刀具，所述刀具檢測系統(tǒng)包括一激光
感測器及一控制器，所述激光感測器包括一發(fā)射器及一接收器，所述發(fā)射器用于以一第一
頻率發(fā)射一激光，所述控制器用于判斷所述刀具在所述發(fā)射器與接收器之間上下移動過程
中所述接收器所接收到的激光的頻率，并將接收器所接收到的激光的頻率小于所述第一頻
率的瞬間所述刀具的位置記錄為第一位置、將接收器所接收到的激光的頻率等于零的瞬間
所述刀具的位置記錄為第二位置，以及根據(jù)所述刀具的第一位置及第二位置的坐標(biāo)差以判
斷所述刀具是否發(fā)生偏擺。 —種刀具檢測方法，包括以下步驟 移動一數(shù)控機床的主軸以將所述數(shù)控機床的一刀具移動到一激光感測器的正上 方，并控制所述數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到一預(yù)設(shè)的速度，其中所述激光感測器包括一發(fā)射 器及一接收器； 通過一控制器開啟所述發(fā)射器以一第一頻率發(fā)射一激光； 將所述數(shù)控機床的主軸逐漸下移，同時所述控制器判斷所述接收器接收到所述激 光的頻率，當(dāng)所述接收器所接收到激光的頻率小于第一頻率的瞬間，所述控制器將此時所 述刀具的位置記錄為第一位置； 所述數(shù)控機床的主軸繼續(xù)下移，同時所述控制器繼續(xù)判斷所述接收器接收到所述 激光的頻率，當(dāng)所述接收器接收到所述激光的頻率等于零的瞬間，所述控制器將此時所述 刀具的位置記錄為第二位置； 所述控制器計算所述第一及第二位置在垂直方向上的坐標(biāo)差值e工； 所述控制器判斷差值e工是否趨近于零，如果差值e i不趨近于零，則判斷此時所
述刀具發(fā)生偏擺并結(jié)束檢測；以及
如果差值e工趨近于零，則判斷此時所述刀具未發(fā)生偏擺。 上述刀具檢測系統(tǒng)及方法通過所述發(fā)射器發(fā)射激光至所述刀具，并通過所述控制 器運算所述接收器接收到所述激光的頻率，同時對所述刀具的位置進行運算，可以快速的 對所述刀具進行檢測，節(jié)省了加工時間，提高了加工效率。


圖1為本發(fā)明刀具檢測系統(tǒng)的較佳實施方式的方框圖。 圖2為圖1中所述刀具、凹槽及激光感測器的立體圖。 圖3-1及3-2為本發(fā)明刀具檢測方法的較佳實施方式的流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及較佳實施方式對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。 請參考圖1及圖2，本發(fā)明刀具檢測系統(tǒng)的較佳實施方式用于檢測一印刷電路板 鉆孔機1的一刀具IO在加工過程中是否有產(chǎn)生偏擺，還用于檢測所述刀具10的刀徑是否 設(shè)定正確。所述刀具檢測系統(tǒng)包括一激光感測器12及一控制器14。所述激光感測器12包 括一發(fā)射器120及一接收器122。所述控制器14包括一處理單元140及一存儲單元142。 所述印刷電路板鉆孔機1的機臺上還設(shè)置有一凹槽16，所述發(fā)射器120及接收器122對應(yīng) 設(shè)置于所述凹槽16的兩端。 所述處理單元140用于控制所述發(fā)射器120以一第一頻率發(fā)射一感應(yīng)信號，如一 激光，并運算所述發(fā)射器120發(fā)射所述激光的第一頻率及所述接收器122接收到所述激光 的頻率，還用于運算所述刀具10的若干位置(坐標(biāo)值)。所述存儲單元142用于存儲所述 刀具10的若干位置。 請繼續(xù)參考圖3，本發(fā)明刀具檢測方法的較佳實施方式包括以下步驟 步驟S1 :在所述印刷電路板鉆孔機1更換刀具IO之后，啟動所述印刷電路板鉆孔機l。 步驟S2 :通過控制所述印刷電路板鉆孔機1將所述刀具10移動到所述凹槽16的 正上方，同時啟動所述印刷電路板鉆孔機1的主軸開始旋轉(zhuǎn)以帶動所述刀具10也開始旋 轉(zhuǎn)，并檢查所述印刷電路板鉆孔機1的主軸轉(zhuǎn)速是否達(dá)到一預(yù)設(shè)的量測速度。如果所述印 刷電路板鉆孔機l的主軸轉(zhuǎn)速尚未達(dá)到其預(yù)設(shè)的量測速度，則等待。如果所述印刷電路板 鉆孔機1的主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到其預(yù)設(shè)的量測速度，則執(zhí)行步驟S3。其中，所述刀具10位于所述 發(fā)射器120與接收器122之間的連線的垂直平分線上。 步驟S3 :通過所述控制器14開啟所述激光感測器12，以使得所述發(fā)射器120以第 一頻率發(fā)射所述激光。此時，所述接收器122接收到所述激光的頻率等于第一頻率。
