CN105043630B - 一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置及检测方法，装置包括施力机构、位移测量机构、水平移动机构、定位机构和螺杆调节机构；水平移动机构设置在底座的下表面，施力机构和定位机构相向设置，二者均活动安装于水平移动机构上，施力机构用于向锯条提供压力，施力机构的施力点在底座的侧面；位移测量机构设置在施力机构的施力点处，在底座下表面中央设置用于工作时卡住锯条的螺杆调节机构。本发明能够迅速、准确的得到锯条张紧力数值，指导工作人员在锯解石材前对锯条张紧力进行有益调整；装置操作简单，通过该装置调整锯条合适的张紧力，可以防止其偏斜，使锯齿磨损均匀，提高锯条的使用寿命，保证锯解过程的稳定以及石材板的锯解质量。

Description

一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置及检测方法，属于石材机械设备技术领域。

背景技术

随着石材行业的快速发展，宽幅面的石材加工越来越重视加工过程的高效率与所加工板材的高质量。金刚石锯条是框架锯的关键零件，它的安装与张紧是石材宽幅面板材加工中的一个重要工艺性问题，关系到锯解过程中金刚石锯条能否具有足够的刚度，从而影响石材宽幅面板材加工的质量与效率。

金刚石锯条位于框架锯锯框内部沿锯解方向平行放置，其两端受到张紧力的作用，张紧力达到所需拉力后，达到锯解要求，与锯框连成一个刚性体。因此，合理的张紧力对保证宽幅面板材锯解质量和加工稳定性是非常重要的，它能使得金刚石锯齿加工时稳定切入石材内部，保证了锯齿磨损均匀以及锯解后石材表面的平整度。综上所述，对框架锯锯条张紧状态的检测是非常必要的。

而锯条是否完全张紧的传统检测方法是工作人员用手按压锯条依据经验进行判断，这种方法很容易造成误判，不能准确的反应锯条的张紧程度，也不能准确的给出具体的调整目标，这与石材加工中高效率与高质量的要求不符。而现有的王黔丰等人的专利CN201210293899.1的专利提出的装置安装复杂，操作较为繁琐，检测效率较低。

发明内容

针对上述现有检测方法的不足，本发明的目的在于提供一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置及检测方法，以解决现有检测方法效率低、操作繁琐等问题，能够准确的检测框架锯锯条的张紧程度。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置，包括施力机构、位移测量机构、水平移动机构、定位机构和螺杆调节机构；水平移动机构设置在底座的下表面，施力机构和定位机构相向设置，二者均活动安装于底座上，施力机构用于向锯条提供压力，施力机构的末端设在底座的侧面下方；位移测量机构设置在施力机构的末端处，在底座下表面中央设置用于工作时卡住锯条的螺杆调节机构；定位机构确定锯条张紧力检测装置在锯条上的位置，螺杆调节机构固定仪器在锯条组上位置，施力机构对所接触的锯条施加作用力。

进一步地，水平移动机构包括支撑板、两副直线导轨和滑块，两副直线导轨水平固定在底座下表面的两侧，支撑板通过水平锁紧螺钉与滑块固定，滑块活动安装在直线导轨上移动。

进一步地，曲柄摇杆施力机构的所在面与所述水平移动机构的移动方向平行，曲柄摇杆施力机构中的曲柄与所述减速箱的输出轴连接，曲柄摇杆施力机构中摇杆末端设置在底座侧面的下方。

进一步地，位移测量机构包括位移传感器和显示控制器，位移传感器通过传感器支架设置在所述曲柄摇杆施力机构施力点的一侧，传感器支架固定在所述曲柄摇杆施力机构上，显示控制器固定在底座上，显示控制器与传感器相连。

进一步地，定位机构包括定位滑块和底座垫片，定位滑块活动安装于所述直线导轨上，定位滑块与定位支撑板通过定位锁紧螺钉固定，定位支撑板的一段水平，另一段竖直设置；底座垫片包括两块呈矩形的垫片，两块垫片分别设置在底座下面，用于增大与锯条的接触面积。

