CN105806222A - 圆锯片基体圆跳动、厚度、翘曲及齿根裂纹的检测装置 - Google Patents

圆锯片基体圆跳动、厚度、翘曲及齿根裂纹的检测装置 Download PDF

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冯浩华
马健
马新强
张现伟
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Abstract

本发明提供一种圆锯片基体圆跳动、厚度、翘曲及齿根裂纹的检测装置，通过在圆锯片基体上下两侧对称设置两个激光位移传感器和将涡流探头设置于齿根区域的下方，在圆锯片基体旋转一周的过程中，利用第一激光位移传感器与第二激光位移传感器测得与圆锯片基体上下两侧的多组距离值；利用涡流探头获得圆锯片基体的齿根区域的涡流信号，通过工控机控制步进电机及气缸的动作，并处理上述距离值和涡流信号，从而获得圆锯片基体的圆跳动、厚度、翘曲以及判断是否存在裂纹。利用本发明提供的装置，能够实现圆锯片基体的快速检测，避免裂纹的漏检。极大地提高工作效率，达到企业提高产品质量和减员增效的目的。

Description

圆锯片基体圆跳动、厚度、翘曲及齿根裂纹的检测装置
技术领域
本发明属于圆锯片基体检测技术领域，具体涉及一种圆锯片基体圆跳动、厚度、翘曲及齿根裂纹的检测装置。
背景技术
为了减少工作运行时切割机的振动及噪声，提高其使用寿命，要求将圆锯片基体的圆跳动及翘曲控制在一定的范围内，同时应当避免出现消音缝以外的裂纹。作为判断是否需要继续修整的依据，也需要方便地获得圆锯片基体的厚度。
现有圆锯片基体的圆跳动、厚度、翘曲的测量均由人工进行操作，而裂纹的检测则完全依靠人眼观察。工人的劳动强度大，检测效率低下，尤其是裂纹的检测，极易造成漏检。
发明内容
针对以上技术需求，本发明提供一种圆锯片基体圆跳动、厚度、翘曲及齿根裂纹的检测装置，使得在圆锯片基体旋转一周的过程中，同时测得圆跳动、厚度、翘曲以及判断出齿根区域是否存在裂纹缺陷。
本发明采用的技术方案为：一种圆锯片基体圆跳动、厚度、翘曲及齿根裂纹的检测装置，包括固定装置、检测装置和传动装置三个部分。
固定装置部分主要由旋转底座、圆锯片基体、压紧盘盖、旋转法兰、拉杆、拨叉夹具和气缸组成，旋转法兰固定在旋转底座上，圆锯片基体装夹于压紧盘盖和旋转法兰中间，拉杆通过拨叉夹具和压紧盘盖将圆锯片基体压紧在旋转法兰上，气缸与拉杆连接。
检测装置包括工控机、涡流探头、第一激光位移传感器和第二激光位移传感器，涡流探头设置在圆锯片基体齿根区域的下方，作用为检测圆锯片基体齿根区域的裂纹；第一激光位移传感器和第二激光位移传感器对称安装在圆锯片基体齿根处的上下两侧，工控机处理第一激光位移传感器和第二激光位移传感器二者与圆锯片基体上下两侧的多组距离值以及涡流探头探测的涡流信号。
传动装置包括带传动机构和步进电机，带传动机构连接步进电机与拉杆，圆锯片基体旋转的动力由步进电机提供，通过带传动机构进行传递，步进电机及气缸的操作由工控机控制。
为了适应不同直径的圆锯片基体的检测，将涡流探头、第一激光位移传感器、第二激光位移传感器的底座安装在滑动装置上，滑动装置可以由直线导轨和滑块组成，这样三者就可以相对于圆锯片基体轴线的位置自由调节。
第一激光位移传感器和第二激光位移传感器对称设置于圆锯片基体齿根的上下两侧，与圆锯片基体齿根的距离可以设置为5mm。
本发明的有益效果为：
在圆锯片基体旋转一周的过程中，利用第一激光位移传感器与第二激光位移传感器测得与圆锯片基体上下两侧的多组距离值，利用涡流探头获得圆锯片基体的齿根区域的涡流信号，进而利用工控机处理上述距离值和涡流信号，从而获得圆锯片基体的圆跳动、厚度、翘曲以及判断是否存在裂纹。利用本发明提供的装置，能够实现圆锯片基体的快速检测，避免裂纹的漏检。极大地提高工作效率，达到企业提高产品质量和减员增效的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的系统标定示意图；
图中：1-气缸；2-涡流探头；3-旋转底座；4-圆锯片基体；5-旋转法兰；6-压紧盘盖；7-拨叉夹具；8-拉杆；9-第一激光位移传感器；10-直线导轨；11-滑块；12-工控机；13-第二激光位移传感器；14-带传动机构；15-步进电机；16-标准圆锯片基体试样。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的描述，如图1所示，本发明为一种圆锯片基体圆跳动、厚度、翘曲及齿根裂纹的自动检测装置，由固定装置、检测装置和传动装置三部分组成，固定装置包括旋转底座3、圆锯片基体4、压紧盘盖6、旋转法兰5、拉杆8、拨叉夹具7和气缸1，所述的旋转法兰5固定在旋转底座3上，圆锯片基体4装夹于压紧盘盖6和旋转法兰5中间，所述的拉杆8通过拨叉夹具7和压紧盘盖6将圆锯片基体4压紧在旋转法兰5上，气缸1与拉杆8连接。
