CN105415192A - 全自动数控轧辊磨床的新型测量机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动数控轧辊磨床的新型测量机构，包括能够沿磨床主轴方向滑动定位于工件床身上的测量装置和第一驱动装置，所述第一驱动装置驱动测量装置滑动，测量装置上设有能够绕竖直轴旋转的转轴，转轴上设有沿纵向间隔排列的第一、二测量臂，所述第一、二测量臂能够沿转轴轴向相向运动，还设有第二、三驱动装置，第二驱动装置能够驱动转轴旋转设定角度，第三驱动装置驱动第一、二测量臂沿转轴轴向运动，第一、二测量臂上设有能够接触磨床上工件的测量接触部，还设有距离读取装置和显示装置，该距离读取装置能够读取第一、二测量臂的测量接触部之间距离并通过显示装置显示出来，本发明结构简单，效率高，运动平稳，测量精度高。

Description

全自动数控轧辊磨床的新型测量机构

技术领域

本发明涉及一种数控轧辊磨床的测量设备，特别涉及一种全自动数控轧辊磨床的新型测量机构。

背景技术

目前，一般轧辊磨床的测量机构是安装在大拖板上的，其随大拖板一起移动，体积较大，并且是在砂轮床身侧，而轧辊在工件床身侧，所以测量结果会存在一定误差；且上、下两个测量臂的移动由不同的动力源驱动，不能保证测量臂的测量精度，两个测量臂在测量或不测量时，分别通过两个油缸驱动使其上升或下降，速度慢，效率低。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种全自动数控轧辊磨床的新型测量机构，该全自动数控轧辊磨床的新型测量机构的测量臂能精确控制位移，可使轧辊磨床在磨削时实现对轧辊进行准确的在线测量。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全自动数控轧辊磨床的新型测量机构，包括能够沿磨床主轴方向滑动定位于工件床身上的测量装置和第一驱动装置，所述第一驱动装置驱动测量装置滑动，测量装置上设有能够绕竖直轴旋转的转轴，转轴上设有沿纵向间隔排列的第一、二测量臂，所述第一、二测量臂能够沿转轴轴向相向运动，还设有第二、三驱动装置，第二驱动装置能够驱动转轴旋转设定角度，第三驱动装置驱动第一、二测量臂沿转轴轴向运动，第一、二测量臂上设有能够接触磨床上工件的测量接触部，还设有距离读取装置和显示装置，该距离读取装置能够读取第一、二测量臂的测量接触部之间距离并通过显示装置显示出来。

作为本发明的进一步改进，所述距离读取装置为沿竖直方向延伸的直线光栅，直线光栅安装于测量装置上，第一、二测量臂绕转轴轴向旋转时恰经过直线光栅，还设有控制系统，直线光栅传信于控制系统，控制系统控制显示装置显示测量结果。

作为本发明的进一步改进，所述第一测量臂内能够绕水平轴转动设有第一测量头，第二测量臂内能够绕水平轴转动设有第二测量头，第一测量头一端伸入第一测量臂内，第一测量臂内设有第一弹性件，该第一弹性件始终弹性紧抵第一测量头一端朝向第二测量头一侧的表面，第二测量头一端伸入第二测量臂内，第二测量臂内设有第二弹性件，该第二弹性件始终弹性紧抵第二测量头一端朝向第一测量头一侧的表面，还设有第一、二感应装置，第一、二感应装置能够感应到第一、二弹性件的弹性变形量并传信于控制系统，所述第一、二测量头伸出测量臂外的端部形成测量接触部。

作为本发明的进一步改进，所述第一、二测量笔的测量接触部上设有垫块。

作为本发明的进一步改进，所述第一、二测量头呈结构对称的钝角折弯结构。

作为本发明的进一步改进，所述第三驱动装置包括带减速器的第一交流伺服电机、第一、二滚珠丝杠副和第一、二螺母座，所述第一交流伺服电机动力输出端与固定接在一起的第一、二滚珠丝杠副连接，第一、二滚珠丝杠副上设有反向螺纹，第一、二螺母座分别与第一、额滚珠丝杠副活动螺接，第一、二测量臂分别安装于第一、二螺母座上。