进一步地，螺杆调节机构包括螺杆、挡板和用于固定挡板的两个夹板，螺杆的一端固定在底座下表面中心，另一端与夹板通过调节螺母连接。

进一步地，曲柄摇杆施力机构的所在面与所述水平移动机构的移动方向平行，曲柄摇杆施力机构中的曲柄与所述减速箱的输出轴连接，曲柄摇杆施力机构中摇杆末端设置在底座侧面的下方。

进一步地，在所述底座上设置两个把手，两个把手间隔设定距离，通过支架固定在底座上。

进一步地，夹板呈矩形状，活动固定在底座下表面。

显示控制器利用PIC单片机与显示装置结合，具有开关、输入、显示功能。

一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置的使用方法，具体步骤如下：

1)根据要测量锯条上的相应点，调节定位机构上的定位锁紧螺钉，进而移动定位支撑板直到定位支撑板的末端与锯条组中的锯条接触，锁紧定位锁紧螺钉，完成定位；

2)打开螺杆调节机构中的挡板，放下螺杆，调整夹板的位置，通过锁紧调节螺母使得夹板能够牢固抵住锯条，从而使检测装置在锯条组上夹紧；

3)调整水平移动机构中的滑块，使施力机构和位移测量机构达到待测锯条的位置后，锁紧水平锁紧螺钉；

4)打开位移测量机构中显示控制器，进行调零处理，在显示控制器上输入锯条的长度、待测点距离锯条端点的距离，并按确认键；

5)启动步进电机，通过曲柄摇杆施力机构将力施加在待测点上；

6)待位移测量机构中显示控制器上液晶屏读数稳定后，读取显示出的数据并记录，共记录三次，取平均值；

7)通过调节水平锁紧螺钉调整水平移动机构的位置，重复步骤2)至6)，移动水平移动机构对下一根锯条的A点进行张紧力测量；

8)测量完成后，通过两个把手，根据要测量锯条上的检测点来移动整个检测装置。

将检测装置固定于锯条后，对待检测锯条的监测点施加横向力，取得检测点在施加力作用下的横向位移，通过显示控制器上的读数来评价该锯条的实际张紧程度：横向力由施力机构施加，横向位移由位移测量机构检测，位移传感器将感应的横向位移变化量转化成电量并通过显示控制器中的A/D转换将模拟量转化为数字量，再通过模块中预置的程序将该数字量转化为锯条的相应的张紧力值，最后在显示控制器的液晶屏上显示出来。工作人员根据检测结果对锯条张紧程度进行调整。

本发明的有益效果：

1)运用位移传感器能够检测锯条微小的横向位移量，减少施力机构施力大小，仅需施力机构提供百牛数量级的力，使施力机构结构简单，力施加过程平稳。

2)能够迅速、准确的得到锯条张紧力数值，指导工作人员在锯解石材前对锯条张紧力进行有益调整。

3)装置操作简单，通过该装置调整锯条合适的张紧力，可以防止其偏斜，使锯齿磨损均匀，提高锯条的使用寿命，保证锯解过程的稳定以及石材板的锯解质量。

附图说明

图1是本发明中检测装置的结构图；

图2是本发明中检测装置的仰视图；

图3是锯条张紧力检测装置的工作状态示意图；

图4是本发明中传感器及传感器支座的放大图；

图5是本发明中传感器仰视图的放大图；

图6是本发明中锯条上要测量的三个点的示意图；

图中：1、底座，2、提手，3、施力机构，4、位移测量机构，6、定位机构，7、螺杆调节机构，31、步进电机，32、减速箱，33、电池模块，34、步进电机驱动器，35、曲柄摇杆施力机构，41、传感器支架，42、位移传感器，43显示控制器，51、支撑板，52直线导轨，53、水平锁紧螺钉，54、滑块，61、定位支撑板，62、底座垫片，63、定位滑块，64、定位锁紧螺钉，71、螺杆，72、挡板，73、夹板，74、调节螺母，8.锯条。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1-5所示，一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置，包括施力机构3、位移测量机构4、水平移动机构、定位机构6和螺杆调节机构7；水平移动机构设置在底座1的下表面，施力机构3和定位机构6相向设置，二者均活动安装于底座上，施力机构3用于向锯条8提供压力，施力机构3的末端设在底座1的侧面下方；位移测量机构设置在施力机构3的末端处，在底座1下表面中央设置用于工作时卡住锯条的螺杆调节机构7；定位机构6确定锯条张紧力检测装置在锯条上的位置，螺杆调节机构7固定仪器在锯条组上位置，施力机构3对所接触的锯条8施加作用力。

