CN109605130B - 一种内循环式液压光电寻边器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智能数控技术领域，且公开了一种内循环式液压光电寻边器，包括密封针筒Ⅰ、夹持柄、密封针筒Ⅱ和固定连板，所述密封针筒Ⅰ顶端的中部与密封针筒Ⅱ的底端固定连接。该内循环式液压光电寻边器，通过密封针筒Ⅰ和密封针筒Ⅱ的设置，将测量杆对待加工件边侧位置的变化转化为固定连板电路的通断信号，利用发光二极管的亮灭来调整测量杆的具体位置，进而获得待加工件边缘的精确位置及数值，与现有的偏置式或光电式相比，该寻边器不会因使用者的主观因素而导致其精度发生变化，操作难度较低，而且不需要借助待加工件作为导电体，可以对任意材质的零件进行检测，检测精度高、适用范围广。

Description

一种内循环式液压光电寻边器
技术领域
本发明涉及智能数控技术领域，具体为一种内循环式液压光电寻边器。
背景技术
寻边器是数控加工中精确定位待加工件中心位置的一种检测工具，通过测量待加工件两侧的数值，求取平均值，以获取待加工的中心值，或是从中求得零件加工程序的坐标原点，进而确保零件的加工精度，其主要分为偏置式和光电式寻边器。
但偏置式寻边器的结构简单，其检测精度会因使用者的熟练情况而发生变化，使用者的主观判断因素会对其检测的精度产生较大的影响，致使其操作难度较大、检测精度较低，而光电式寻边器虽然其检测精度要高于偏置式寻边器，且操作简单方便，但因其工作原理的原因，致使其只能对导电材料进行检测，而对非导电的材料则无法进行检测。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明提供了一种内循环式液压光电寻边器，具备检测精度高、操作简单、对于待加工件的材质没有要求的优点，解决了现有的偏置式或光电式寻边器的操作难度较高、检测精度较低且适用范围较小的问题。
(二)技术方案
本发明提供如下技术方案：一种内循环式液压光电寻边器，包括密封针筒Ⅰ、夹持柄、密封针筒Ⅱ和固定连板，所述密封针筒Ⅰ顶端的一侧与夹持柄的底端固定连接，所述密封针筒Ⅰ顶端的中部与密封针筒Ⅱ的底端固定连接，且密封针筒Ⅱ的内腔与密封针筒Ⅰ的内腔连通，所述密封针筒Ⅱ外部一侧的中部与固定连板的一侧固定连接，且固定连板底端的一侧与密封针筒Ⅰ顶端的另一侧固定连接。
优选的，所述密封针筒Ⅰ包括密封活塞Ⅰ、测量杆、密封活塞Ⅱ、调节螺杆和调节旋钮，所述密封针筒Ⅰ内壁的一侧与密封活塞Ⅰ的外表面活动套接，所述密封活塞Ⅰ一侧的中部与测量杆的一端固定连接，且测量杆的另一端贯穿并延伸至密封针筒Ⅰ外部的右侧，所述密封针筒Ⅰ内壁的另一侧与密封活塞Ⅱ的外表面活动套接，所述密封活塞Ⅱ的一侧与调节螺杆的一端活动套接，且调节螺杆的另一端贯穿并延伸至密封针筒Ⅰ外部的左侧且固定安装有调节旋钮，所述调节螺杆的外表面与密封针筒Ⅰ另一侧的内部螺纹连接。
优选的，所述密封针筒Ⅱ包括密封活塞Ⅲ、导向杆、导向弹簧和导电金属，所述密封针筒Ⅱ内壁的顶部与密封活塞Ⅲ的外表面活动套接，所述密封活塞Ⅲ的顶端与导向杆的底端固定连接，且导向杆的顶端贯穿并延伸至密封针筒Ⅱ的顶部，所述导向杆的外部且位于密封针筒Ⅱ内腔的顶部套装有导向弹簧，所述导向弹簧的一端与密封针筒Ⅱ内腔的顶部固定连接，且导向弹簧的另一端与密封活塞Ⅲ的顶端固定连接，所述密封针筒Ⅱ内壁一侧的顶部固定安装有两组导电金属。
优选的，所述固定连板包括导向铜线、发光二极管、干电池组、及控制开关，所述固定连板的正面布装有两组导向铜线，且两组导向铜线的一端分别与两个导电金属的内部电连接，两组所述导向铜线的另一端均固定安装有发光二极管，且两组发光二极管的另一端均与干电池组的一端电连接，所述干电池组的另一端与控制开关的一端电连接，所述控制开关的另一端通过另一组导向铜线贯穿并延伸至密封针筒Ⅰ内腔的顶部。
