CN103537953A - 一种在线可调式检测的加工机构 - Google Patents
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Abstract
一种在线可调式检测的加工机构，涉及一种工件加工机构。提供可减小在加工中采用离线测量的方式所导致的因停机检测造成时间上的损失，阻止因卸下工件测量后继续加工产生二次定位误差的一种在线可调式检测的加工机构。设有床身、顶架、顶架圆盘、刀具架、检测棒、工作台、检测显示器、刀具和工作台旋转控制装置。可实现在线加工检测；操作简便；可提高加工效率和加工精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种工件加工机构，尤其是适用于工件加工孔的一种在线可调式检测的加工机构。
背景技术
在加工中若采用离线测量的方式，不仅因停机检测会造成时间上的损失，而且卸下工件测量后继续加工将不可避免地要产生二次定位误差。对加工高精度工件来说，这是影响工件质量的主要原因之一。因此，在线测量是目前技术下的一种可靠而有效的方法。（参见文献：张康智，刘凌.加工中心在线检测技术的研究，控制与检测.2007，（6）：56-57；J.J.L.Neve,A.W.A.Plasschaert.Applicalition of manufacturing message specification forflexible manufacturing system control.Computers in Industry，1996，（29）：159-168）。
采用在线测量的方式，能使操作者及时发现工件存在的问题，并反馈给数控系统。据抽样调查，目前我国因产品质量问题，如废品、次品、返修品等，造成的经济损失约为产值的10%～15%，而在线测量技术应用数控系统，其最直接的经济效益就在于既节省了工时，又提高了测量精度。而且由于利用了机床数控系统的功能，又使得数控系统能技术得到检测系统所反馈的信息，从而能技术修正系统误差和随机误差，以改变机床的运动参数，更好地保证加工质量，促进加工测量一体化的发展。可以预见，在线测量技术在数控机床中的应用具有广阔的前景（参见文献：张晓锋.数控机床在线检测技术，检测技术.2005，（12）：71）。
发明内容
本发明的目的在于提供可减小在加工中采用离线测量的方式所导致的因停机检测造成时间上的损失，阻止因卸下工件测量后继续加工产生二次定位误差的一种在线可调式检测的加工机构。
本发明设有床身、顶架、顶架圆盘、刀具架、检测棒、工作台、检测显示器、刀具和工作台旋转控制装置（也称槽轮机构）。
工件设在刀具架下端，所述顶架的底部与床身的顶部连接，顶架圆盘安装在顶架的水平架底部，检测棒的上端安装在顶架圆盘底部，工作台设在床身顶部，工作台上表面设有用于放置工件的至少1个工位，检测显示器设在顶架的侧面，刀具设在刀具架的下端。
所述检测棒设有连接环、大孔滑块滑槽副、大孔探针、小孔滑块滑槽副、小孔探针、上传感器和下传感器；所述连接环设在检测棒的上端并与顶架圆盘连接，大孔滑块滑槽副和小孔滑块滑槽副分别设在检测棒的上部和检测棒的下部，大孔探针和上传感器设在大孔滑块滑槽副上，小孔探针和下传感器设在小孔滑块滑槽副上；小孔探针通过小孔滑块滑槽副移动。
所述工作台上表面可设有用于放置工件的4个工位，4个工位相互呈90°设置，4个工位分别可以实现工件的安装、加工、检测和拆卸。
每个工位上可均匀设有3个柔性凸台，从而实现工件的定位和固定。
所述工作台旋转控制装置可设有缺口圆盘、转臂、圆柱销、槽轮和机架。工作台旋转控制装置设在工作台下方，工作台固接在槽轮上，转臂的一端与缺口圆盘的盘心连接，转臂的另一端通过圆柱销与槽轮连接，机架设在工作台上，工作台通过强力胶粘附在槽轮上。
本发明具有以下优点：
1)可实现在线加工检测；
2)操作简便；
3)可提高加工效率和加工精度。
附图说明
图1为本发明实施例的结构组成示意图。
图2为本发明实施例的工位布置示意图。
图3为本发明实施例的检测棒的结构示意图。
图4为本发明实施例的探针滑块滑槽副的半剖面示意图。
图5为本发明实施例的工作台的结构示意图。
图6为本发明实施例的工作台旋转控制的示意图。
具体实施方式
参见图1～6，本发明实施例设有床身3、顶架4、顶架圆盘5、刀具架1、检测棒6、工作台7、检测显示器8、刀具9和工作台旋转控制装置（也称槽轮机构）。
工件2设在刀具架1下端，所述顶架4的底部与床身3的顶部连接，顶架圆盘5安装在顶架4的水平架底部，检测棒6的上端安装在顶架圆盘5底部，工作台7设在床身3顶部，工作台7上表面设有用于放置工件2的至少1个工位，检测显示器8设在顶架4的侧面，刀具9设在刀具架1的下端。
