[发明专利]适用于棒材冲断设备的冲断感知系统

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种具有自动判断棒材是否冲断功能的系统。主要应用于机械加工行业，安装在冲断式棒材切断设备中。

(二)背景技术

基于挤压剪切机理的棒材切割设备，利用夹持在棒材两边的刀具(如图1所示)相对运动所产生的剪切力剪断棒材。其工作流程是，首先将待切断棒材插入刀具中并定位在合适的长度位置，然后启动刀具驱动机构，一侧刀具向另一侧刀具移动，刀具在移动过程中棒材被挤压直至棒材被切断，如图2所示。

当前机械加工行业中大量采用的冲压式棒材冲断设备中，刀具移动方式是固定不变的，即刀具从一侧向另一侧移动，直至移动完全程然后返回初始位置，在此过程中即使棒材已被切断，刀具仍然继续移动到另一侧。实际上，在棒材实际冲断过程中在绝大多数情况下棒材都是在刀具夹持住棒材并开始挤压棒材时瞬间被切断的。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能够判断出棒材被切断并控制刀具停止向前并返回到起始位置的适用于棒材冲断设备的冲断感知系统。

本发明的目的是这样实现的：一种适用于棒材冲断设备的冲断感知系统，其特征在于所述系统包括投光器、受光器和刀具驱动机构控制系统，所述投光器安装在待切断棒材一侧的机床的机体上，受光器安装在相对的另一侧的机床的机体上，受光器与刀具驱动机构控制系统相连。刀具驱动机构控制系统通过接口接受来自受光器中光探测器发来的电信号，进行阈值判断并形成开关信号，此开关信号传送给刀具驱动机构。

投光器和受光器组成探测棒材是否已被冲断的传感系统，刀具驱动机构控制系统收到传感系统的冲断信号后控制刀具驱动机构停止前进，返回初始位置，准备下次的冲断。

本发明的有益效果是：

本发明通过在设备中加装传感系统，使设备能够自我判断棒材是否被切断。有效解决了当前棒材冲断设备存在的问题，提高了设备的切断工作效率，降低了能源消耗，降低了棒材冲断的制造成本。

(四)附图说明

图1是典型的刀具结构图。

图2是典型的棒材冲断设备的剪切机理示意图。

图3为本发明适用于棒材冲断设备的冲断感知系统结构示意图。

图4为本发明的投光器的一个实施例。

图5为本发明的受光器的一个实施例。

图中：

棒材1、刀具2、机体3、投光器4、受光器5；

半导体激光器4.1、激光准直器4.2；

光学聚焦镜头5.1、光电探测器5.2。

(五)具体实施方式

图3是本发明所涉及适用于棒材冲断设备的冲断感知系统的结构示意图。系统主要由投光器4、受光器5和刀具驱动机构控制系统构成。投光器4安装在待切断棒材1一侧的机床的机体3上，受光器5安装在相对的另一侧的机床的机体3上。投光器4发出光束，受光器5探测光束。如果在它们之间的光路上存在棒材，则光束将被棒材阻断，受光器不再接受到光束，此时说明棒材没被切断；如果在它们之间的光路上没有棒材，则光束不被阻断地传输到受光器中，受光器接受到光束，此时说明棒材已被切断。此时受光器可以将此信号发送到刀具驱动机构控制系统，并由此控制系统控制刀具停止前进并即刻返回。

系统工作时，首先将棒材1送入刀具2并定位在要求的位置上，然后刀具驱动机构启动，刀具向另一侧移动，此时投光器发出光束，受光器探测光束，当受光器测到光束后，刀具驱动机构控制系统控制刀具即刻返回到起始位置，准备下一次的切断。

投光器投射的光束既可以是激光束，也可以是经过光学系统聚焦和准直的非激光光束，如发光二极管、卤钨灯等。受光器一般为光电二极管。

图4和图5是本发明的一个实施例。投光器4由半导体激光器(LD)4.1和激光准直器4.2组成。半导体激光器发出的激光束被激光准直器4.2转换成平行光束发出。受光器5由光学聚焦镜头5.1和光电探测器5.2组成。来自投光器的平行光束首先被光学聚焦镜头5.1聚焦并投射到光电探测器5.2上，光电探测器将收到的光束转换成电信号，并经刀具驱动机构控制系统处理成开关信号传输到刀具驱动机构控制系统中。

本发明系统可以作为一个独立组件，既可以加装在旧设备中对旧设备进行功能升级，也可以直接组装到新设备中，或用于新型棒材冲断设备的设计中。