CN107014332A - 一种圆盘刀刃口磨损的检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆盘刀刃口磨损的检测方法及装置。本发明提出的刃口磨损的检测装置，包括工作台，滚子轴承，底座，加紧螺母，橡胶垫片，L型气道块，气体流量计，气道块导轨。根据孔口流量特性及流量连续性方程，在压力差相同的情况下，当小空处流通截面发生变化时，气流量也随之变化。当圆盘刀的侧面和外圆柱面与L型气道块的两侧面贴合时，磨损的圆盘刀刃口与L型气道块的垂直角落处形成空隙，通过结构设置将此空隙变为气体流经管道的一部分。当圆盘刀刃口磨损更严重时，此处的空隙就会更大，管道内流量发生变化而在气体流量计上显示，记录此刻的刃口位置和气流量，旋转工作台对整个圆盘刀进行检测。
Description
技术领域
本发明属于金属板材纵向剪切机分条加工技术领域，具体涉及一种圆盘刀刃口磨损的检测方法及装置。
背景技术
随着IT、电工电讯、电力设备、办公机器、五金制品等行业的快速发展以及级进模高速冲裁加工和节能节材的需求，对于作为原材料的金属带材尺寸精度、形状精度、毛刺等分切断面质量等指标提出了更高的要求。纵向剪切机是一种将冷轧后的宽面幅金属薄板分切成特定宽度带材，用于后续金属制品成形加工，其工作原理是采用成对圆盘滚剪刀为工具连续剪切使材局部料产生塑性变形和脆性裂纹而分离。金属带材的分切加工精度是影响金属制品加工的关键因素之一，是制作精密金属制品的基础。圆盘刀分切金属板材后会造成刃口磨损，而刃口磨损直接影响后续分切板材的质量和精度。随着分切里程的增加，圆盘刀与分切断面出现剧烈摩擦、刮擦，刃口半径增大、出现锯齿形磨损。刀具如再继续使用，刃口切入困难，无法形成切口造成板材撕裂分切断面产生较大毛刺，同时刀具刃口受力增大，崩刃更易发生，增加了圆盘刀的后续刃磨量。故当圆盘刀磨损程度严重致使分切出来的板材质量不合格时，就需要进行刃口修复，否则也会加剧刃口磨损，甚至造成刃口崩边等不可修复的破坏。
现有的刃口磨损检测装置操作繁琐、检测效率低且价格昂贵。如借用表面轮廓仪测量圆盘刀刃口轮廓，使轮廓仪的探针依次划过圆盘刀的侧面、刃口和外圆柱面，再根据得到的刃口轮廓曲线拟合刃口过渡圆弧半径。而且大部分厂家并未配备刃口磨损的检测设备，主要依靠工程师的观察判断，太多的主观性，有时会造成了不必要的损失。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有刃口磨损检测设备存在的检测效率低、操作繁琐、价格昂贵的问题，提供一种圆盘刀刃口磨损的检测方法及装置，能够检测圆盘刀各个位置的刃口磨损量，且操作简单、成本低、检测效率高。
为解决以上技术问题，本发明提出的技术方案是：
一种圆盘滚剪刀刃口磨损的检测方法，根据孔口流量特性及流量连续性方程，在压力差相同的情况下，当小空处流通截面发生变化时，气流量也随之变化，根据气流量而得知圆盘刀刃口的磨损情况，包括如下步骤：
步骤1：取下已磨损的圆盘刀放置到工作台上；
步骤2：调整气道块导轨的加紧螺母使L型气道块沿着气道块导轨逐步靠近圆盘刀，直至圆盘刀外径碰到L型气道块的侧面，且凹型垫片有较大压缩；
步骤3：调整工作台的加紧螺母，直至圆盘刀压紧L型气道块的表面，且L型气道块上的凹型垫片有较大压缩；
步骤4：从L型气道块的下气道口通入恒压气体，并在侧气道口处测量其流量，记录流量值并记录刃口位置；
步骤5：旋转工作台，重复以上各步骤，完成整个圆盘刀刃口的检测；
步骤6：根据测量结果绘制的刃口位置-气流量曲线，再对照借用轮廓仪及此装置标定好的刃口半径与气流的关系表，得知圆盘刀各个位置的刃口磨损量。
具体的，所述的L型气道块和凹型垫片在检测时必须能保证良好的气密性，可在此基础上借用油封以达到更好的气密性。
具体的，所述恒压气体可用恒压油代替。
具体的，所述的圆盘刀可以为任意外径尺寸。
一种圆盘刀刃口磨损的检测装置，包括工作台，滚子轴承，底座，加紧螺母，橡胶垫片，L型气道块，气体流量计，气道块导轨，所述滚子轴承固定在底座上，工作台则固定在滚子轴承上，工作台可绕底座中心旋转；所述圆盘刀放置在工作台上，并由加紧螺母固定；所述橡胶垫片安放在L型气道块上；所述L型气道块安装在气道块导轨上，可通过加紧螺母确定安装位置并固定；所述气体流量计安装在L型气道块的侧气道口处，检测细微的流量变化。