所述检测棒6设有连接环14、大孔滑块滑槽副15、大孔探针16、小孔滑块滑槽副17、小孔探针18、上传感器191、下传感器192；所述连接环14设在检测棒6的上端并与顶架圆盘5连接，大孔滑块滑槽副15和小孔滑块滑槽副17分别设在检测棒6的上部和检测棒6的下部，大孔探针16和上传感器191设在大孔滑块滑槽副15上，小孔探针18和下传感器192设在小孔滑块滑槽副17上；小孔探针18通过小孔滑块滑槽副17移动，在小孔滑块滑槽副17下设有一个小孔，到达合适位置会锁住，从而检测小孔径的内壁，并由小孔传感器192提取信号；同理，在检测大孔时，大孔探针16伸入大孔内部，通过大孔滑块滑槽副15移动大孔探针16，从而检测大孔径的内壁，由大孔传感器191提取信号，从而实现工件不同大小孔径的高精度检测。
所述工作台7上表面设有用于放置工件2的4个工位10～13，4个工位10～13相互呈90°设置，4个工位10～13分别可以实现工件2的安装、加工、检测和拆卸。
每个工位上均匀设有3个柔性凸台20，从而实现工件的定位和固定。
所述工作台旋转控制装置设有缺口圆盘21、转臂22、圆柱销23、槽轮24和机架25。工作台旋转控制装置设在工作台7下方，工作台7固接在槽轮24上，转臂22的一端与缺口圆盘21的盘心连接，转臂22的另一端通过圆柱销23与槽轮24连接，机架25设在工作台7上，工作台7通过强力胶粘附在槽轮24上。当缺口圆盘21作逆时针等速连续转动，圆柱销23未进入径向槽时，槽轮24因其内凹的锁止弧被销轮外凸的锁止弧锁住而静止；当圆柱销23开始进入径向槽时，两锁止弧脱开，槽轮24在圆柱销23的驱动下顺时针转动，从而带动工作台7旋转；当圆柱销23开始脱离径向槽时，槽轮24因另一锁止弧又被锁住而静止，从而实现工作台的实现间歇式90°旋转。
设在工位13上的毛坯件开始拆卸，则安装在工位10上的毛坯开始检测，并显示检测结果，安装在工位11上的毛坯件在加工，安装在工位12上的毛坯件在安装，分别可以实现工件的安装、加工、检测和拆卸。
（1）加工工件时，先将1号毛坯件安装在工位13上；
（2）由工作台旋转控制装置带动工作台旋转90°，此时将2号毛坯件安装于工位10上，此时安装在工位13上的1号毛坯件开始加工孔；
（3）工位13上1号毛坯加工完成后，由工作台旋转控制装置带动工作台7继续旋转90°，将3号毛坯件安装于工位11上，此时安装在工位13上的1号毛坯件开始检测，工位10上的2号毛坯件开始加工；
（4）工位13上1号毛坯件检测完成，同时工位10上的2号毛坯完成加工后，由工作台旋转控制装置带动工作台继续旋转90°，继续将4号毛坯件安装于工位12上，同时安装在工位11上的3号毛坯开始加工，从而实现安装、加工、检测和拆卸的并行。
根据检测结果确定加工的工件的孔的内表面是否符合要求，若符合则进行下一轮工序加工，若不符合则返回工位13重新加工。本机构的优点是具有使加工与检测的一体化，操作简单，可以大幅度提高工作效率等。
工作台7可旋转，工作台7上设有工位13、工位10、工位11和工位12，4个工位相互呈90°角度设置，分别可以实现工件的安装、加工、检测和拆卸。在加工工件时，先将1号毛坯件安装在工位13上，工作台7旋转90°，此时将2号毛坯件安装于工位10上，安装在工位13上的1号毛坯件开始加工孔，工作台7继续旋转90°，将3号毛坯件安装于工位11上，此时安装在工位a上的1号毛坯件开始检测，并在检测显示器8显示检测结果，工作台继续旋转90°，继续将4号毛坯件安装于工位12上，根据检测结果确定加工的工件的孔的内表面是否符合要求，若符合则进行下一轮工序加工，若不符合则返回工位13重新加工。本机构的优点在于加工与检测的一体化，操作简单，可以大幅度提高工作效率等。
Claims (4)
1.一种在线可调式检测的加工机构，其特征在于设有床身、顶架、顶架圆盘、刀具架、检测棒、工作台、检测显示器、刀具和工作台旋转控制装置；
工件设在刀具架下端，所述顶架的底部与床身的顶部连接，顶架圆盘安装在顶架的水平架底部，检测棒的上端安装在顶架圆盘底部，工作台设在床身顶部，工作台上表面设有用于放置工件的至少1个工位，检测显示器设在顶架的侧面，刀具设在刀具架的下端；
所述检测棒设有连接环、大孔滑块滑槽副、大孔探针、小孔滑块滑槽副、小孔探针、上传感器和下传感器；所述连接环设在检测棒的上端并与顶架圆盘连接，大孔滑块滑槽副和小孔滑块滑槽副分别设在检测棒的上部和检测棒的下部，大孔探针和上传感器设在大孔滑块滑槽副上，小孔探针和下传感器设在小孔滑块滑槽副上；小孔探针通过小孔滑块滑槽副移动。
2.如权利要求1所述一种在线可调式检测的加工机构，其特征在于所述工作台上表面设有用于放置工件的4个工位，4个工位相互呈90°设置。
3.如权利要求1或2所述一种在线可调式检测的加工机构，其特征在于每个工位上均匀设有3个柔性凸台。
4.如权利要求1所述一种在线可调式检测的加工机构，其特征在于所述工作台旋转控制装置设有缺口圆盘、转臂、圆柱销、槽轮和机架，工作台旋转控制装置设在工作台下方，工作台固接在槽轮上，转臂的一端与缺口圆盘的盘心连接，转臂的另一端通过圆柱销与槽轮连接，机架设在工作台上，工作台通过强力胶粘附在槽轮上。
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