CN104162840A - 智能测厚仪 - Google Patents

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Abstract

一种智能测厚仪，上检测滚轮和下检测滚轮均通过底座滑动安装在检测升降导轨上；上检测滚轮的底座和下检测滚轮的底座通过弹簧安装在机架上，以使上检测滚轮和下检测滚轮之间检测点浮动；还设有用于检测上检测滚轮和下检测滚轮之间或者上检测滚轮和下检测滚轮的底座之间间隙的检测头。与检测头连接的控制装置在上检测滚轮和下检测滚轮不检测时，随时对测量零点进行校正。本发明通过采用浮动的检测点结构，实现在线厚度检测，即直接在生产过程中实时检测工件的厚度，然后根据检测的厚度值，再确定磨削加工的参数。采用浮动的检测点结构还可以适应工件厚度规格的变化。通过随时对测量零点进行校正，避免了传感器零点漂移对测量精度的影响。

Description

智能测厚仪
技术领域
本发明涉及机床附件领域，特别是一种用于平磨锯片等批量型圆台形工件在线厚度测量的智能测厚仪。
背景技术
在圆台形批量工件加工过程中，企业员工需求量大，通常工作环境差﹑劳动强度高，工人不能多机操作。在工作过程中，由于材料厚度不一，成品要求严格，对员工素质要求也高。在经济和科技高速发展的今天，传统磨床越来越不适应大规模现代化生产。
中国专利文献CN 102328251 A，公开了一种智能化卧轴圆台平面磨床，包括磨床床身、工作台，工作台的一侧设有翻面装置、自动测厚装置、工件及工作台清洗装置和工件存储位；工作台、翻面装置和工件存储位的上方设有机械手。其中自动测厚装置的结构为，包括一个传感器基座605和上方设有的位移传感器604，存在的问题是，需要将工件通过辅助装置输送到传感器基座605上，然后再进行测量，结构较为复杂，很难实现在线检测，也很难适应不同规格的产品，当产品规格发生变化，例如更大的直径或者更厚的厚度的工件，辅助装置为了适应不同的规格，结构会变得非常复杂。进一步的，在加工过程中，受磨削产生的碎屑影响，可能使基准发生偏差，或者因为受到电压波动，温度变化的影响使传感器产生零点漂移，从而影响测量精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能测厚仪，可以方便的实现在线监测，并便于适应不同规格的工件，进一步的，可以减低甚至避免传感器零点漂移对测量精度的影响。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种智能测厚仪，上检测滚轮和下检测滚轮均通过底座滑动安装在检测升降导轨上；
上检测滚轮的底座和下检测滚轮的底座通过弹簧安装在机架上，以使上检测滚轮和下检测滚轮之间检测点浮动；
还设有用于检测上检测滚轮和下检测滚轮之间或者上检测滚轮和下检测滚轮的底座之间间隙的检测头。
优选的方案中，上检测滚轮和下检测滚轮的底座分别与检测升降气缸的缸体和活塞杆连接，以使上检测滚轮和下检测滚轮张开；
上检测滚轮的底座、下检测滚轮的底座和检测升降气缸的总成通过检测拉簧与机架连接。
优选的方案中，所述的检测头为激光测距检测头或位移传感器。
优选的方案中，包括上检测滚轮的底座、下检测滚轮的底座、检测拉簧、检测头和检测升降气缸的检测总成与检测进出气缸连接，检测进出气缸与活动架连接，以驱动检测总成进出。
优选的方案中，还设有用于给检测进出气缸导向的下检测导轨。
优选的方案中，所述的活动架与检测丝杠的螺母件连接，检测丝杠的丝杠件安装在固定架上。
优选的方案中，所述的检测丝杠的丝杠件端头设有手轮；
优选的方案中，或者检测丝杠的端头与伺服电机连接。
优选的方案中，还设有用于给检测丝杠导向的上检测导轨。
优选的方案中，与检测头连接的控制装置在上检测滚轮和下检测滚轮不检测时，随时对测量零点进行校正。
