[发明专利]适用于数控机床的智能刀库系统及其控制方法

权利要求书

1.一种适用于数控机床的智能刀库系统，其特征在于：包括

刀具编码检测单元，用于将控制刀库换刀及管理刀库刀具所需的各类型变量与命令进行参数化并产生编码，然后通过编码写入物理载体，然后再通过读写装置将参数从物理载体中读出并供刀具与刀库使用；其包括配套设置的检测主体及检测客体，其中检测主体为编码读写装置，检测客体为含有编码标签的刀具；

刀库机械单元，为刀库系统的机械部分，用于存储刀具并提供换刀的机械结构；其包括同时满足机床加工需要的主轴换刀点及辅助换刀点；

刀库主控单元，用于与智能刀库系统进行参数交换并输出控制指令，进而实现对刀具的控制；其包括MCU控制单元及分别与其相连的电源模块、通讯模块、脉冲输出模块或总线控制模块；

辅助换刀单元，用于对接刀库机械单元的辅助换刀点；

及操作器单元，为刀库系统的内部软件控制部分；其包括

刀具编码识别模块，用于对刀库系统中含编码的刀具进行识别；

刀具寿命模块，用于对刀库系统中刀具的使用寿命时间进行统计；

报警诊断模块，用于对刀具寿命模块所诊断的问题刀具进行报警；

刀盘位置控制模块，用于对刀库机械单元中刀具的位置进行控制；

数据库模块，用于存储各类型的编码数据并建立编码表；

主轴编码识别模块，用于对刀库机械单元中主轴换刀点的刀具编码进行识别。

2.根据权利要求1所述的智能刀库系统，其特征在于：所述检测主体为NFC读写器，所述检测客体为含有NFC电子标签的刀具。

3.根据权利要求1所述的智能刀库系统，其特征在于：所述辅助换刀单元为辅助单点换刀系统或辅助多点换刀系统，并采用外扩展机械臂的方式实现与所述辅助换刀单元的数据交换及控制。

4.一种适用于数控机床的智能刀库系统的控制方法，其特征在于：包括

步骤一、提供如权利要求1所述的智能刀库系统，对其进行编码初始化并重新建立实时编码数据库；

步骤二、采用检索命令检索数据库的方式对智能刀库系统进行空刀位的查找、寿命不足刀具与破损刀具的查找、刀具选刀控制，以及换刀后NC端的刀具与程序检验。

5.根据权利要求4所述的智能刀库系统的控制方法，其特征在于：所述步骤一包括以下步骤：

变量和命令参数化并写入物理载体：将数控机床调用的刀具号T码参数化写入物理载体、将备用刀具编序参数化成备用码写入物理载体、将编码时间参数化成时间码写入物理载体；

NC端输入刀库初始化指令；

智能刀库系统接收指令后，将刀库位置回原点位置；

从原点位置开始轮流读取刀盘内刀具编码，确定当前位置刀具T码；

将刀具编码内的T码与其对应的位置相关联并写入刀库数据库，直至刀库容量的最大位置关联完毕后停止。

6.根据权利要求5所述的智能刀库系统的控制方法，其特征在于：采用T码与替换码相结合的方式，使T码存在唯一性并实现刀库重复刀号。

7.根据权利要求4所述的智能刀库系统的控制方法，其特征在于：所述空刀位的查找包括以下步骤：

NC端输出空刀位检索指令；

智能刀库系统接收空刀位检索指令后，从一号刀位开始检索刀号数据是否为空，为空时把FLAG信号置1；

每产生一个为1的FLAG信号时，则停止检索；

检索成功后，将当前为1的FLAG信号的刀号位置计算距离移动至换刀目标位置；

完成空刀位检索指令。