[發明專利]一種工件外圓磨非接觸式監測裝置及方法

在審

• 申請號: 201810377590.8
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108356614A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 蔡章春;劉宏燦;劉榮斌
• 申請（專利權）人: 三門峽中測量儀有限公司
• 主分類號: B24B5/22
• 分類號: B24B5/22;B24B5/35;B24B49/08
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才

1.工件外圓磨非接觸式監測裝置，其特征在于，包括豎直設置的支撐柱，在支撐柱的頂部上下并排設有兩個橫導向桿，所述兩個橫導向桿與支撐柱左右滑動連接，在支撐柱上設有用于固定兩個橫導向桿的第一緊鎖機構，在兩個橫導向桿右端之間固定有支撐底座，在支撐底座上固定有活塞桿豎直向上設置的驅動油缸，在活塞桿的頂部固定有連接架，在連接架的右端固定有豎直設置的豎桿，在豎桿的底端固定有第一氣動量儀氣測頭，第一氣動量儀氣測頭用于監測工件的外圓尺寸變化；在支撐柱上滑動連接有橫支撐桿，橫支撐桿與支撐柱之間上下滑動連接，在支撐柱上設有用于固定橫支撐桿的第二緊鎖機構，橫支撐桿位于橫導向桿的下方且在橫支撐桿的右端固定有用于校準砂輪位置的第二氣動量儀氣測頭。

2.根據權利要求1所述的工件外圓磨非接觸式監測裝置，其特征在于，包括與第一氣動量儀氣測頭連接的第一氣動量儀、與第二氣動量儀氣測頭連接的第二氣動量儀，所述第一氣動量儀和第二氣動量儀均為電子式氣動量儀，第一氣動量儀的信號輸出端與無心磨床控制系統的信號輸入端連接，第一氣動量儀和第二氣動量儀的測量結果實時顯示在控制臺的顯示器上。

3.根據權利要求2所述的工件外圓磨非接觸式監測裝置，其特征在于，在連接架上設有用于豎桿上下方向微調的第一微調機構；在支撐柱上設有用于橫支撐桿左右方向微調的第二微調機構。

4.根據權利要求1至3任一條所述的工件外圓磨非接觸式監測裝置，其特征在于，所述第一氣動量儀氣測頭通過第一旋轉夾具與豎桿底端固定連接，第二氣動量儀氣測頭通過第二旋轉夾具與橫支撐桿的右端固定連接。

5.利用如權利要求4所述的工件外圓磨非接觸式監測裝置進行的工件外圓磨非接觸式監測方法，其特征在于，包括如下步驟：

A：將支撐柱安裝在無心磨床上，左右滑動調整兩個橫導向桿，讓第一氣動量儀氣測頭位于待磨削工件中心的正上方；上下移動、轉動調整第二氣動量儀氣測頭，讓第二氣動量儀氣測頭垂直于砂輪工作區域外圓；

B：將校準用的標準工件放在合金托板上，在合金托板和導輪的支撐作用下將標準工件固定在合金托板上，然后手動操作無心磨床讓砂輪以靜止狀態給進到工作位置壓緊標準工件，啟動驅動油缸帶動第一氣動量儀氣測頭沿著標準工件的徑向豎直向下運動，對標準工件的外圓表面進行測量，測量值作為第一氣動量儀氣測頭測量的基準零位；

C：手動操作無心磨床讓修正好的砂輪以靜止狀態給進到工作位置，然后用第二氣動量儀氣測頭對砂輪的外圓進行測量，測量值作為第二氣動量儀氣測頭測量的基準零位；

D：啟動驅動油缸帶動第一氣動量儀氣測頭沿著標準工件的徑向豎直向上運動以讓出空間，然后將待磨削工件放在合金托板上，再次啟動驅動油缸帶動第一氣動量儀氣測頭向下運動到測量范圍之內，此時開始對待磨削工件進行外圓磨削，同時第一氣動量儀氣測頭對待磨削工件的外圓尺寸變化進行實時監測，監測到基準零位尺寸時，將此信號傳輸給無心磨床系統作為砂輪退刀的開關信號，控制砂輪退刀停止磨削，從而完成一個工件外圓的加工；

E：重復步驟D以對批量待磨削工件進行外圓加工；當砂輪出現磨損影響磨削質量時，進入步驟F；

F：將出現磨損的砂輪重新修整，在第二氣動量儀氣測頭的監測下，操作無心磨床將砂輪的工作位置調整在砂輪基準零位處。

6.根據權利要求5所述的工件外圓磨非接觸式監測方法，其特征在于，在步驟B中第一氣動量儀氣測頭沿著標準工件的徑向豎直向下運動達到測量范圍后，再通過第一微調機構進行微調定位，最后通過第一旋轉夾具找到最大外圓的拐點。

7.根據權利要求5或6所述的工件外圓磨非接觸式監測方法，其特征在于，在步驟C中用第二氣動量儀氣測頭對砂輪的外圓進行測量中，可以通過第二微調機構進行微調定位，最后通過第二旋轉夾具找到最大外圓的拐點。