[发明专利]一种应用于数控加工中心机床的刀具自动识别系统及其识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及数控自动化技术领域，具体涉及一种应用于数控加工中心机床的刀具自动识别系统及其识别方法。

背景技术

随着制造业朝自动化、智能化方向的发展，数控加工中心机床的广泛使用，辅助工序时间的缩短，加工精度的提升，为企业带来了可观的经济效益，但作为制造车间不可或缺的切削刀具的管理技术却相对落后。目前刀具的几何尺寸、磨损尺寸、刀具寿命等一般还是依靠手工录入，一方面会因为人为操作出现差错而导致经济损失，另外也存在手工操作、效率低下等不足。目前有些研究机构提出了基于射频技术（RFID）的刀具自动识别系统，一般都基于PC机、西门子S7 300/400 PLC或开放性好的西门子840D系统与RFID读写器的通信以实现刀具的自动识别，但在国内市场占有率较高的发那科（FANUC）数控系统由于自身的特点，一直没有相关的应用出现。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的一种应用于数控加工中心机床的刀具自动识别系统及其识别方法，它的设备部分包括：数控机床、巴鲁夫处理器、读写头与安装编码块的刀柄；数控机床与巴鲁夫处理器采用Profibus DP通信，巴鲁夫处理器与读写头采用电缆连接，读写头与安装编码块的刀柄采用非物理连接；它的识别方法为：读操作使能时，当安装有编码块的刀柄进入机床工作区域时，识别系统自动读取编码块上的数据，并自动更新刀具补偿画面对应刀号的补偿值；写操作使能时，识别系统自动将数据表数据写入刀柄编码块，实现刀具数据的更新；复位操作时，取消读/写使能，读写头不读/写数据；系统运行过程中出现的报警显示在用户界面上。

采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种应用于数控加工中心机床的刀具自动识别系统及其识别方法，它能够实时读取安装有编码块刀柄的刀具补偿数据（刀具几何值、磨损值等），并可根据刀具的使用情况及时更新编码块数据，避免人工输入刀具补偿数据可能存在的误操作，同时提高了刀具补偿数据输入的效率；除此之外读/写过程中出现故障或错误时将在数控机床液晶屏上显示用户报警。本系统立意新颖，能够适应智能制造技术发展的新要求。

附图说明

此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明系统的原理框图；

图2为数控机床侧通信接口区的输入/输出（DI/DO）地址设置示意图；

图3为设置巴鲁夫处理器从站地址的8位二进制拨码开关；

图4为PMC梯形图读、写子程序调用时的示意图；

图5为数控机床PMC数据表（待写入数据块的数据）的详细信息；

图6为数控机床刀具几何值与磨损值补偿画面；

图7为通信过程中存在故障或错误时的数控机床报警信息提示。

附图标记说明：

1-数控机床、2-巴鲁夫处理器、3-读写头、4-安装编码块的刀柄。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示，本具体实施方式所述的一种应用于数控加工中心机床的刀具自动识别系统及其识别方法，它的设备部分包括数控机床、巴鲁夫处理器、读写头与安装编码块的刀柄；数控机床与巴鲁夫处理器采用Profibus DP通信，巴鲁夫处理器与读写头采用电缆连接，读写头与安装编码块的刀柄采用非物理连接；实施时在数控机床Profibus Master主站画面配置总线通信参数；并增加用于与巴鲁夫处理器通信的梯形图程序、报警信息等，进而实现对安装在刀柄上的数据块以非接触式方式进行读、写与复位操作。如果通信存在故障或错误，报警信息将显示在数控机床用户界面上。

进一步地：所述数控机床配置了双插槽的FANUC数控系统，安装了Profibus DP主站板与主站功能；数控机床为Profibus DP主站，其控制器为数控机床内置PMC；巴鲁夫处理器为Profibus DP从站，具有Profibus DP从站通信接口与从站通信功能；所述数控机床为Profibus DP通信主站，与从站通信的参数在数控机床上设置（如图2所示）；与从站通信的参数包括：总线参数表、从站表、从站单元参数、模块数据、输入/输出缓冲区地址、运行方式等通信参数的设置；巴鲁夫处理器的从站地址由二进制编码的8位拨码开关设置（如图3所示）。