作为本发明的进一步改进，所述转轴上还设有沿竖直方向延伸的第一直线导轨，第一、二测量臂上分别设有第一、二滑块，第一、二滑块沿第一直线导轨延伸方向滑动。

作为本发明的进一步改进，所述第二驱动装置包括液压系统和蜗杆，所述液压系统驱动蜗杆旋转，转轴上设有蜗轮结构，蜗轮结构与蜗杆啮合传动。

作为本发明的进一步改进，所述第一驱动装置包括带减速器的第二交流伺服电机、齿轮和齿条，所述齿条固定安装于工件床身上，带减速器的第二交流伺服电机的动力输出端与齿轮连接，齿轮能够转动定位于测量装置上，齿条与齿轮啮合传动。

作为本发明的进一步改进，所述工件床身的侧面安装第二直线导轨，测量装置上安装有第三滑块，第三滑块沿第二直线导轨延伸方向滑动。

本发明的有益技术效果是：本发明的第一、二测量臂由一个带减速器的交流伺服电机驱动实现同时向轧辊中心或向相反方向移动，以适应不同轧辊的测量需要，速度更快，测量更精确，第一、二测量臂安装在同一个转轴上，通过液压系统驱动蜗轮蜗杆可实现90°旋转，使测量机构处于测量状态和待测量状态，该结构简单，效率高，整个测量机构安装在工件床身的侧面，通过带减速器的交流伺服电机驱动齿轮使整个测量机沿床身侧面的直线导轨做直线运动，运动平稳，测量精度高，尤其在在线测量时更为明显，经实际试验能使轧辊磨床的测量效率提高25％左右，测量精度也得到大幅度提高。

附图说明

图1本发明安装于轧辊磨床上的主视图；

图2本发明的结构原理示意图；

图3本图2中A-A部剖视图；

图4为图2中B-B部剖视图；

图5为图2中C-C部剖视图。

具体实施方式

实施例：一种全自动数控轧辊磨床的新型测量机构，包括能够沿磨床主轴方向滑动定位于工件床身1上的测量装置2和第一驱动装置，所述第一驱动装置驱动测量装置2滑动，测量装置2上设有能够绕竖直轴旋转的转轴3，转轴3上设有沿纵向间隔排列的第一、二测量臂4、5，所述第一、二测量臂4、5能够沿转轴3轴向相向运动，还设有第二、三驱动装置，第二驱动装置能够驱动转轴3旋转设定角度，第三驱动装置驱动第一、二测量臂4、5沿转轴3轴向运动，第一、二测量臂4、5上设有能够接触磨床上工件的测量接触部，还设有距离读取装置和显示装置，该距离读取装置能够读取第一、二测量臂4、5的测量接触部之间距离并通过显示装置显示出来。

当测量时，第一驱动装置驱动测量装置2沿工件床身1运动到轧辊所在位置，第二驱动装置通过转轴3带动第一、二测量笔旋转90度，此时第一、二测量臂4、5恰位于轧辊径向两侧，第三驱动装置使第一、二测量臂4、5同时向轧辊中心方向移动到合适位置，此时第一、二测量臂4、5上的测量接触部恰接触轧辊表面，距离读取装置通过读取第一、二测量臂4、5之间的距离获得轧辊直径尺寸，第一驱动装置带动测量装置2沿轧辊轴向滑动实现对轧辊的全面尺寸检测，检测结果由显示装置显示出来，便于工作人员了解轧辊尺寸，并有针对性的对轧辊表面进行磨削加工，第一、二测量臂4、5由一个驱动装置驱动同步相向或反向运动，测量结果更为精确，整个测量装置2位于工件床身1一侧，使测量更加精确，并能实现在线测量。体积小，外形美观，第二驱动装置快速实现第一、二测量臂4、590度旋转，使测量机构处于测量状态和待测量状态，速度快，效率高。