优选的，所述密封针筒Ⅰ和密封针筒Ⅱ的内腔中均充满盐水，且盐水的浓度设为20％，同时密封针筒Ⅰ和密封针筒Ⅱ的内壁上镀有高分子陶瓷聚合物的耐腐蚀层。
优选的，所述测量杆的另一端且位于密封针筒Ⅰ的外部设为半球型结构，且测量杆的外表面且位于密封针筒Ⅰ内腔的一侧设有限位板，同时限位板的一侧与密封针筒Ⅰ内腔的一侧接触。
优选的，所述导向铜线、发光二极管、干电池组、控制开关及密封针筒Ⅰ和密封针筒Ⅱ内腔中20％浓度的盐水形成闭合回路，且两组发光二极管之间相互并联，同时两组发光二极管灯光的颜色分别为红色和绿色。
优选的，所述密封活塞Ⅲ与密封活塞Ⅰ之间的半径比为1:100，且两个导电金属之间的距离为10mm。
(三)有益效果
本发明具备以下有益效果：
1、该内循环式液压光电寻边器，通过密封针筒Ⅰ和密封针筒Ⅱ的设置，将测量杆对待加工件边侧位置的变化转化为固定连板电路的通断信号，利用发光二极管的亮灭来调整测量杆的具体位置，进而获得待加工件边缘的精确位置及数值，与现有的偏置式或光电式相比，该寻边器不会因使用者的主观因素而导致其精度发生变化，操作难度较低，而且不需要借助待加工件作为导电体，可以对任意材质的零件进行检测，检测精度高、适用范围广。
2、该内循环式液压光电寻边器，对于密封活塞Ⅲ及密封活塞Ⅰ半径之比和两个导电金属间距的设置，同时根据液体体积不变的原理，经过计算使得该寻边器的精度达到0.001mm，与现有的寻边器相比，有效的提高了寻边器的检测精度，同时通过密封活塞Ⅱ、调节螺杆及调节旋钮的设置，在每次使用前都可以先对该寻边器进行校验，以减少因外界温度等因素对其检测精度造成的影响，进一步提高了该寻边器的检测精度。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构的半剖视图。
图中：1、密封针筒Ⅰ；11、密封活塞Ⅰ；12、测量杆；13、密封活塞Ⅱ；14、调节螺杆；15、调节旋钮；2、夹持柄；3、密封针筒Ⅱ；31、密封活塞Ⅲ；32、导向杆；33、导向弹簧；34、导电金属；4、固定连板；41、导向铜线；42、发光二极管；43、干电池组；44、控制开关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，一种内循环式液压光电寻边器，包括密封针筒Ⅰ1、夹持柄2、密封针筒Ⅱ3和固定连板4，密封针筒Ⅰ1顶端的一侧与夹持柄2的底端固定连接，密封针筒Ⅰ1顶端的中部与密封针筒Ⅱ3的底端固定连接，且密封针筒Ⅱ3的内腔与密封针筒Ⅰ1的内腔连通，密封针筒Ⅱ3外部一侧的中部与固定连板4的一侧固定连接，且固定连板4底端的一侧与密封针筒Ⅰ1顶端的另一侧固定连接。
本技术方案中，密封针筒Ⅰ1包括密封活塞Ⅰ11、测量杆12、密封活塞Ⅱ13、调节螺杆14和调节旋钮15，密封针筒Ⅰ1内壁的一侧与密封活塞Ⅰ11的外表面活动套接，密封活塞Ⅰ11一侧的中部与测量杆12的一端固定连接，且测量杆12的另一端贯穿并延伸至密封针筒Ⅰ1外部的右侧，密封针筒Ⅰ1内壁的另一侧与密封活塞Ⅱ13的外表面活动套接，密封活塞Ⅱ13的一侧与调节螺杆14的一端活动套接，且调节螺杆14的另一端贯穿并延伸至密封针筒Ⅰ1外部的左侧且固定安装有调节旋钮15，调节螺杆14的外表面与密封针筒Ⅰ1另一侧的内部螺纹连接，对于密封活塞Ⅱ13、调节螺杆14及调节旋钮15的设置，在每次使用前都可以先对该寻边器进行校验，以减少因外界温度等因素对其检测精度造成的影响，同时对于密封活塞Ⅰ11和测量杆12的设置，可以把测量杆12对于待加工件的检测及时的转化为密封针筒Ⅰ1内腔中盐水体积的变化，有效的提高了该内循环式液压光电寻边器检测时的精确性。