进一步地，水平移动机构包括支撑板51、两副直线导轨52和滑块54，两副直线导轨52水平固定在底座1下表面的两侧，支撑板51通过水平锁紧螺钉53与滑块54固定，滑块54活动安装在直线导轨52上移动，直线导轨52为燕尾槽导轨或为矩形式导轨。

进一步地，施力机构3包括步进电机31和曲柄摇杆施力机构35，步进电机31由电池模块33提供电力，步进电机31通过减速箱32与曲柄摇杆施力机构35连接。

进一步地，位移测量机构4包括位移传感器42和显示控制器43，位移传感器42通过传感器支架41设置在所述曲柄摇杆施力机构35施力点的一侧，传感器支架41固定在所述曲柄摇杆施力机构35上，显示控制器43固定在底座上，显示控制器43与位移传感器42相连，驱动步进电机的步进电机驱动器34与显示控制器43相连。

进一步地，定位机构6包括定位滑块63和底座垫片62，定位滑块63活动安装于所述直线导轨52上，定位滑块63与定位支撑板61通过定位锁紧螺钉64固定，定位支撑板61的一段水平，另一段竖直设置；底座垫片包括62两块呈矩形的垫片，两块垫片分别设置在底座下面底座垫片62为聚氨酯材料，作用是增大与锯条的接触面积，提高定位夹紧的稳定性；支撑板51与定位支撑板61的形状相同。

进一步地，螺杆调节机构7包括螺杆71、挡板72和用于固定挡板72的两个夹板73，螺杆71的一端固定在底座1下表面中心，另一端与夹板73通过调节螺母连接。

进一步地，在所述底座1上设置两个把手2，两个把手2间隔设定距离，二者通过支架固定在底座1上。

进一步地，曲柄摇杆施力机构35的所在面与所述水平移动机构的移动方向平行，曲柄摇杆施力机构中的曲柄与所述减速箱32的输出轴连接，曲柄摇杆施力机构中摇杆末端设置在底座侧面的下方。

进一步地，夹板73呈矩形状，活动固定在底座1下表面。

一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置的使用方法，具体步骤如下：

1)根据要测量锯条上的相应点，调节定位机构6上的定位锁紧螺钉64，进而移动定位支撑板61直到定位支撑板的末端与锯条组中的锯条接触，锁紧定位锁紧螺钉64，完成定位；

2)打开螺杆调节机构7中的挡板72，放下螺杆71，调整夹板73的位置，通过锁紧调节螺母74使得夹板73能够牢固抵住锯条8，从而使检测装置在锯条组上夹紧；

3)调整水平移动机构中的滑块54，使施力机构3和位移测量机构4达到待测锯条的位置后，锁紧水平锁紧螺钉53；

4)打开位移测量机构4中显示控制器43，进行调零处理，在显示控制器43上输入锯条的长度、待测点距离锯条端点的距离，并按确认键；

5)启动步进电机31，通过曲柄摇杆施力机构35将力施加在待测点上；

6)待位移测量机构中显示控制器43上液晶屏读数稳定后，读取显示出的数据并记录，共记录三次，取平均值；

7)通过调节水平锁紧螺钉53调整水平移动机构的位置，重复步骤2)至6)，移动水平移动机构对下一根锯条的A点进行张紧力测量；

8)测量完成后，通过两个把手2，根据要测量锯条上的检测点来移动整个检测装置。

图6为锯条上要测量的三个点的示意图，每根锯条共检测三个点，分别设为A点、B点和C点。

本发明的工作原理：将检测装置固定于锯条后，对待检测锯条的监测点施加横向力，取得检测点在施加力作用下的横向位移，通过显示控制器上的读数来评价该锯条的实际张紧程度：横向力由施力机构施加，横向位移由位移测量机构检测，位移传感器将感应的横向位移变化量转化成电量并通过显示控制器中的A/D转换将模拟量转化为数字量，再通过模块中预置的程序将该数字量转化为锯条的相应的张紧力值，最后在显示控制器的液晶屏上显示出来。工作人员根据检测结果对锯条张紧程度进行调整。