步驟S4 :將所述印刷電路板鉆孔機1的主軸沿圖2中Z軸方向逐漸下移，同時所述 處理單元140運算由所述接收器122所接收到所述激光的頻率并判斷其與所述第一頻率之 間的關(guān)系，當(dāng)所述接收器122所接收到激光的頻率剛剛小于第一頻率時，所述處理單元140 計算此時所述刀具10的位置，記為第一位置a，并將其存儲于所述存儲單元142內(nèi)。此時， 所述發(fā)射器120所發(fā)出的激光剛剛接觸到所述刀具10。 步驟S5 :所述處理單元140繼續(xù)判斷由所述接收器122所接收到所述激光的頻率，當(dāng)其剛剛變?yōu)榱銜r，所述處理單元140計算此時所述刀具10的位置，記為第二位置b，并 將其存儲于所述存儲單元142內(nèi)。此時，所述發(fā)射器120所發(fā)出的激光全部接觸到所述刀 具10。 步驟S6 :所述處理單元140計算所述第一及第二位置a與b在Z軸方向上的坐標(biāo) 差值^。 步驟S7 :所述處理單元140判斷差值e工是否趨近于零。 步驟S8 :如果差值e工趨近于零，也就是說，由所述發(fā)射器120所發(fā)出的激光剛剛 接觸到所述刀具10的時候，該激光也同時在所述刀具10的轉(zhuǎn)動過程中全部接觸到所述刀 具IO，此時即代表所述刀具IO在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生偏擺，即所述刀具IO在轉(zhuǎn)動過程中的 所有位置處的軸線重合，之后執(zhí)行步驟SIO。 步驟S9 :如果差值e工不趨近于零，也就是說，由所述發(fā)射器120所發(fā)出的激光剛 剛接觸到所述刀具10的時候，該激光并不能同時在所述刀具10的轉(zhuǎn)動過程中全部接觸到 所述刀具IO，此時即代表所述刀具IO在轉(zhuǎn)動過程中發(fā)生偏擺，即所述刀具IO在轉(zhuǎn)動過程中 的所有位置處的軸線不重合，則所述刀具檢測方法結(jié)束，需要操作者停機進行調(diào)整。
步驟SIO :所述印刷電路板鉆孔機1的主軸繼續(xù)沿Z軸下移一預(yù)設(shè)距離m，所述預(yù) 設(shè)距離m小于所述刀具10的高度。 步驟Sll :所述印刷電路板鉆孔機1的主軸停止下移，所述處理單元140計算此時 所述刀具10的位置，記為第三位置c，并將其存儲于所述存儲單元142內(nèi)。此時，由于所述 刀具IO在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生偏擺，則此時所述發(fā)射器120所發(fā)出的激光接觸到所述刀具 10的正中間位置，即所述刀具10的軸線位置。 步驟S12 :所述印刷電路板鉆孔機1的主軸沿圖2中Y軸逐漸向前平移。
步驟S13 :所述處理單元140判斷所述接收器122是否接收到由所述發(fā)射器120所 發(fā)射的激光。如果所述接收器122未接收到所述激光，即所述接收器接收到激光的頻率為 零，則所述印刷電路板鉆孔機1的主軸繼續(xù)沿Y軸向前平移；如果所述接收器122接收到所 述激光，即所述接收器122接收到激光的頻率不為零，則執(zhí)行步驟S14。
步驟S14 :所述處理單元140計算所述接收器122剛剛接收到所述激光的時刻所 述刀具10的位置，即所述接收器122接收到激光的頻率不為零的瞬間，記為第四位置d，并 將其存儲于所述存儲單元142內(nèi)。 步驟S15 :所述處理單元140計算所述第三及第四位置c與d在Y軸方向上的坐
標(biāo)差值r，此時，由于所述刀具10在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生偏擺，且所述刀具10位于第三位置
c時，所述發(fā)射器120所發(fā)出的激光接觸到所述刀具10的軸線位置；所述刀具10位于第四