所述距离读取装置为沿竖直方向延伸的直线光栅6，直线光栅6安装于测量装置2上，第一、二测量臂4、5绕转轴3轴向旋转时恰经过直线光栅6，还设有控制系统，直线光栅6传信于控制系统，控制系统控制显示装置显示测量结果，第一、二测量臂4、5通过直线光栅6移动到测量轧辊所需要的位置，光栅获得第一、二测量臂4、5之间距离，测量结果精确。

所述第一测量臂内能够绕水平轴转动设有第一测量头7，第二测量臂内能够绕水平轴转动设有第二测量头8，第一测量头7一端伸入第一测量臂内，第一测量臂内设有第一弹性件9，该第一弹性件9始终弹性紧抵第一测量头7一端朝向第二测量头8一侧的表面，第二测量头8一端伸入第二测量臂内，第二测量臂内设有第二弹性件10，该第二弹性件10始终弹性紧抵第二测量头8一端朝向第一测量头7一侧的表面，还设有第一、二感应装置11、12，第一、二感应装置11、12能够感应到第一、二弹性件的弹性变形量并传信于控制系统，所述第一、二测量头伸出测量臂外的端部形成测量接触部，通过第一、二测量头接触轧辊表面，第一、二感应装置11、12感应第一、二测量头转动后的位置信息，将第一、二测量头发生的微小距离与测量臂之间的距离进行叠加计算，最终获得轧辊直径精确的尺寸，测量结果精确，误差小，还不会损伤轧辊表面。

所述第一、二测量笔的测量接触部上设有垫块13，避免损伤轧辊表面。

所述第一、二测量头呈结构对称的钝角折弯结构。

所述第三驱动装置包括带减速器的第一交流伺服电机14、第一、二滚珠丝杠副15、16和第一、二螺母座17、18，所述第一交流伺服电机14动力输出端与固定接在一起的第一、二滚珠丝杠副15、16连接，第一、二滚珠丝杠副15、16上设有反向螺纹，第一、二螺母座17、18分别与第一、额滚珠丝杠副活动螺接，第一、二测量臂4、5分别安装于第一、二螺母座17、18上，第一、二测量臂4、5通过第一、二螺母套分别安装在被连接在一起的第一、二滚珠丝杠副15、16上，由于被连接在一起的第一、二滚珠丝杠副15、16螺纹相反，故当带减速器的交流伺服电机驱动第一、二滚珠丝杠副15、16时，第一、二测量臂4、5的第一、二螺母座17、18会带着第一、二测量臂4、5沿着直线同时向轧辊中心或相反方向移动，使第一、二测量臂4、5移动到测量轧辊所需要的位置，这样可以使测量结果更为精确。

所述转轴3上还设有沿竖直方向延伸的第一直线导轨19，第一、二测量臂4、5上分别设有第一、二滑块20、21，第一、二滑块20、21沿第一直线导轨19延伸方向滑动，通过第一直线导轨19导向实现第一、二测量臂4、5直线运动精确。

所述第二驱动装置包括液压系统和蜗杆22，所述液压系统驱动蜗杆22旋转，转轴3上设有蜗轮结构23，蜗轮结构23与蜗杆22啮合传动，转轴3的中间部分为涡轮结构，与它相配套的是涡杆，通过液压系统驱动蜗杆22旋转，进而带动转轴3实现90°旋转，使测量机构处于测量状态和待测量状态，速度快，效率高。

所述第一驱动装置包括带减速器的第二交流伺服电机24、齿轮25和齿条26，所述齿条26固定安装于工件床身1上，带减速器的第二交流伺服电机24的动力输出端与齿轮25连接，齿轮25能够转动定位于测量装置2上，齿条26与齿轮25啮合传动，带减速器的第二交流伺服电机24驱动测量装置2上的齿轮25旋转，齿轮25与工件床身1上的齿条26相啮合，可实现沿着工件床身1侧面做直线运动。

所述工件床身1的侧面安装第二直线导轨27，测量装置2上安装有第三滑块28，第三滑块28沿第二直线导轨27延伸方向滑动，测量装置2由于是沿着直线导轨运动，所以整个测量装置2沿工件床身1运动更加平稳，这样保证了测量机构在在线测量时，更加精确。

Claims (10)