本发明所述的框架锯锯条张紧力检测方法与装置，测量准确、操作简单、装置轻便，符合检测过程高质量、高效率的要求。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置，其特征在于，包括施力机构、位移测量机构、水平移动机构、定位机构和螺杆调节机构；水平移动机构设置在底座的下表面，施力机构和定位机构相向设置，二者均活动安装于底座上，施力机构用于向锯条提供压力，施力机构的末端设在底座的侧面下方；位移测量机构设置在施力机构的末端处，在底座下表面中央设置用于工作时卡住锯条的螺杆调节机构；定位机构确定锯条张紧力检测装置在锯条上的位置，螺杆调节机构固定仪器在锯条组上位置，施力机构对所接触的锯条施加作用力；

水平移动机构包括支撑板、两副直线导轨和滑块，两副直线导轨水平固定在底座下表面的两侧，支撑板通过水平锁紧螺钉与滑块固定，滑块活动安装在直线导轨上移动；

所述施力机构包括步进电机和曲柄摇杆施力机构，步进电机由电池模块提供电力，步进电机通过减速箱与曲柄摇杆施力机构连接；

所述位移测量机构包括位移传感器和显示控制器，位移传感器通过传感器支架设置在所述曲柄摇杆施力机构施力点的一侧，传感器支架固定在所述曲柄摇杆施力机构上，显示控制器固定在底座上，显示控制器与位移传感器相连；

所述定位机构包括定位滑块和底座垫片，定位滑块活动安装于所述直线导轨上，定位滑块与定位支撑板通过定位锁紧螺钉固定，定位支撑板的一段水平，另一段竖直设置；底座垫片包括两块呈矩形的垫片，两块垫片分别设置在底座下面。

2.如权利要求1所述的一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置，其特征在于，所述螺杆调节机构包括螺杆、挡板和用于固定挡板的两个夹板，螺杆的一端固定在底座下表面中心，另一端与夹板通过调节螺母连接。

3.如权利要求1所述的一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置，其特征在于，所述曲柄摇杆施力机构的所在面与所述水平移动机构的移动方向平行，曲柄摇杆施力机构中的曲柄与所述减速箱的输出轴连接，曲柄摇杆施力机构中摇杆末端设置在底座侧面的下方。

4.如权利要求1所述的一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置，其特征在于，在所述底座上设置两个把手，两个把手间隔设定距离，通过支架固定在底座上。

5.基于上述权利要求1-4中任一项所述的一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）根据要测量锯条上的相应点，调节定位机构上的定位锁紧螺钉，进而移动定位支撑板直到定位支撑板的末端与锯条组中的锯条接触，锁紧定位锁紧螺钉，完成定位；

2）打开螺杆调节机构中的挡板，放下螺杆，调整夹板的位置，通过锁紧调节螺母使得夹板能够牢固抵住锯条，从而使检测装置在锯条组上夹紧；

3）调整水平移动机构中的滑块，使施力机构和位移测量机构达到待测锯条的位置后，锁紧水平锁紧螺钉；

4）打开位移测量机构中显示控制器，进行调零处理，在显示控制器上输入锯条的长度、待测点距离锯条端点的距离，并按确认键；

5）启动步进电机，通过曲柄摇杆施力机构将力施加在待测点上；

6）待位移测量机构中显示控制器上液晶屏读数稳定后，读取显示出的数据并记录，共记录三次，取平均值；

7）通过调节水平锁紧螺钉调整水平移动机构的位置，重复步骤2）至6），移动水平移动机构对下一根锯条的A点进行张紧力测量；

8）测量完成后，通过两个把手，根据要测量锯条上的检测点来移动整个检测装置。