位置d時，所述發(fā)射器120所發(fā)出的激光剛剛接觸不到所述刀具10的邊緣，因此所述坐標(biāo)
差值r即代表所述刀具10的半徑，如此，所述刀具10的直徑即為(2Xr)。 步驟S16 :所述處理單元140判斷所述印刷電路板鉆孔機1內(nèi)所設(shè)定的刀具的直
徑是否等于(2Xr)。 步驟S17 :如果設(shè)定的刀具直徑等于(2Xr)，則得知此時所選擇的刀具10選擇正 確，檢測完成。 步驟S18 :如果設(shè)定的所述刀具10的直徑不等于(2Xr)，則得知此時所選擇的刀 具10不正確，則檢測結(jié)束，并需要操作者停機更換刀具。
其中，上述步驟S12中，亦可控制所述印刷電路板鉆孔機1的主軸沿Y軸方向逐漸 后移，如果所述接收器122未接收到所述激光，則所述印刷電路板鉆孔機1繼續(xù)后移；如果 所述接收器122接收到所述激光，則執(zhí)行步驟S14。 上述刀具檢測系統(tǒng)及方法以同時檢測所述刀具10是否產(chǎn)生偏擺及測量所述刀具 10的刀徑為例進行說明，該刀具檢測系統(tǒng)及方法也可以單獨用于檢測所述刀具10是否產(chǎn) 生偏擺或測量所述刀具10的刀徑。同時，本實施方式以所述刀具檢測系統(tǒng)及方法應(yīng)用于所 述印刷電路板鉆孔機1的刀具10為例進行說明，其他實施方式中，所述刀具檢測系統(tǒng)及方 法還可以用于檢測其他數(shù)控機床的刀具。 上述刀具檢測系統(tǒng)及方法通過所述發(fā)射器120發(fā)射激光至所述刀具10，并通過所 述處理單元140運算所述接收器142接收到所述激光的頻率，同時對所述刀具10的位置進
行運算，從而可以快速的檢測所述刀具io在加工過程中是否有產(chǎn)生偏擺以及檢測所述刀
具10的刀徑是否具有誤差，節(jié)省了加工時間，提高了加工效率。
權(quán)利要求
一種刀具檢測系統(tǒng)，用于檢測一數(shù)控機床的刀具，所述刀具檢測系統(tǒng)包括一激光感測器及一控制器，所述激光感測器包括一發(fā)射器及一接收器，所述發(fā)射器用于以一第一頻率發(fā)射一激光，所述控制器用于判斷所述刀具在所述發(fā)射器與接收器之間上下移動過程中所述接收器所接收到的激光的頻率，并將接收器所接收到的激光的頻率小于所述第一頻率的瞬間所述刀具的位置記錄為第一位置、將接收器所接收到的激光的頻率等于零的瞬間所述刀具的位置記錄為第二位置，以及根據(jù)所述刀具的第一位置及第二位置的坐標(biāo)差以判斷所述刀具是否發(fā)生偏擺。
2. 如權(quán)利要求1所述的刀具檢測系統(tǒng)，其特征在于所述控制器還用于在所述刀具水 平移動過程中將所述刀具位于所述發(fā)射器及接收器之間的連線的中點時的位置記錄為第 三位置、將接收器所接收到的激光的頻率不等于零的瞬間的位置記錄為第四位置，以及根 據(jù)所述刀具的第三位置及第四位置的坐標(biāo)差以測量所述刀具的刀徑。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的刀具檢測系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)控機床為一印刷電路 板鉆孔機。
4. 一種刀具檢測系統(tǒng)，用于檢測一數(shù)控機床的刀具，所述刀具檢測系統(tǒng)包括一激光感 測器及一控制器，所述激光感測器包括一發(fā)射器及一接收器，所述發(fā)射器用于以一第一頻 率發(fā)射一激光，所述控制器用于判斷所述刀具在所述發(fā)射器與接收器之間水平移動過程中 所述接收器所接收到的激光的頻率，并將所述刀具位于所述發(fā)射器及接收器之間的連線的 中點時所述刀具的位置記錄為位置c、將接收器所接收到的激光的頻率不等于零的瞬間所 述刀具的位置記錄為位置d，以及根據(jù)所述刀具的位置c及d的坐標(biāo)差以測量所述刀具的刀徑。
5. 如權(quán)利要求4所述的刀具檢測系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)控機床為一印刷電路板鉆孔機。