本技术方案中，密封针筒Ⅱ3包括密封活塞Ⅲ31、导向杆32、导向弹簧33和导电金属34，密封针筒Ⅱ3内壁的顶部与密封活塞Ⅲ31的外表面活动套接，密封活塞Ⅲ31的顶端与导向杆32的底端固定连接，且导向杆32的顶端贯穿并延伸至密封针筒Ⅱ3的顶部，导向杆32的外部且位于密封针筒Ⅱ3内腔的顶部套装有导向弹簧33，导向弹簧33的一端与密封针筒Ⅱ3内腔的顶部固定连接，且导向弹簧33的另一端与密封活塞Ⅲ31的顶端固定连接，密封针筒Ⅱ3内壁一侧的顶部固定安装有两组导电金属34，对于两组导电金属34的设置，在内循环式液压光电寻边器校验完成时，可以在接通下方的导电金属34形成回路发出绿光，当密封针筒Ⅰ1及密封针筒Ⅱ3的盐水体积发生细微的变换时，向上挤压密封活塞Ⅲ31及导向弹簧33，从而使得盐水与上方的导电金属34发生接触，形成电回路发出红光，从而提醒使用者完成校验及检测工作，操作简单方便、观测较为直观。
本技术方案中，固定连板4包括导向铜线41、发光二极管42、干电池组43、及控制开关44，固定连板4的正面布装有两组导向铜线41，且两组导向铜线41的一端分别与两个导电金属34的内部电连接，两组导向铜线41的另一端均固定安装有发光二极管42，且两组发光二极管42的另一端均与干电池组43的一端电连接，干电池组43的另一端与控制开关44的一端电连接，控制开关44的另一端通过另一组导向铜线41贯穿并延伸至密封针筒Ⅰ1内腔的顶部。
本技术方案中，密封针筒Ⅰ1和密封针筒Ⅱ3的内腔中均充满盐水，且盐水的浓度设为20％，同时密封针筒Ⅰ1和密封针筒Ⅱ3的内壁上镀有高分子陶瓷聚合物的耐腐蚀层，对于20％盐水的设置，可以通过盐水体积不变、形状的变化来接通两组发光二极管42之间的电回路，进而点亮不同的发光二极管42来提醒使用者，完成对待加工件的检测，同时对于高分子陶瓷聚合物的耐腐蚀层的设置，可以有效的保护密封针筒Ⅰ1和密封针筒Ⅱ3，防止其被盐水腐蚀而发生损坏，有效的提高了密封针筒Ⅰ1和密封针筒Ⅱ3的使用寿命。
本技术方案中，测量杆12的另一端且位于密封针筒Ⅰ1的外部设为半球型结构，且测量杆12的外表面且位于密封针筒Ⅰ1内腔的一侧设有限位板，同时限位板的一侧与密封针筒Ⅰ1内腔的一侧接触，对于测量杆12的另一端半球型结构的设置，使得测量杆12的另一端与待加工件的表面之间形成点接触，进而减小该寻边器的检测误差。
本技术方案中，导向铜线41、发光二极管42、干电池组43、控制开关44及密封针筒Ⅰ1和密封针筒Ⅱ3内腔中20％浓度的盐水形成闭合回路，且两组发光二极管42之间相互并联。
本技术方案中，密封活塞Ⅲ31与密封活塞Ⅰ11之间的半径比为1:100，且两个导电金属34之间的距离为10mm，对于密封活塞Ⅲ31与密封活塞Ⅰ11之间半径的设置，同时根据液体体积不变的原理，经过计算使得该内循环式液压光电寻边器的精度可以达到0.001mm，进一步提高了该液压光电式寻边器的检测精度。
本实施例的使用方法和工作原理：
首先，将夹持柄2固定安装在数控机床的主轴上，然后在打开控制开关44，使得发光二极管42与干电池组43之间接通，之后再旋转调节旋钮15，在调节螺杆14的传动作用下带动密封活塞Ⅱ13前后移动，改变密封针筒Ⅰ1及密封针筒Ⅱ3内腔的体积大小，从而调整密封针筒Ⅱ3内腔中20％浓度盐水的位置高度，使其刚好与下方的导电金属34接触，从而接通下方的发光二极管42发出绿光，表示其校验完成，然后再调整该寻边器的位置，使得测量杆12与待加工件的侧面成垂直状态，之后再次启动数控机床，调整主轴的进给速度至0.01mm，缓慢的带动该液压光电寻边器靠近待加工件的侧面挤压测量杆12，在测量杆12发生挤压时，在密封活塞Ⅰ11的作用下迅速的将压力传递给盐水，进而带动密封活塞Ⅲ31向上移动压缩导向弹簧33，同时盐水也会与上方的导电金属34接触，从而导通发光二极管42形成电回路发出红光，然后再次来回的移动主轴，确保在红光刚好亮起时停止移动主轴，记录下相应主轴此时的坐标数值，再将数控机床的主轴移动至待加工件的另一侧，重复上述步骤，完成测量、计算该待加工件的中心位置，或是该零件加工程序的坐标原点。