CN103363922A - 一种型钢轧辊的外形尺寸测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种型钢轧辊的外形尺寸测量装置，其技术方案是：待测量的型钢轧辊(8)的一侧水平地设有测量架(6)，测量架(6)上装有齿轮轴(4)，齿轮轴(4)的两端装有齿轮(2)，两个齿轮(2)与对应的齿条(1)啮合，两个齿条(1)水平地固定在机架(12)的内侧，齿轮轴(4)由通心孔电机(3)驱动。测量架(6)上还装有滚珠丝杆(5)，齿轮轴(4)、滚珠丝杆(5)和待测量的型钢轧辊(8)相互平行，滚珠丝杆(5)由丝杆电机(11)驱动；滚珠丝杆(5)上装有螺帽(9)，螺帽(9)与齿轮轴(4)间为滑动配合。反射式激光位移传感器(10)固定在螺帽(9)上，反射式激光位移传感器(10)的发射光通过待测量的型钢轧辊(8)的轴心线且与轧辊的轴线垂直。本装置具有结构简单、操作方便和测量结果精确的特点。

Description

一种型钢轧辊的外形尺寸测量装置
技术领域
本发明属于轴对称件的外形尺寸测量技术领域，尤其涉及一种型钢轧辊的外形尺寸测量装置。
背景技术
轧辊是冷弯及轧制成型的关键工具，尺寸精确的轧辊是保证冷弯及轧制产品成型精度的基本要求。然而，目前对型钢轧辊外形尺寸的测量主要是依靠人工利用靠尺、游标卡尺等工具进行，这种测量方式有其固有缺点：l、测量人员的责任心不同、目测角度的差异等均会影响测量结果的准确度；2、轧辊侧壁尺寸、斜度、内外圆弧半径等均难以用人工精确测定；3、由于难以保证测量结果的准确性从而影响轧制产品的尺寸精度；4、难以确定轧辊磨损规律，并对轧辊质量进行合理评判。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、操作方便和测量精确的型钢轧辊的外形尺寸测量装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：待测量的型钢轧辊通过顶尖水平地固定在机架上，待测量的型钢轧辊的一侧水平地设有测量架。
齿轮轴通过轴承座及轴承安装在测量架上，齿轮轴的两端装有齿轮，齿轮轴两端的齿轮与左右两个齿条对应啮合，左右两个齿条水平地固定在机架的内侧，齿轮轴由通心孔电机驱动。 
滚珠丝杆通过轴承及轴承座安装在测量架上，滚珠丝杆位于待测量的型钢轧辊和齿轮轴之间，齿轮轴、滚珠丝杆和待测量的型钢轧辊相互平行，滚珠丝杆由丝杆电机驱动。滚珠丝杆装有螺帽，反射式激光位移传感器固定在螺帽上，反射式激光位移传感器的发射光通过待测量的型钢轧辊的轴心线且与轧辊的轴线垂直；螺帽与齿轮轴间为滑动配合。
所述丝杆电机为步进电机或为伺服电机。
所述通心孔电机为通心孔步进电机或为通心孔伺服电机。
由于采用上述技术方案，当滚珠丝杆在丝杆电机的驱动下旋转时，由于齿轮轴对螺帽的导向作用，与滚珠丝杆配套的螺帽及其上安装的反射式激光位移传感器将沿滚珠丝杆的轴线移动，由丝杆电机的转角及滚珠丝杆的导程即能确定反射式激光位移传感器的直线位移u。反射式激光位移传感器的发射光通过待测量的型钢轧辊的轴心线且与轧辊的轴线垂直。若反射式激光位移传感器的发光点到待测量的型钢轧辊轴心的距离为d0，当反射式激光位移传感器的发光点到型钢轧辊表面的测量值为d时，则对应测量点处的轧辊半径为d0-d。注意到待测量的型钢轧辊均为轴对称件，因此，根据测量值d和直线位移u即可确定型钢轧辊的外形尺寸。由于采用反射式激光位移传感器，且丝杆电机为步进电机或为伺服电机，加上滚珠丝杆的导程加工精确，所以测量尺寸误差小测量结果准确可靠。
本发明还通过安装在测量架上的齿轮轴与两端的齿轮连接，齿轮与固定在机架上的齿条啮合，齿轮轴由通心孔电机驱动，通心孔电机的转动将驱动齿轮进而带动测量架沿齿条平动，从而适应所测轧辊最大外径尺寸的变化，且结构简单。
因此，本发明具有结构简单、操作方便、工作效率高、测量结果准确的特点，不仅能保证轧辊的加工精度，且能进一步保证所轧产品的尺寸精度。
附图说明
图l为本发明的一种结构的俯视示意图；
图2是图1的仰视示意图。
具体实施方法
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种型钢轧辊的外形尺寸测量装置。如图1和图2所示，待测量的型钢轧辊8通过顶尖7水平地固定在机架12上，待测量的型钢轧辊8的一侧水平地设有测量架6。
齿轮轴4通过轴承座及轴承安装在测量架6上，齿轮轴4的两端装有齿轮2，齿轮轴4两端的齿轮2与左右两个齿条1对应啮合，左右两个齿条1水平地固定在机架12的内侧，齿轮轴4由通心孔电机3驱动。 
滚珠丝杆5通过轴承及轴承座安装在测量架6上，滚珠丝杆5位于待测量的型钢轧辊8和齿轮轴4之间，齿轮轴4、滚珠丝杆5和待测量的型钢轧辊8相互平行，滚珠丝杆5由丝杆电机11驱动。滚珠丝杆5装有螺帽9，反射式激光位移传感器10固定在螺帽9上，反射式激光位移传感器10的发射光通过待测量的型钢轧辊8的轴心线且与轧辊的轴线垂直；螺帽9与齿轮轴4间为滑动配合。
所述丝杆电机11为步进电机或为伺服电机。
所述通心孔电机3为通心孔步进电机或为通心孔伺服电机。
在本具体实施方式中，当滚珠丝杆5在丝杆电机11的驱动下旋转时，由于齿轮轴4对螺帽9的导向作用，与滚珠丝杆5配套的螺帽9及其上安装的反射式激光位移传感器10将沿滚珠丝杆5的轴线移动，由丝杆电机11的转角及滚珠丝杆5的导程即能确定反射式激光位移传感器10的直线位移u。反射式激光位移传感器10的发射光通过待测量的型钢轧辊8的轴心线且与轧辊的轴线垂直。若反射式激光位移传感器10的发光点到待测量的型钢轧辊轴心的距离为d0，当反射式激光位移传感器10的发光点到型钢轧辊表面的测量值为d时，则对应测量点处的轧辊半径为d0-d。注意到待测量的型钢轧辊均为轴对称件，因此，根据测量值d和直线位移u即可确定型钢轧辊的外形尺寸。由于采用反射式激光位移传感器10，且丝杆电机11为步进电机或为伺服电机，加上滚珠丝杆5的导程加工精确，所以测量尺寸误差小测量结果准确可靠。
本具体实施方式还通过安装在测量架6上的齿轮轴4与两端的齿轮2连接，齿轮2与固定在机架上的齿条1啮合，齿轮轴4由通心孔电机3驱动，通心孔电机3的转动将驱动齿轮2进而带动测量架6沿齿条1平动，从而适应所测轧辊最大外径尺寸的变化，且结构简单。
因此，本具体实施方式具有结构简单、操作方便、工作效率高、测量结果准确的特点，不仅能保证轧辊的加工精度，且能进一步保证所轧产品的尺寸精度。