具体的，工作台表面光滑，以免刮擦圆盘刀侧面；凸台外径与圆盘刀内孔配合，且凸台上部与加紧螺母通过螺纹配合，检测时对圆盘刀起到固定作用。
具体的，所述滚子轴承内孔固定在工作台上，外径与底座配合固定，工作台可绕底座中心旋转，且可借用伺服电机进行控制。
具体的，L型气道块两侧面有凹型槽，以便于凹型垫片放入，有下气道和侧气道两个气道，恒压气体从下气道进入，经过空隙后从侧气道流出，L型气道块与圆盘刀贴合的侧面为圆弧面。
具体的，L型气道块侧面有凹型槽，凹型橡胶垫片恰好放入槽中，且厚度比槽深大，检测时，圆盘刀挤压凹型橡胶垫片，垫片压缩后起到密封作用，且与垫片接触的刃口部分也被密封住，从而只留出气道口处的刃口有空隙，凹型垫片厚度需根据具体检测情况而定。
与现有技术相比，本发明检测原理清晰，结构简单，操作简便，检测效率高。
附图说明
图1是本发明的结构俯视图；
图2是本发明的结构主视剖视图；
图3、图4是本发明主要原理部分的放大图；
图5是L型气道块的三视图。
图中：1.工作台、2.滚子轴承、3.底座、4.圆盘刀、5.加紧螺母、6.橡胶圈、7.橡胶圈、8.L型气道块、9.气体流量计、10.加紧螺母、11.气道块导轨、12.空隙
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举例实施例对本发明作进一步说明。
本发明公开了一种圆盘刀刃口磨损的检测方法和装置，请参考图1-图5，其中图1是本发明的结构俯视图，图2为本发明的结构主视剖视图，图3、图4是本发明主要原理部分的放大图，图5为L型气道块的三视图。
本发明公开了一种圆盘滚剪刀刃口磨损的检测方法，根据孔口流量特性及流量连续性方程，在压力差相同的情况下，当小空处流通截面发生变化时，气流量也随之变化，根据气流量而得知圆盘刀刃口的磨损情况，具体步骤如下：
步骤1：圆盘刀4刃口磨损主要体现为刃口材料减少，刃口半径增大。取下已磨损的圆盘刀4放置到工作台1轴肩上；
步骤2：调整气道块导轨11的加紧螺母10使L型气道块8沿着气道块导轨11逐步靠近圆盘刀4，直至圆盘刀4外径碰到L型气道块8的侧面，且凹型垫片7有较大压缩；
步骤3：调整工作台1的加紧螺母5，直至圆盘刀4压紧L型气道块8的表面，且L型气道块8上的凹型垫片6有较大压缩；
步骤4：从L型气道块8的下气道口通入恒压气体，气体流量计9在侧气道口处测量其流量，记录流量值并记录刃口位置；
步骤5：旋转工作台1，重复以上各步骤，完成整个圆盘刀4刃口的检测；
步骤6：根据测量结果绘制的刃口位置-气流量曲线，再对照借用轮廓仪及此装置标定好的刃口半径与气流的关系表，得知圆盘刀4各个位置的刃口磨损量。
其中，所述的圆盘刀可以为任意外径尺寸。
所述恒压气体可用恒压油代替。
所述的L型气道块和凹型垫片在检测时必须能保证良好的气密性，可在此基础上借用油封以达到更好的气密性。
本发明还公开了一种圆盘刀刃口磨损的检测装置。
如图1、图2所示，圆盘剪刃口磨损检测装置主要包括工作台1、滚子轴承2、底座3、圆盘刀4、加紧螺母5、橡胶圈6、橡胶圈7、L型气道块8、气体流量计9、加紧螺母10、气道块导轨11、空隙12。
如图3和图5所示，本发明实施例中，L型气道块8侧面有凹型槽，凹型橡胶垫片6和7恰好放入槽中，且厚度比槽深大，检测时，圆盘刀4挤压凹型橡胶垫片6和7，垫片压缩后起到密封作用，且与垫片接触的刃口部分也被密封住，从而只留出气道口处的刃口留有空隙。
如图2和图4所示，本发明实施例中，圆盘刀4刃口磨损主要提现为刃口材料减少，刃口半径增大。当圆盘刀刃口磨损更严重时，此时的空隙12就会更大。恒压气体从L型气道块8的下气道进入，经过圆盘刀4刃口处的空隙12后再从L型气道块8的侧气道口流出，气体流量计9安装在侧气道口处，对气流量进行检测。再旋转工作台1对整个圆盘刀进行检测。根据测量结果绘制的刃口位置-气流量曲线，再对照借用轮廓仪及此装置标定好的刃口半径与气流的关系表，从而得知圆盘刀各个位置的刃口磨损量。