本发明提供的一种智能测厚仪，通过采用浮动的检测点结构，实现在线厚度检测，即直接在生产过程中实时检测工件的厚度，然后根据检测的厚度值，再确定磨削加工的参数。采用浮动的检测点结构还可以适应工件厚度规格的变化。通过随时对测量零点进行校正，避免了传感器零点漂移对测量精度的影响。设置的检测进出气缸便于避让工件卸料，从而使整个设备更为紧凑。设置的检测丝杠便于初步调节整个检测总成的位置，以适应不同直径的工件。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的主视结构示意图。
图2是本发明的侧视结构示意图。
图3是本发明使用状态的结构示意图。
图中：横梁1，机械手2，厚度检测装置3，检测升降气缸301，上检测导轨302，下检测导轨303，手轮304，检测丝杠305，检测头306，检测升降导轨307，检测进出气缸308，检测拉簧309，上检测滚轮310，下检测滚轮311，机架312，活动架313，固定架314，清洗装置4，翻面装置5。
具体实施方式
如图1、2中，一种智能测厚仪，上检测滚轮310和下检测滚轮311均通过底座滑动安装在检测升降导轨307上；本例中的上检测滚轮310和下检测滚轮311采用的是高精度轴承。
上检测滚轮310的底座和下检测滚轮311的底座通过弹簧安装在机架上，以使上检测滚轮310和下检测滚轮311之间检测点浮动；由此结构，以适应工件厚度规格的变化，即当如图3中的机械臂2横移通过本发明的厚度检测装置3时，上检测滚轮310和下检测滚轮311之间检测点会随着机械臂2下端位置的变化而随之变化，因此不会受到机械臂2自身精度的影响。并且也可以随着工件厚度规格的变化而随之变化，因此以较为简单的结构，适应不同工件厚度规格的变化。该结构尤其适应在线检测的工况。
还设有用于检测上检测滚轮310和下检测滚轮311之间或者上检测滚轮310和下检测滚轮311的底座之间间隙的检测头306。本例中采用的是测量上检测滚轮310和下检测滚轮311的底座之间间隙的检测头306。这样更便于检测头306的安装和测量。
优选的方案如图1、2中，上检测滚轮310和下检测滚轮311的底座分别与检测升降气缸301的缸体和活塞杆连接，以通过检测升降气缸301使上检测滚轮310和下检测滚轮311张开；采用其他的结构使上检测滚轮310和下检测滚轮311张开也是可行的，例如采用本领域常用的凸轮机构。需要说明的是，检测升降气缸301的供气回路中通常会设置较低的压力，当检测升降气缸301下降使上检测滚轮310和下检测滚轮311之间的检测点接触，或者上检测滚轮310和下检测滚轮311与工件接触时，检测升降气缸301内的压力增高，供气回路中的压力阀则会开启，避免检测升降气缸301、上检测滚轮310或者下检测滚轮311受损。
上检测滚轮310的底座、下检测滚轮311的底座和检测升降气缸301的总成通过检测拉簧309与机架312连接。由此结构，使上检测滚轮310和下检测滚轮311之间检测点浮动。便于适应工件的变化。
优选的方案如图2中，所述的检测头306为激光测距检测头或位移传感器。对于激光测距检测头，安装方式是固定在上检测滚轮310或下检测滚轮311，通过激光束检测与相对的下检测滚轮311和上检测滚轮310之间的距离。而对于位移传感器，则分别与上检测滚轮310和下检测滚轮311连接，测量二者之间的位移变化，例如光栅位移传感器，优选的，采用绝对值光栅位移传感器，即测量确定的零点之后形成的位移。
优选的方案如图1、2中，包括上检测滚轮310的底座、下检测滚轮311的底座、检测拉簧309、检测头306和检测升降气缸301的检测总成与检测进出气缸308连接，检测进出气缸308与活动架313连接，以驱动检测总成进出。由此结构，用于在整个设备的加工过程中使检测总成避让工件，例如，如图3中，可以将成品座，或者成品卸料通道设置在厚度检测装置3的下方，当卸料时，检测进出气缸308使检测总成后退，不会干扰成品卸料。
优选的方案如图1、2中，还设有用于给检测进出气缸308导向的下检测导轨303。由此结构，使检测总成进出过程平稳。