检测装置包括工控机12、涡流探头2、第一激光位移传感器9和第二激光位移传感器13，涡流探头2设置在圆锯片基体4齿根区域的下方，第一激光位移传感器9和第二激光位移传感器13对称安装在圆锯片基体4齿根处的上下两侧，工控机12的作用是处理第一激光位移传感器9和第二激光位移传感器13测得的距离值以及涡流探头2探测的涡流信号。
传动装置包括带传动机构14和步进电机15，带传动机构14连接步进电机15与拉杆8，圆锯片基体4旋转的动力由步进电机15提供，通过带传动机构14进行传递，所述步进电机15及气缸1的操作由工控机12控制。
更进一步的，为了能够检测不同直径的圆锯片基体，涡流探头2、第一激光位移传感器9和第二激光位移传感器13的底座安装在滑动装置上，滑动装置可以包括直线导轨10和滑块11。
更进一步的，第一激光位移传感器9和第二激光位移传感器13对称设置于距离圆锯片基体4齿根5mm处的上下两侧。
本发明的工作原理为：
如图2所示，在测量前，首先使用标准圆锯片基体试样16进行标定，标准圆锯片基体试样16的厚度公差，平面度，圆跳动要求较为严格，因此可忽略不计上述各项。将标准圆锯片基体试样16夹持于旋转法兰5上，分别获得第一激光位移传感器9与标准圆锯片基体试样16上表面的距离值A0，第二激光位移传感器13与标准圆锯片基体试样16下表面的距离值B0。结合标准圆锯片基体试样16的厚度T0，可知第一激光位移传感器9与第二激光位移传感器13之间的中心距DCenter＝A0+B0+T0。系统标定完毕后，便可以针对圆锯片基体4进行测量，对于圆锯片基体4，在其旋转一周后，测得了第一激光位移传感器9与圆锯片基体4上表面的n个距离值，用数组A表示；第二激光位移传感器13与圆锯片基体4下表面的n个相对应的距离值，用数组B表示，通过计算便可获得圆锯片基体4的圆跳动、厚度及翘曲，具体方法如下：
圆锯片基体上表面的圆跳动则为数组A中最大值与最小值之差：Amax-Amin，同理，下表面的圆跳动则为：Bmax-Bmin。圆锯片基体的平均厚度为：
1 n ( n × D Center - Σ i = 1 n A i - Σ i = 1 n B i ) .
结合圆锯片基体的平面度公差tp，圆跳动公差tt，翘曲利用与旋转法兰直接接触的圆锯片基体下表面较之于标准圆锯片基体试样下表面的偏离值进行衡量，翘曲分为上翘与下曲，有时上翘与下曲甚至同时存在：当Bmax>B0+tp+tt时，圆锯片基体发生上翘，上翘值为：ts＝Bmax-B0-tp-tt；当Bmin<B0-tp-ts时，圆锯片基体4整体发生下曲，下曲值为：tx＝B0-Bmin-tp-tt。
裂纹的检测通过以下方法实现：根据涡流探头2测得的圆锯片基体上缝隙数量与消音缝数量进行比较，若缝隙数量大于消音缝数量，则圆锯片基体齿根部分存在裂纹缺陷。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的普通技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化；凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.圆锯片基体圆跳动、厚度、翘曲及齿根裂纹的检测装置，其特征在于：包括固定装置、检测装置和传动装置，
所述的固定装置包括旋转底座、圆锯片基体、压紧盘盖、旋转法兰、拉杆、拨叉夹具和气缸，所述的旋转法兰固定在旋转底座上，所述的圆锯片基体装夹于压紧盘盖和旋转法兰中间，所述的拉杆通过拨叉夹具和压紧盘盖将圆锯片基体压紧在旋转法兰上，所述的气缸与拉杆连接；
所述的检测装置包括工控机、涡流探头、第一激光位移传感器和第二激光位移传感器，所述的涡流探头设置在圆锯片基体齿根区域的下方，所述的第一激光位移传感器和第二激光位移传感器对称安装在圆锯片基体齿根处的上下两侧，所述的工控机处理第一激光位移传感器和第二激光位移传感器测得的距离值以及涡流探头探测的涡流信号；
所述的传动装置包括带传动机构和步进电机，所述的带传动机构连接步进电机与拉杆，所述步进电机及气缸的操作由工控机控制。
2.根据权利要求1所述的圆锯片基体圆跳动、厚度、翘曲及齿根裂纹的检测装置，其特征在于：所述的涡流探头、第一激光位移传感器和第二激光位移传感器的底座安装在滑动装置上。
3.根据权利要求2所述的圆锯片基体圆跳动、厚度、翘曲及齿根裂纹的检测装置，其特征在于：所述的滑动装置包括直线导轨和滑块。
4.根据权利要求1、2和3任一所述的圆锯片基体圆跳动、厚度、翘曲及齿根裂纹的检测装置，其特征在于：所述的第一激光位移传感器和第二激光位移传感器对称设置于距离圆锯片基体齿根5mm处的上下两侧。
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