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种内循环式液压光电寻边器，包括密封针筒Ⅰ(1)、夹持柄(2)、密封针筒Ⅱ(3)和固定连板(4)，其特征在于：所述密封针筒Ⅰ(1)顶端的一侧与夹持柄(2)的底端固定连接，所述密封针筒Ⅰ(1)顶端的中部与密封针筒Ⅱ(3)的底端固定连接，且密封针筒Ⅱ(3)的内腔与密封针筒Ⅰ(1)的内腔连通，所述密封针筒Ⅱ(3)外部一侧的中部与固定连板(4)的一侧固定连接，且固定连板(4)底端的一侧与密封针筒Ⅰ(1)顶端的另一侧固定连接；
所述密封针筒Ⅰ(1)包括密封活塞Ⅰ(11)、测量杆(12)、密封活塞Ⅱ(13)、调节螺杆(14)和调节旋钮(15)，所述密封针筒Ⅰ(1)内壁的一侧与密封活塞Ⅰ(11)的外表面活动套接，所述密封活塞Ⅰ(11)一侧的中部与测量杆(12)的一端固定连接，且测量杆(12)的另一端贯穿并延伸至密封针筒Ⅰ(1)外部的右侧，所述密封针筒Ⅰ(1)内壁的另一侧与密封活塞Ⅱ(13)的外表面活动套接，所述密封活塞Ⅱ(13)的一侧与调节螺杆(14)的一端活动套接，且调节螺杆(14)的另一端贯穿并延伸至密封针筒Ⅰ(1)外部的左侧且固定安装有调节旋钮(15)，所述调节螺杆(14)的外表面与密封针筒Ⅰ(1)另一侧的内部螺纹连接；
所述密封针筒Ⅱ(3)包括密封活塞Ⅲ(31)、导向杆(32)、导向弹簧(33)和导电金属(34)，所述密封针筒Ⅱ(3)内壁的顶部与密封活塞Ⅲ(31)的外表面活动套接，所述密封活塞Ⅲ(31)的顶端与导向杆(32)的底端固定连接，且导向杆(32)的顶端贯穿并延伸至密封针筒Ⅱ(3)的顶部，所述导向杆(32)的外部且位于密封针筒Ⅱ(3)内腔的顶部套装有导向弹簧(33)，所述导向弹簧(33)的一端与密封针筒Ⅱ(3)内腔的顶部固定连接，且导向弹簧(33)的另一端与密封活塞Ⅲ(31)的顶端固定连接，所述密封针筒Ⅱ(3)内壁一侧的顶部固定安装有两组导电金属(34)；
所述固定连板(4)包括导向铜线(41)、发光二极管(42)、干电池组(43)、及控制开关(44)，所述固定连板(4)的正面布装有两组导向铜线(41)，且两组导向铜线(41)的一端分别与两个导电金属(34)的内部电连接，两组所述导向铜线(41)的另一端均固定安装有发光二极管(42)，且两组发光二极管(42)的另一端均与干电池组(43)的一端电连接，所述干电池组(43)的另一端与控制开关(44)的一端电连接，所述控制开关(44)的另一端通过另一组导向铜线(41)贯穿并延伸至密封针筒Ⅰ(1)内腔的顶部；
所述密封针筒Ⅰ(1)和密封针筒Ⅱ(3)的内腔中均充满盐水，且盐水的浓度设为20％，同时密封针筒Ⅰ(1)和密封针筒Ⅱ(3)的内壁上镀有高分子陶瓷聚合物的耐腐蚀层；
所述测量杆(12)的另一端且位于密封针筒Ⅰ(1)的外部设为半球型结构，且测量杆(12)的外表面且位于密封针筒Ⅰ(1)内腔的一侧设有限位板，同时限位板的一侧与密封针筒Ⅰ(1)内腔的一侧接触；
所述导向铜线(41)、发光二极管(42)、干电池组(43)、控制开关(44)及密封针筒Ⅰ(1)和密封针筒Ⅱ(3)内腔中20％浓度的盐水形成闭合回路，且两组发光二极管(42)之间相互并联，同时两组发光二极管(42)灯光的颜色分别为红色和绿色；
所述密封活塞Ⅲ(31)与密封活塞Ⅰ(11)之间的半径比为1:100，且两个导电金属(34)之间的距离为10mm。
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