專利名稱：平面磨削加工尺寸在線檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于機械加工過程中的尺寸在線檢測裝置，特別是對于平面磨削加工過程中的尺寸在線自動檢測裝置。
平面加工過程中的尺寸在線檢測問題是減少輔助工時，提高加工效率和精度的重要手段之一，國內外曾進行了大量的研究，目前我國天津機床廠已研制出了一種機械接觸式測量裝置，它只實現(xiàn)了對連續(xù)加工表面的測量，其測量精度達±0.02mm，這種測量裝置的觸頭由于在加工表面間斷處下落而易產生誤動作，因此不能實現(xiàn)對非連續(xù)表面磨削工件尺寸在線進行測量。國外意大利馬波斯公司研制的“平面磨削尺寸測量儀”它采用了油阻尼方法防止測頭下落，實現(xiàn)非連續(xù)加工的在線尺寸測量，它在數(shù)據(jù)采集上，利用控制開關，使工作臺每往復(或回轉)一次，測取一個數(shù)據(jù)(一個點)，并與事先設定的數(shù)值比較，來實現(xiàn)加工過程中尺寸的檢測與控制，這種測量儀存在著油阻尼大小與測頭頻響之間的矛盾，以及密封泄漏問題，至使加工制造困難，量程范圍窄，且成本較高，測量時調整復雜。
本實用新型的目的是設計一種可對任意非連續(xù)平面磨削加工尺寸進行在線加工測量的檢測裝置。
本實用新型的目的是以如下技術方案實現(xiàn)的。它主要由機械觸頭式測量裝置和常規(guī)的位移信號處理系統(tǒng)構成的電子制能控制系統(tǒng)。機械觸頭測量裝置的結構要點是在固定于底座上的一個支承桿上設有一個可在該支承桿上升降的殼體，該殼體內設有一固定軸、該軸上裝有擺桿和與擺桿相固接的摩擦盤，擺桿的一端與固定在殼體內的位移傳感器相接觸，另一端裝有與工件接觸的觸頭和對工件斷續(xù)判別的傳感器。工作時通過電控系統(tǒng)控制微電機來帶動摩擦盤低速回轉，使擺桿的觸頭端始終與被測工件相接觸并維持一定的測量力，當被測工件的尺寸(直徑)發(fā)生微小變化時，觸頭出現(xiàn)位移，其位移量通過擺桿另一端位移傳感器將其轉換成電信號送至信號處理系統(tǒng)和單片機微電腦系統(tǒng)，顯示或讀出檢測值，從而實現(xiàn)了對非連續(xù)平面加工的在線尺寸檢測。該信號處理系統(tǒng)和微電腦系統(tǒng)的結合構成了一個完整的電控系統(tǒng)，該電控系統(tǒng)為江蘇啟東無線電廠生產的SCB－31－Ⅱ和SCB－31－Ⅲ型電控系統(tǒng)(見附圖3的電路圖)。
本實用新型的優(yōu)點是由于采用了機械傳感式結構與電控系統(tǒng)的恰當配合，所以它能精確地對任意非連續(xù)平面的磨削加工尺寸在線自動檢測，而且檢測精度高、精度為±0.006mm，檢測范圍寬，可顯加工余量為0.4mm，實際允許加工余量可達4mm，靈敏度可達0.0005mm，由于采用了機械摩擦盤式阻尼結構取代了以往的油阻尼，這樣消除了油泄漏和油阻尼而帶來的測頭頻響問題。由于通過對工件斷續(xù)判別的觸頭傳感器及信號處理系統(tǒng)的恰當配合，這樣可使測頭自動起落，解決了過去的測頭“下落”問題，該裝置經調整擴展后，可與普通磨削機床的進給機械相配合使用實現(xiàn)對加工過程的閉環(huán)控制，從而提高了工件的加工精度和加工效率。
附


圖1是本實用新型的結構圖(主視圖)附圖2是本實用新型的結構圖(俯視圖)附圖3是本實用新型的電路圖(已知技術)
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
