[實用新型]一種周邊磨床在線測量和厚度測量裝置

有效

• 申請號: 201720810916.2
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN207037446U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 裴忠;吳建強;鄒偉杰;蔣志浩;王佳;顧亦濤;平志韓
• 申請（專利權）人: 天通吉成機器技術有限公司
• 主分類號: G05B19/401
• 分類號: G05B19/401;G01B7/00;G01B7/06;B24B49/02;B24B49/10;B24B51/00
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司33246
• 代理人: 趙芳,張瑜

技術領域

本實用新型涉及一種周邊磨床在線測量和厚度測量裝置。

背景技術

在周邊磨床加工刀片的過程中，往往需要通過在線測量裝置來檢測工件的質量，通過這種裝置可以判別誤差的大小，同時當誤差超過閾值進行補償或重磨的處理；現有技術中，對于周邊磨床加工刀片的在線測量裝置及方法，控制不夠簡化，數據傳輸及時性不夠，且容易造成數據丟失。

目前有五軸聯動數控周邊刃磨床的在線測量系統主要由機床本體、數控系統、伺服系統、測頭和計算機系統組成。本機床中，測頭水平安裝于C軸轉臺內，垂直于B軸軸線并與A軸軸線重合。此安裝位置使得測量時測頭軸線與刀片端面在同一平面內，完全符合阿貝測量原則。在線檢測系統以數控系統為控制平臺，實現測頭自動測量控制，測量數據采集、分析和計算。當機床在線檢測系統開始工作時，數控系統按照測量宏程序控制B軸的驅動頂尖，帶動被測刀片旋轉至測量位置后向PLC發出測量命令，此時PLC相應數字輸出口有效，氣閥開啟，測頭在壓縮空氣的驅動下向前伸出直至接觸到被測刀片。在測頭向前伸出的過程中，測頭內部掃描光柵尺標定位置，不間斷的向系統計數器輸出lVpp正弦波電壓信號，計數器對測頭輸出信號進行模數轉換后由PLC對測量值進行讀取。由于測量時測頭處于運動狀態，所以PLC讀取的值是實時的變化量，直到測頭接觸到刀片后所讀值不再變化。為了確保測頭接觸刀片時候測量值的準確讀取，在PLC中對每次讀到的測量值進行比較，其最大值便為測頭與刀片接觸時的測量值。將該測量值存儲在系統變量里，以方便在整個測量工作結束后對測量結果的分析計算。將測頭測量值存儲在變量后，氣閥關閉并打開排氣閥，測頭在內部拉簧的作用下回到初始位置。到此，測頭對刀片周邊第一邊的測量結束，按順序開始進行下-個測量動作，對刀片周邊的第二邊進行測量，其測量原理與測量第一邊相同。

從上述可知，測量過程中測頭的控制對測量的準確度有一定的影響，還有對于刀片的厚度一般不會同時進行采樣處理。

發明內容

本實用新型提出了一種可控性強、數據采集準確、功能完善的周邊磨床在線測量和厚度測量裝置。

本實用新型采用的技術方案是：

一種周邊磨床在線測量和厚度測量裝置，其特征在于：包括磨床本體、數控系統、工控機、主控制模塊、IC測量采集模塊、厚度測量采集模塊、IC測頭、厚度測頭，所述IC測頭正對刀片的側面安裝在磨床本體上并與IC測量采集模塊連接，所述厚度測頭安裝在磨床本體的夾緊軸側面并與厚度測量采集模塊連接，所述IC測量采集模塊和厚度測量采集模塊均與主控制模塊連接，所述數控系統與主控制模塊均與工控機連接，所述IC測頭與數控系統連接，所述夾緊軸的驅動機構與數控系統連接；

所述IC測頭包括測頭座、連接于測頭座底部的測頭底板、密封連接于測頭座后部的測頭蓋，所述測頭座中穿設有可沿著其內壁移動的活塞桿，所述活塞桿的后端將測頭座內腔體分割成一前進腔和后退腔，前進腔和后退腔均與進氣口連通，所述進氣口與控制其工作方式的數控系統連接；所述活塞桿的前端連接有平板頭，活塞桿后端固定連接有一磁尺，所述磁尺穿設在測頭蓋和測頭座的內腔內，所述磁尺上套裝有讀數頭，所述讀數頭與IC測量采集模塊連接；所述測頭座的前端設有將活塞桿包裹的護罩。本實用新型不僅能夠實現在線測量同時還能實現刀片厚度的測量，功能完善，而且均是自動化實現，可控性強。

進一步，所述厚度測頭包括磁針、磁針座、讀數模塊，所述磁針固定在磁針座上，所述磁針座固定安裝在磨床本體的夾緊軸上，所述讀數模塊套裝在磁針上并與厚度測量采集模塊連接。

進一步，所述護罩包括可伸縮的軟質罩體，所述軟質罩體的一端固定在測頭座上，另一端固定在一護罩座上，所述護罩座固定連接在活塞桿的前端，所述平板頭固定在護罩座的前端。

進一步，所述測頭蓋通過測頭法蘭與測頭座連接固定，所述磁尺從測頭蓋穿過測頭法蘭與活塞桿連接。

進一步，所述測頭法蘭與測頭蓋和測頭座之間均安裝有密封圈。

進一步，所述活塞桿與測頭座的前端之間設有密封銅套。

進一步，所述測頭蓋的后部內安裝有測頭柄，所述磁尺的后端穿設在測頭柄內。

進一步，所述主控制模塊通過串口模塊與工控機連接。

進一步，所述數控系統與工控機通過OPC通訊連接。OPC為OLE for ProcessControl,用于過程控制的OLE。

進一步，所述IC測量采集模塊和厚度測量采集模塊均是一計數器模塊。