6. —種刀具檢測方法，包括以下步驟移動一數(shù)控機床的主軸以將所述數(shù)控機床的一刀具移動到一激光感測器的正上方，并 控制所述數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到一預(yù)設(shè)的速度，其中所述激光感測器包括一發(fā)射器及一 接收器；通過一控制器開啟所述發(fā)射器以一第一頻率發(fā)射一激光；將所述數(shù)控機床的主軸逐漸下移，同時所述控制器判斷所述接收器接收到所述激光的 頻率，當(dāng)所述接收器所接收到激光的頻率小于第一頻率的瞬間，所述控制器將此時所述刀 具的位置記錄為第一位置；所述數(shù)控機床的主軸繼續(xù)下移，同時所述控制器繼續(xù)判斷所述接收器接收到所述激光 的頻率，當(dāng)所述接收器接收到所述激光的頻率等于零的瞬間，所述控制器將此時所述刀具 的位置記錄為第二位置；所述控制器計算所述第一及第二位置在垂直方向上的坐標(biāo)差值^ ;所述控制器判斷差值^是否趨近于零，如果差值^不趨近于零，則判斷此時所述刀 具發(fā)生偏擺并結(jié)束檢測；以及如果差值e工趨近于零，則判斷此時所述刀具未發(fā)生偏擺。
7. 如權(quán)利要求6所述的刀具檢測方法，其特征在于所述刀具檢測方法還包括以下步驟所述數(shù)控機床的主軸繼續(xù)下移一預(yù)設(shè)距離；所述數(shù)控機床的主軸停止下移，所述控制器將此時所述刀具的位置記錄為第三位置；所述數(shù)控機床的主軸沿水平方向逐漸前移或后移，同時所述控制器判斷所述接收器接 收到所述激光的頻率是否為零，如果所述接收器接收到所述激光的頻率為零，則所述數(shù)控 機床的主軸對應(yīng)繼續(xù)前移或后移；如果所述接收器接收到所述激光的頻率不為零，所述控制器將此時所述刀具的位置記 錄為第四位置；以及所述控制器計算所述第三及第四位置在水平方向上的坐標(biāo)差值r。
8. —種刀具檢測方法，包括以下步驟移動一數(shù)控機床的主軸以將所述數(shù)控機床的一刀具移動到一激光感測器的正中間，并 控制所述數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到一預(yù)設(shè)的速度，其中所述激光感測器包括一發(fā)射器及一 接收器，所述發(fā)射器與接收器之間的連線的中點為所述激光感測器的正中間；通過一控制器開啟所述激光感測器以一第一頻率發(fā)射一激光；所述控制器將此時所述刀具的位置記錄為位置c ;所述數(shù)控機床的主軸沿水平方向逐漸向前平移或向后平移，同時所述控制器判斷所述 接收器接收到所述激光的頻率，如果所述接收器接收到所述激光的頻率為零，則所述數(shù)控 機床的主軸繼續(xù)向前平移或向后平移；如果所述接收器接收到所述激光的頻率不為零，所述控制器將此時所述刀具的位置記 錄為位置d;以及所述控制器計算所述位置c及d在水平方向上的坐標(biāo)差值r。
9. 如權(quán)利要求8所述的刀具檢測方法，其特征在于所述刀具檢測方法還包括以下步驟所述控制器判斷所述數(shù)控機床內(nèi)所設(shè)定的刀具直徑是否等于2r，如果設(shè)定的刀具直徑 等于2r，則得知此時所選擇的刀具正確，如果設(shè)定的刀具直徑不等于2r，則得知此時所選 擇的刀具不正確。
全文摘要
一種刀具檢測系統(tǒng)，用于檢測一數(shù)控機床的刀具，所述刀具檢測系統(tǒng)包括一激光感測器及一控制器，所述激光感測器包括一發(fā)射器及一接收器，所述發(fā)射器用于以一第一頻率發(fā)射一激光，所述控制器用于判斷所述刀具在所述發(fā)射器與接收器之間上下移動過程中所述接收器所接收到的激光的頻率，并將接收器所接收到的激光的頻率小于所述第一頻率的瞬間所述刀具的位置記錄為第一位置、將接收器所接收到的激光的頻率等于零的瞬間所述刀具的位置記錄為第二位置，以及根據(jù)所述刀具的第一位置及第二位置的坐標(biāo)差以判斷所述刀具是否發(fā)生偏擺。本發(fā)明還提供了一種刀具檢測方法。
文檔編號B23Q17/24GK101780649SQ20091030023
公開日2010年7月21日 申請日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者邱文志 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;賜?？萍脊煞萦邢薰?br>