[發明專利]金剛石圓鋸片基體檢測系統及測量方法

有效

• 申請號: 201310173003.0
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103234471A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 吳恩啟;興磊磊;杜貞峰;吳紹民;任龍;徐紫紅
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01B11/08;G01B11/14;G01L5/04
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本發明涉及一種金剛石圓鋸片基體檢測系統及測量方法。

背景技術

金剛石圓鋸片是一種切割工具，廣泛應用于石材，陶瓷等脆硬材料的加工。由于其直徑、厚度比相當大，且僅在中央部分用夾盤固定于鋸軸上，無法像帶鋸、框鋸那樣張緊，所以當其高速旋轉時，會在圓鋸片邊緣產生最大切向壓應力，夾盤附近產生最大切向拉應力，在整個圓鋸片內都有大小不等的徑向拉應力。如果圓鋸片不進行適張，上述應力狀態會使圓鋸片喪失穩定性，產生彎曲變形，從而導致鋸切精度和加工表面質量降低、圓鋸片磨損加劇、使用壽命縮短等一系列問題。所以在出廠前要對圓鋸片相關參數進行檢測。金剛石圓鋸片主要由基體與刀頭兩部分組成。其中，基體是粘結刀頭的主要支撐部分，出廠前檢測項目包括尺寸、張力和硬度等，傳統的檢測是每個工具檢測一個指標，甚至有些尺寸參數需要人工進行檢測。對于大型金剛石圓鋸片基體的張力、徑跳、直徑、厚度四個參數就需要四道工序，檢測效率較低。

發明內容

本發明是為解決上述問題而進行的，目的在于提供一種可以同時檢測金剛石圓鋸片基體的上述四個參數的檢測系統以及測量方法，提高檢測效率。為了達到以上目的，本發明采用了以下系統。

一種金剛石圓鋸片基體檢測系統，用于測量金剛石圓鋸片的基體的張力、直徑、徑跳以及厚度的參數，其特征在于，具有：測量模塊，用于測量各參數；以及數據處理模塊，通過串行接口與測量模塊連接，用于處理測量模塊得到的數據，其中，測量模塊由張力測量單元、直徑測量單元、厚度測量單元和主運動單元組成，張力測量單元用于測量和采集基體上的張力參數，直徑測量單元用于測量和采集基體的直徑和徑跳參數，厚度測量單元用于測量和采集基體的厚度參數，主運動單元用于帶動基體運動，并且對各參數的采集進行同步。

另外，張力測量單元具有，設置在絲杠上的頂出氣缸，用于提供沖力，使基體發生形變；設置在導軌上的復數個激光位移傳感器，用于測量當基體發生形變時，基體上的點的位移，數據處理模塊根據位移計算出相應的張力。

另外，直徑測量單元具有，檢測板，與圓鋸片相切的平板；位移檢測器，測頭端與檢測板相連，用于測量檢測板的位移；以及平移氣缸，用于帶動直徑測量單元移動，數據處理模塊根據檢測板的位移以及安裝尺寸計算出相應的直徑和徑跳。

另外，厚度測量單元具有，兩個激光距離傳感器，激光距離傳感器相對設置，并且安裝間距固定，用于測量基體的厚度；以及擺動氣缸，用于帶動激光距離傳感器移動。

另外，主運動單元由電機、編碼器、回轉氣缸、主軸、內軸以及裝夾裝置組成，主軸中心有沿軸向的孔，內軸置于孔中，回轉氣缸固定在主軸上，并且與內軸相連，拉動內軸在孔中運動，裝夾裝置連接在內軸上，隨著內軸而移動，把金剛石圓鋸片緊固在主軸上，電機帶動主軸、內軸以及金剛石圓鋸片旋轉，編碼器控制金剛石圓鋸片旋轉的角度，并對張力、直徑、厚度參數的采集時間進行匹配。

進一步，本發明還提供了利用上述系統測量金剛石圓鋸片基體張力的方法，其特征在于，包括以下步驟：頂出氣缸提供沖力，使金剛石圓鋸片基體發生形變；激光位移傳感器測量金剛石圓鋸片基體上的點的形變量；電機帶動金剛石圓鋸片旋轉一周，激光位移傳感器采集N組形變量的數據；數據處理模塊根據數據，計算出相對應的張力值，并擬合得到形變曲線和張力曲線。

進一步，本發明還提供了利用上述系統測量金剛石圓鋸片基體直徑和徑跳的方法，其特征在于，包括以下步驟：當電機帶動金剛石圓鋸片基體旋轉，檢測板隨著與金剛石圓鋸片基體切點的不同而發生位移；位移檢測器測量檢測板的位移；電機帶動金剛石圓鋸片基體旋轉一周，千分表測量N組位移；數據處理與控制模塊根據檢測板位移以及直徑測量單元的安裝數據計算N組相對應的金剛石圓鋸片基體的半徑值；數據處理模塊根據半徑值計算徑跳值，并且擬合得到金剛石圓鋸片基體的外輪廓，獲取其直徑。

進一步，本發明還提供了利用上述系統測量金剛石圓鋸片基體厚度的方法，其特征在于，包括以下步驟：兩個激光距離傳感器分別測量激光距離傳感器到相臨的金剛石圓鋸片基體面的距離；電機帶動金剛石圓鋸片基體旋轉一周，激光距離傳感器測量N組距離；數據處理模塊根據距離和安裝間距計算金剛石圓鋸片基體厚度。

發明的有益效果

因為本發明涉及的金剛石圓鋸片基體檢測系統可以在一道工序內測量張力、直徑、徑跳以及厚度四個參數，同時各檢測操作實現了自動化操作，所以本發明提供的金剛石圓鋸片基體檢測系統和測量方法大大提高了檢測效率，節省了工時。

說明書附圖