Claims (3)

1.一种型钢轧辊的外形尺寸测量装置，其特征在于所述装置的结构是：   
待测量的型钢轧辊(8)通过顶尖(7)水平地固定在机架(12)上，待测量的型钢轧辊(8)的一侧水平地设有测量架(6)；
齿轮轴(4)通过轴承座和轴承安装在测量架(6)上，齿轮轴(4)的两端装有齿轮(2)，齿轮轴(4)两端的齿轮(2)与左右两个齿条(1)对应啮合，左右两个齿条(1)水平地固定在机架(12)的内侧，齿轮轴(4)由通心孔电机(3)驱动； 
滚珠丝杆(5)通过轴承和轴承座安装在测量架(6)上，滚珠丝杆(5)位于待测量的型钢轧辊(8)和齿轮轴(4)之间，齿轮轴(4)、滚珠丝杆(5)和待测量的型钢轧辊(8)相互平行，滚珠丝杆(5)由丝杆电机(11)驱动；滚珠丝杆(5)装有螺帽(9)，反射式激光位移传感器(10)固定在螺帽(9)上，反射式激光位移传感器(10)的发射光通过待测量的型钢轧辊(8)的轴心线且与轧辊的轴线垂直；螺帽(9)与齿轮轴(4)间为滑动配合。
2.根据权利要求l所述的型钢轧辊的外形尺寸测量装置，其特征在于所述丝杆电机(11)为步进电机或为伺服电机。
3.根据权利要求l所述的型钢轧辊的外形尺寸测量装置，其特征在于所述通心孔电机(3)为通心孔步进电机或为通心孔伺服电机。
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