1.一种全自动数控轧辊磨床的新型测量机构，其特征是：包括能够沿磨床主轴方向滑动定位于工件床身(1)上的测量装置(2)和第一驱动装置，所述第一驱动装置驱动测量装置滑动，测量装置上设有能够绕竖直轴旋转的转轴(3)，转轴上设有沿纵向间隔排列的第一、二测量臂(4、5)，所述第一、二测量臂能够沿转轴轴向相向运动，还设有第二、三驱动装置，第二驱动装置能够驱动转轴旋转设定角度，第三驱动装置驱动第一、二测量臂沿转轴轴向运动，第一、二测量臂上设有能够接触磨床上工件的测量接触部，还设有距离读取装置和显示装置，该距离读取装置能够读取第一、二测量臂的测量接触部之间距离并通过显示装置显示出来。

2.根据权利要求1所述的全自动数控轧辊磨床的新型测量机构，其特征是：所述距离读取装置为沿竖直方向延伸的直线光栅(6)，直线光栅安装于测量装置上，第一、二测量臂绕转轴轴向旋转时恰经过直线光栅，还设有控制系统，直线光栅传信于控制系统，控制系统控制显示装置显示测量结果。

3.根据权利要求2所述的全自动数控轧辊磨床的新型测量机构，其特征是：所述第一测量臂内能够绕水平轴转动设有第一测量头(7)，第二测量臂内能够绕水平轴转动设有第二测量头(8)，第一测量头一端伸入第一测量臂内，第一测量臂内设有第一弹性件(9)，该第一弹性件始终弹性紧抵第一测量头一端朝向第二测量头一侧的表面，第二测量头一端伸入第二测量臂内，第二测量臂内设有第二弹性件(10)，该第二弹性件始终弹性紧抵第二测量头一端朝向第一测量头一侧的表面，还设有第一、二感应装置(11、12)，第一、二感应装置能够感应到第一、二弹性件的弹性变形量并传信于控制系统，所述第一、二测量头伸出测量臂外的端部形成测量接触部。

4.根据权利要求1或3所述的全自动数控轧辊磨床的新型测量机构，其特征是：所述第一、二测量笔的测量接触部上设有垫块(13)。

5.根据权利要求3所述的全自动数控轧辊磨床的新型测量机构，其特征是：所述第一、二测量头呈结构对称的钝角折弯结构。

6.根据权利要求1所述的全自动数控轧辊磨床的新型测量机构，其特征是：所述第三驱动装置包括带减速器的第一交流伺服电机(14)、第一、二滚珠丝杠副(15、16)和第一、二螺母座(17、18)，所述第一交流伺服电机动力输出端与固定接在一起的第一、二滚珠丝杠副连接，第一、二滚珠丝杠副上设有反向螺纹，第一、二螺母座分别与第一、额滚珠丝杠副活动螺接，第一、二测量臂分别安装于第一、二螺母座上。

7.根据权利要求6所述的全自动数控轧辊磨床的新型测量机构，其特征是：所述转轴上还设有沿竖直方向延伸的第一直线导轨(19)，第一、二测量臂上分别设有第一、二滑块(20、21)，第一、二滑块沿第一直线导轨延伸方向滑动。

8.根据权利要求1所述的全自动数控轧辊磨床的新型测量机构，其特征是：所述第二驱动装置包括液压系统和蜗杆(22)，所述液压系统驱动蜗杆旋转，转轴上设有蜗轮结构(23)，蜗轮结构与蜗杆啮合传动。

9.根据权利要求1所述的全自动数控轧辊磨床的新型测量机构，其特征是：所述第一驱动装置包括带减速器的第二交流伺服电机(24)、齿轮(25)和齿条(26)，所述齿条固定安装于工件床身上，带减速器的第二交流伺服电机的动力输出端与齿轮连接，齿轮能够转动定位于测量装置上，齿条与齿轮啮合传动。

10.根据权利要求9所述的全自动数控轧辊磨床的新型测量机构，其特征是：所述工件床身的侧面安装第二直线导轨(27)，测量装置上安装有第三滑块(28)，第三滑块沿第二直线导轨延伸方向滑动。