优选的方案如图1、2中，所述的活动架313与检测丝杠305的螺母件连接，检测丝杠305的丝杠件安装在固定架314上。
优选的方案如图1、2中，所述的检测丝杠305的丝杠件端头设有手轮304；
优选的方案中，或者检测丝杠305的端头与伺服电机连接，图中未示出。由此结构，初步调节检测总成的位置，以适应直径差异很大的不同规格产品的测量。
优选的方案如图1、2中，还设有用于给检测丝杠305导向的上检测导轨302。
优选的方案中，与检测头306连接的控制装置在上检测滚轮310和下检测滚轮311不检测时，随时对测量零点进行校正，即在每次PLC扫描或每个设定的时间段进行零点校正，使测量点归零。由此结构，避免了传感器零点漂移对测量精度的影响。也避免了受到基准精度变化的影响。
使用时如图3中，机械臂2将未磨削加工的工件抓取，平移到厚度检测装置3的位置，检测升降气缸301使上检测滚轮310和下检测滚轮311张开，机械臂2带动工件进入到上检测滚轮310和下检测滚轮311之间，检测升降气缸301使上检测滚轮310和下检测滚轮311闭合，当上检测滚轮310和下检测滚轮311与工件接触，检测升降气缸301内的压力升高，使检测升降气缸301的管路泄压，检测头306测量得到工件的厚度，将该数据信息发送至控制装置，例如单片机或PLC,从而控制装置控制磨削加工的磨削参数,加工完成后, 机械臂2再次将工件送入厚度检测装置3测量厚度,满足要求则直接卸料,不满足要求则再次进行加工,尺寸超差的废品则送入废品工位。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能测厚仪，其特征是：上检测滚轮（310）和下检测滚轮（311）均通过底座滑动安装在检测升降导轨（307）上；
上检测滚轮（310）的底座和下检测滚轮（311）的底座通过弹簧安装在机架上，以使上检测滚轮（310）和下检测滚轮（311）之间检测点浮动；
还设有用于检测上检测滚轮（310）和下检测滚轮（311）之间或者上检测滚轮（310）和下检测滚轮（311）的底座之间间隙的检测头（306）。
2.根据权利要求1所述的一种智能测厚仪，其特征是：上检测滚轮（310）和下检测滚轮（311）的底座分别与检测升降气缸（301）的缸体和活塞杆连接，以使上检测滚轮（310）和下检测滚轮（311）张开；
上检测滚轮（310）的底座、下检测滚轮（311）的底座和检测升降气缸（301）的总成通过检测拉簧（309）与机架（312）连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能测厚仪，其特征是：所述的检测头（306）为激光测距检测头或位移传感器。
4.根据权利要求1所述的一种智能测厚仪，其特征是：包括上检测滚轮（310）的底座、下检测滚轮（311）的底座、检测拉簧（309）、检测头（306）和检测升降气缸（301）的检测总成与检测进出气缸（308）连接，检测进出气缸（308）与活动架（313）连接，以驱动检测总成进出。
5.根据权利要求4所述的一种智能测厚仪，其特征是：还设有用于给检测进出气缸（308）导向的下检测导轨（303）。
6.根据权利要求4所述的一种智能测厚仪，其特征是：所述的活动架（313）与检测丝杠（305）的螺母件连接，检测丝杠（305）的丝杠件安装在固定架（314）上。
7.根据权利要求6所述的一种智能测厚仪，其特征是：所述的检测丝杠（305）的丝杠件端头设有手轮（304）；
或者检测丝杠（305）的端头与伺服电机连接。
8.根据权利要求4所述的一种智能测厚仪，其特征是：还设有用于给检测丝杠（305）导向的上检测导轨（302）。
9.根据权利要求1所述的一种智能测厚仪，其特征是：与检测头（306）连接的控制装置在上检测滚轮（310）和下检测滚轮（311）不检测时，随时对测量零点进行校正。
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