[实用新型]自动换刀控制系统

说明书

技术领域

本实用新型是关于加工设备的自动控制系统，尤其是一种应用于换刀装置，且兼具自动化控制与高准确角度测定的自动换刀控制系统。

背景技术

一般复合式加工设备，特别针对具有换刀功能的加工机械，为了准确进行换刀动作与侦测旋转角度以利于加工程序进行，必须通过感测机构的设立来掌握换刀装置的旋转状态。换刀装置包括一驱动元件、一凸轮转轴及一打刀缸，通过该驱动元件驱使该凸轮转轴旋转，并控制该打刀缸动作到不同的动作定位点，以进行松刀或夹刀等动作。而该换刀装置并装设有该感测机构以随时侦测该打刀缸的旋转角度。该感测机构包括多个感测器以及一信号轮，该多个感测器分设于该信号轮上，并通过光电感测方式于该信号轮随该凸轮转轴旋转时，同步感应信号并将每一感测器的感应结果组合以得知当下信号轮的旋转角度。

然而，上述的感测机构虽可侦测与该凸轮转轴与该信号轮的旋转角度，但仍具有以下缺点：其一，由于该多个感测器需逐一安装于该信号轮，于组装上极为复杂与不便，且于每次执行感测工作前，必须准确调整校正每一个该感测器与该信号轮的距离，一但距离偏差即会严重影响侦测结果。其二，采用光电感测方式其角度反馈为有段反馈方式，其精确度低下，亦造成误判影响该打刀缸的动作。其三，该多个感测器仍易受到突波电压和电流损坏的影响而导致烧毁的问题产生，若该多个感测器烧毁无法即时侦测，除了影响该打刀缸的动作以外，严重时更会导致刀具的损坏；其四，该多个感测器仅可感测旋转角度，并回报予加工设备而无法自动依据角度差异而决定当前需进行的动作。

此外，于进行加工程序时，现场人员必须随时监控该感测机构所反馈的旋转角度显示，并于特定角度操作该打刀缸进行对应的夹刀、松刀等动作，而若采用如电脑数值控制(Computer Numerical Control,CNC)的加工机械，则必须由电控工程师自行撰写相关程序，但仍需现场人员根据反馈角度进行手动执行对应的动作程序。

故为了改善上述缺失，本实用新型创作人集结多年从事相关行业的经验，构思一种自动换刀控制系统，希望可解决上述缺失。

发明内容

本实用新型的一目的，旨在提供一种自动换刀控制系统，是应用于各式具有换刀机构的加工设备，其具有高精准度的角度检测与反馈，并通过角度的反馈与感应驱动器或伺服马达的转速控制，监控刀缸动作时间进而调校换刀机构与刀缸动作的同步性达到独立快速换刀的目的，针对反馈角度资讯执行对应的控制操作，可达到自动化控制并提高换刀效率、换刀速度及精确度，并具有异常处理机制，可提升加工程序运行的顺畅度与可靠度。

为达上述目的，本实用新型的自动换刀控制系统，是用以控制一加工机械进行自动化换刀操作，该加工机械设有一换刀机构，且该换刀机构包括一驱动元件、一凸轮箱与一打刀缸，该自动换刀控制系统包括：一感测编码器，设置于该换刀机构内且内部设有一感应元件，用以感测该换刀机构动作时的旋转角度，并获得一角度感测信号；一控制组件，与该感测编码器电讯连接，包括一输入模块、一第一信号模块、一第二信号模块、一主控模块及一输出模块，该输入模块是与该加工机械电性连接并接收来自该加工机械的一指令信号，该信号模块则用以接收该角度感测信号，该第二信号模块与该打刀缸电性连接而接收一定位信号，该指令信号、该角度感测信号及该定位信号是传输至该主控模块，以进行判断该驱动元件与该打刀缸需进行的动作，并经由该输出模块输出一控制信号操控该驱动元件，及通过该第二信号模块反馈一电磁阀信号至该打刀缸；及一感应驱动器，是与该控制组件电讯连接，接收该控制信号并控制该驱动元件的动作状态。

其中，该感测编码器内部设有一磁性元件并自该磁性元件延伸设有一连接轴，该连接轴与该凸轮箱连接并同步带动该磁性元件转动，使该感测元件测得旋转角度并产生该角度感测信号。

为了确实达到自动化控制目的，该主控模块设有一动作处理单元，供以判断于不同角度该驱动元件与该打刀缸的对应动作，且该主控模块设有一异常处理单元，供以判断该角度感测信号与该指令信号，为异常即运行一保护机制。

此外，该输出模块可输出一刀缸角度信号与一结束信号至该加工机械，以随时监控该换刀机构的角度位置与换刀动作的完成状态。

较佳者，该驱动元件为一感应式马达或伺服马达，如三相感应马达或同步伺服马达等，且该感应驱动器为一变频器或伺服驱动，以通过该感应驱动器准确操控该驱动元件，提升该驱动元件的效率与响应速度。