[發明專利]工具分析裝置

有效

• 申請號: 201310138496.4
• 申請日: 2008-05-02
• 公開（公告）號: CN103286639A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 愛德華·本杰明·埃格爾斯頓;德里克·馬歇爾;本杰明·賈森·梅里菲爾德
• 申請（專利權）人: 瑞尼斯豪公司
• 主分類號: B23Q17/24
• 分類號: B23Q17/24;H03K17/94
• 代理公司: 北京金思港知識產權代理有限公司 11349
• 代理人: 邵毓琴

本申請是申請人為瑞尼斯豪公司、發明名稱為“工具分析裝置”的中國專利申請（申請號為200880014175.0（國際申請號為PCT/GB2008/001541，申請日為2008年5月2日）的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種用于對工具進行分析的裝置，具體地，一種與機床一起使用的切割工具。其可以用于，例如，在工具設置中確定切割工具的位置，或者用于確定其條件，例如，是否折斷或損壞。

背景技術

國際專利申請WO?2004/056528描述了這種工具設置裝置，其使用所謂的“斷開光束”系統。光束在光發射器和光接收器之間傳遞。具有鋸齒的切割工具在其進入這個光束時發生旋轉。來自接收器的復合信號在模數轉換器中進行數字轉換，從而產生接收信號的數字表示。然后在數字信號處理器（DSP）、場編程門陣列、專用集成電路或例如可編程集成電路（PIC）或個人電腦系統的通用微處理器中進行數字處理，從而從信號的特定屬性中對工具進行檢測。

當識別出工具時，處理器產生觸發信號，該觸發信號被帶至機床的計算機數字控制（CNC）的所謂的“跳轉”輸入端。這使得控制讀取機床的位置編碼器的瞬時值，當對切割工具進行定位以用于切割操作時從所述瞬時值產生偏移值進行使用。

這種系統產生可重復的測量結果而不需要工具移入光束的低饋送速度，從而能夠進行快速操作。其還能夠注入外來信號，該外來信號并非工具斷開光束的結果，特別是在機床冷凍劑的液體水滴通過光束時。

發明內容

本發明提供一種工具分析裝置，包括：

光源，用于產生光束；

光接收器，用于接收所述光束并且從所述光束產生指示出所接收光的量的信號；

主分析電路，用于在所述光束至少部分被工具遮擋時，分析來自所述光接收器的所述信號并且產生觸發信號；

第二觸發信號產生電路，所述第二觸發信號產生電路也從所述光接收器接收所述信號，并且在所述主分析電路在所述光束至少部分被所述工具遮擋時未能產生所述觸發信號的情況下產生后備觸發信號。

我們已經認識到這樣的風險，即在某些少見的情況下，先前已經知道的裝置的主分析電路可能會不能識別出旋轉工具所導致的復雜信號，從而不能產生觸發信號。通過提供第二觸發信號產生電路，這個風險得以改進。與主分析電路相比較，第二觸發信號產生電路可能會給出較低的可重復性，從而給出較低的度量上的準確性。但是，它可以提供自動防故障信號用于機器控制，用于停止工具的移動并防止意外損壞。

優選地，如果來自所述光接收器的所述信號保持為給定狀態的時間比預先確定的時間長，則所述第二觸發信號產生電路產生所述后備觸發信號。優選地，所述第二觸發信號產生電路的輸出與所述主分析電路的輸出并聯連接。

在使用前面所提的現有技術的裝置的實際使用中已經發現另外一個問題，如下所述。某些類型的CNC機床控制的跳轉輸入具有這樣的時間，在該期間，控制不能對有效的觸發信號作出反應。這被稱為盲窗。在這個盲窗期間，控制不能停止切割工具的移動，這可能會導致碰撞。

在一個優選的實施例中，根據本發明的裝置包括振蕩發生器，其連接來用于提供振蕩觸發信號。優選地，所述振蕩發生器與所述第二觸發信號產生電路相關聯，用于在所述預先確定的時間的末端之后產生重復的觸發輸出。如果工具在具有上述問題的控制器的盲窗中斷開光束，則重復的觸發信號將會繼續直至盲窗的末端之后，并且將會保證控制器作出反應。

附圖說明

現在將參照附圖以示例的方式對本發明的優選實施例進行詳細的描述。其中：

圖1為工具分析和設置裝置的示意圖，

圖2示出了該裝置中的信號波形，并且

圖3為用于工具分析和設置裝置的替代電路的示意圖。

具體實施方式

圖1示出了斷開光束類型的工具設置裝置。其包括光發射器12，該光發射器12將光束20引向光接收器34。在使用中，所述裝置安裝在具有可移動軸桿（未示出）的機床上，其中可以安裝帶鋸齒的切割工具50。為了檢測切割工具50的存在以及進行工具的設置，心軸可以移動工具50從而使其進入光束20并且至少部分阻擋光束20。光發射器12可以是半導體激光二極管，并且接收器34可以為光電二極管。在這個例子中使用了紅外線光。