机床加工刀具移动到直线位移传感器前的信号设值

随着工业自动化的飞速发展，数控机床的自动化程度与生产效率也大幅提高。少量的机床加工，可以通过人工巡检发现生产故障。对于FMS、CIMS、无人值守工厂等，必须解决刀具损伤的在线实时监测与控制问题。如果机床刀具磨损或者断裂，会造成未加工或者未加工工件流入下一道工序，很可能对后面的设备造成二次损害。严重影响产品质量、生产效率、维护成本与维修周期。

目前行业内检测刀具损伤的方案较多，但还是以直线位移传感器、LVDT位移传感器为基础的直接测量法，以激光位移传感器、超声波位移传感器、对射传感器等为基础的间接测量法为主流。直线位移传感器、LVDT位移传感器因为接触式测量，传感器固定在机床加工区某一位置，加工作业时，刀具先移动到传感器前，然后减速向前一小段位移。如果传感器发出信号，且信号在系统预设值范围之内，则说明刀具正常。如果传感器采集信号偏离预设值，则说明刀具断裂或者磨损严重，设备会停止工作等待检修。
激光位移传感器、超声波位移传感器、对射传感器因为非接触测量，加工作业时，刀具可以移动至传感器检测区域。如果传感器反馈信号并且在正常范围值内，则说明刀具正常。如果反馈信号异常，则说明刀具断裂或者磨损严重。非接触测量法因为无需减速操作，工作效率相对更高。但是工业现场光、电、水、油、粉尘等因素复杂，非接触测量型位移传感器性能受限严重。以光电类位移传感器为例，如果受机械设备冷却液、油雾等影响，传感器测量精度与可靠性将大幅降低，极易造成误报警或者功能失效。如果传感器安装位置远离加工区，可有效避免此类故障，但是将增加设计难度，同时也降低了工作效率。

综合考虑，以直线位移传感器、LVDT位移传感器为载体的直接测量法稳定性与适用性更高，在自动化领域应用更加广泛。确定刀具损伤程度并进行实时在线控制，是保障生产效率与产品质量的基础，也是延长设备寿命、减少设备维护成本的关键要素。