具体的，工作台1表面光滑，以免刮擦圆盘刀4侧面；凸台外径与圆盘刀4内孔配合，且凸台上部与加紧螺母通过螺纹配合，检测时对圆盘刀4起到固定作用。
具体的，所述滚子轴承2内孔固定在工作台上，外径与底座配合固定，工作台1可绕底座3中心旋转，且可借用伺服电机进行控制。
具体的，L型气道块8两侧面有凹型槽，以便于凹型垫片放入，有下气道和侧气道两个气道，恒压气体从下气道进入，经过空隙后从侧气道流出，L型气道块8与圆盘刀4贴合的侧面为圆弧面。
具体的，L型气道块8侧面有凹型槽，凹型橡胶垫片恰好放入槽中，且厚度比槽深大，检测时，圆盘刀4挤压凹型橡胶垫片，垫片压缩后起到密封作用，且与垫片接触的刃口部分也被密封住，从而只留出气道口处的刃口有空隙，凹型垫片厚度需根据具体检测情况而定。
本发明实施例中，圆盘刀的外径可以是任意尺寸。检测原理清晰，结构简单，操作简便，检测效率高，检测成本低。若更改工作台结构，则此装置可用于检测任意垂直刃口刀具的磨损。
上述实施例为本发明的一种实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种圆盘滚剪刀刃口磨损的检测方法，根据孔口流量特性及流量连续性方程，在压力差相同的情况下，当小空处流通截面发生变化时，气流量也随之变化，根据气流量而得知圆盘刀刃口的磨损情况，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：取下已磨损的圆盘刀放置到工作台上；
步骤2：调整气道块导轨的加紧螺母使L型气道块沿着气道块导轨逐步靠近圆盘刀，直至圆盘刀外径碰到L型气道块的侧面，且凹型垫片有较大压缩；
步骤3：调整工作台的加紧螺母，直至圆盘刀压紧L型气道块的表面，且L型气道块上的凹型垫片有较大压缩；
步骤4：从L型气道块的下气道口通入恒压气体，并在侧气道口处测量其流量，记录流量值并记录刃口位置；
步骤5：旋转工作台，重复以上各步骤，完成整个圆盘刀刃口的检测；
步骤6：根据测量结果绘制的刃口位置-气流量曲线，再对照借用轮廓仪及此装置标定好的刃口半径与气流的关系表，得知圆盘刀各个位置的刃口磨损量。
2.根据权利要求书1所述的圆盘滚剪刀刃口磨损的检测方法，其特征在于，所述的L型气道块和凹型垫片在检测时必须能保证良好的气密性，可在此基础上借用油封以达到更好的气密性。
3.根据权利要求书1所述的圆盘滚剪刀刃口磨损的检测方法，其特征在于，所述恒压气体可用恒压油代替。
4.根据权利要求书1所述的圆盘滚剪刀刃口磨损的检测方法，其特征在于，所述的圆盘刀可以为任意外径尺寸。
5.一种圆盘刀刃口磨损的检测装置，其特征在于，包括工作台，滚子轴承，底座，加紧螺母，橡胶垫片，L型气道块，气体流量计，气道块导轨，所述滚子轴承固定在底座上，工作台则固定在滚子轴承上，工作台可绕底座中心旋转；所述圆盘刀放置在工作台上，并由加紧螺母固定；所述橡胶垫片安放在L型气道块上；所述L型气道块安装在气道块导轨上，可通过加紧螺母确定安装位置并固定；所述气体流量计安装在L型气道块的侧气道口处，检测细微的流量变化。
6.如权利要求5所述的圆盘刀刃口磨损的检测装置，其特征在于工作台表面光滑，以免刮擦圆盘刀侧面；凸台外径与圆盘刀内孔配合，且凸台上部与加紧螺母通过螺纹配合，检测时对圆盘刀起到固定作用。
7.如权利要求5所述的圆盘刀刃口磨损的检测装置，其特征在于所述滚子轴承内孔固定在工作台上，外径与底座配合固定，工作台可绕底座中心旋转，且可借用伺服电机进行控制。
8.如权利要求5所述的圆盘刀刃口磨损的检测装置，其特征在于L型气道块两侧面有凹型槽，以便于凹型垫片放入，有下气道和侧气道两个气道，恒压气体从下气道进入，经过空隙后从侧气道流出，L型气道块与圆盘刀贴合的侧面为圆弧面。
9.如权利要求5所述的圆盘刀刃口磨损的检测装置，其特征在于L型气道块侧面有凹型槽，凹型橡胶垫片恰好放入槽中，且厚度比槽深大，检测时，圆盘刀挤压凹型橡胶垫片，垫片压缩后起到密封作用，且与垫片接触的刃口部分也被密封住，从而只留出气道口处的刃口有空隙，凹型垫片厚度需根据具体检测情况而定。
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