參照附
圖1、2看出，該檢測裝置的機械部分主要構成是，在一底座〔13〕上固定設有一支承桿〔2〕，該支承桿上安裝一個可升降的殼體〔11〕，殼體〔11〕內固定安裝一位移傳感器〔1〕，殼體的側部插裝著一個微電機軸〔5〕，該軸〔5〕上裝有一起檢測作用的擺桿〔6〕和一付摩擦盤〔4〕，摩擦盤的一端與擺桿〔6〕相固定連接，摩擦盤的另一端與微電機軸〔5〕相鍵連接，摩擦盤的后面設有一推力彈簧〔15〕。微電機〔14〕固定安裝在殼體〔11〕的外側。支承桿〔2〕上設有鍵槽和螺紋，螺紋處裝有一螺母〔12〕，當旋動螺母〔12〕時，整個殼體〔11〕通過鍵〔3〕沿鍵槽在支承桿上上下滑動，實現(xiàn)調整工作位置。在殼體的前部設有一擺桿套〔8〕該擺桿套的上下設有限位螺釘〔7〕，擺桿〔6〕的前端設有一個側頭〔10〕和一個非接觸式傳感器〔9〕，后端與位移傳感器〔1〕相接觸，工作時，通過螺母〔12〕首先調整好殼體與擺桿位置，標定好所需高度(工件尺寸而定)，然后按下工作鍵，使電控系統(tǒng)工作，自動控制微電機〔14〕帶動摩擦盤〔4〕轉動，使擺桿〔6〕前端觸頭處于始終與被測工件相接觸狀態(tài)，當工件表面尺寸發(fā)生微小變化時，通過傳感器〔1〕、〔9〕測出位移量(信號)，將位移信號送至電控系統(tǒng)(見附圖3)，得出檢測數(shù)值。
當觸頭傳感器〔9〕判定觸頭下無工件時，電控系統(tǒng)自動控制微電機停止轉動，靠摩擦盤中的摩擦力作用把持擺桿前端的觸頭不下落，直至下一個待測工件表面位于觸頭下的工作位置時，微電機又自動回轉，帶動擺桿〔6〕使觸頭〔10〕與工件表面良好接觸，實現(xiàn)了非連續(xù)工件表面的連續(xù)在線檢測。
權利要求1.一種用于平面磨削加工尺寸在線檢測裝置，它由觸頭、傳感器及機械傳動裝置和電控系統(tǒng)所構成，其特征在于在固定于底座上的支承桿上設有一個可在該支承桿上升降的殼體，該殼體內設有固定軸，該軸上裝有擺桿和與擺桿相固接的摩擦盤，擺桿的一端與固定在殼體內的位移傳感器相接觸，另一端裝有與工件接觸的觸頭和對工件斷續(xù)判別的傳感器。
2.按照權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于摩擦盤〔4〕的一端與擺桿相固接，另一端與微電機軸〔5〕相鍵連接，摩擦盤的后面設有一推力彈簧〔15〕。
3.按照權利要求2所述的檢測裝置，其特征在于殼體的前端設有一擺桿套〔8〕，該擺桿套的上、下設有限位螺釘〔7〕。
4.按照權利要求3所述的檢測裝置，其特征在于支承桿〔2〕上設有鍵槽和螺紋，螺紋處裝有螺母〔12〕。
專利摘要一種用于平面磨削加工尺寸的在線檢測裝置，它由機械傳動部分和電控系統(tǒng)來構成，將位移信號送至電控系統(tǒng)中，實現(xiàn)自動控制的連續(xù)在線檢測。該檢測裝置可對任意非連續(xù)表面的磨削加工尺寸在線自動精確檢測，檢測精度為±0.006mm，檢測范圍寬，可顯示加工余量為0.4mm，實際允許加工余量可達4mm，靈敏度可達0.0005mm，可與普通磨削機床的進給機械相配合使用，實現(xiàn)加工過程的閉環(huán)控制，提高工件的加工精度和加工效率。
文檔編號B24B49/02GK2086646SQ9121022
公開日1991年10月16日 申請日期1991年2月27日 優(yōu)先權日1991年2月27日
發(fā)明者高航, 鄭煥文, 張羽翔, 宋振武 申請人:東北工學院