CN111251188A - 一种磨床用双向测量臂装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磨床测量设备技术领域，公开了一种磨床用双向测量臂装置，包括机架，机架上滑移连接有一对反向运动的测量臂，测量臂受控连接有驱动装置，驱动装置包括滑移连接在机架上的丝杠，丝杠的两端设置有螺纹方向相反的外螺纹，两个测量臂螺纹连接在不同的外螺纹上，丝杠的中间位置固定连接有共轴心线的带轮，带轮的两端分别通过胀紧套与丝杠连接，带轮上缠绕有皮带，丝杠可拆卸连接有驱动件，驱动件与皮带驱动连接；当工件在测量臂之间的位置不确定时，先碰到工件的测量臂会带动丝杠以及驱动间在机架上滑移，从而无需调整工件的长度，实现对工件位置的自适应，利用两个测量臂对工件进行测量，提高了工件后期打磨的精准度。

Description

一种磨床用双向测量臂装置

技术领域

本发明涉及磨床测量设备技术领域，更具体地说，它涉及一种磨床用双向测量臂装置。

背景技术

磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工。磨床能加工硬度较高的材料，如淬硬钢、硬质合金等，也能加工脆性材料，如玻璃、花岗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能进行高效率的磨削，如强力磨削等。现有的磨床在进行打磨时，为了保证打磨的精度，需要对待打磨件的长度进行测量。

如公开号为102198633A的一项中国专利，公开了一种立式磨床机后测量装置，包括底座，所述底座上固定有竖向设置的由伺服电机驱动的导轨丝杠组件，所述导轨丝杠组件包括导向直线导轨及滚珠丝杠副，所述滚珠丝杠副的螺母座上固定有测量座，所述测量座上固定有测头，所述测头及所述伺服电机分别与所述磨床的数控系统电连接。本发明将伺服电机与导轨丝杠组件相接合，并与磨床的数控系统相连接，通过伺服驱动精确定位，刚度高、精度高，并保证了测量重复定位精确。

但是该技术方案在使用时，其驱动机构只能驱动一个测头移动并对工件进行测量，测量时需要依据多个测量点进行计算，测量的过程繁杂，且多个测量点需要适应工件位置。

发明内容

针对现有的驱动机构只能驱动一个测头对工件进行测量而使得测量繁杂使用不便的技术问题，本发明提供一种磨床用双向测量臂装置，其具有利用驱动装置驱动两个测量臂同时进行测量，并自适应工件位置的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种磨床用双向测量臂装置，包括机架，所述机架上滑移连接有一对反向运动的测量臂，所述测量臂受控连接有驱动装置，所述驱动装置包括滑移连接在所述机架上的丝杠，所述丝杠的两端设置有螺纹方向相反的外螺纹，两个所述测量臂螺纹连接在不同的所述外螺纹上，所述丝杠的中间位置固定连接有共轴心线的带轮，所述带轮的两端分别通过胀紧套与所述丝杠连接，所述带轮上缠绕有皮带，所述丝杠可拆卸连接有驱动件，所述驱动件与所述皮带驱动连接。

通过上述技术方案，利用驱动件驱动皮带转动，皮带带动带轮转动，带轮通过胀紧套与丝杠连接，从而带动丝杠进行转动，丝杠两端螺纹方向相反的外螺纹带动两个测量臂反向运动，使得测量臂能够快速适应被测量的物体，当工件在测量臂之间的位置不确定时，先碰到工件的测量臂会带动丝杠以及驱动间在机架上滑移，从而无需调整工件的长度，实现对工件位置的自适应，当工件的长度改变时，驱动件驱动皮带反向移动，使得测量臂反向移动而远离，以使得两个测量臂之间的距离增大，从而满足不同长度的工件的测量，利用两个测量臂对工件进行测量，不仅测量方便，使测量过程简单化，同时提高了测量效率，提高了工件后期打磨的精准度。

进一步的，所述丝杠与所述驱动件滑移连接，所述驱动件与所述机架之间固定连接有弹性限位件，所述驱动件与所述皮带之间传动连接万向接头，所述皮带设置为具有弹性的同步齿轮带，所述万向接头远离所述驱动件的一端以及所述带轮上设置有与所述同步齿轮带适配的齿轮端。

通过上述技术方案，弹性限位件能对驱动件施加使其复位的弹力，而当工件带离测量臂，测量臂带离丝杠与驱动件，完成测量后，让驱动件转动，则能使驱动件与带动丝杠与测量臂同时复位，缩短测量周期，也无需单独设置复位工序。

进一步的，所述丝杠与所述驱动件固定连接，所述机架在对应所述丝杠端部的位置设置有第一磁性件，所述丝杠的端部固定连接有与所述第一磁性件相斥的第二磁性件。

通过上述技术方案，第一磁性件与第二磁性件相斥，让丝杠不会撞到机架上，同时在测量结束后可以在第一磁性件与第二磁性件之间斥力足够强时自动复位。

进一步的，所述丝杠与所述驱动件固定连接，所述机架在对应所述丝杠两个端部的位置设置有第一吹气件，所述丝杠两端的所述第一吹气件的吹气方向相反。

通过上述技术方案，第一吹气件对着丝杠的端部吹气，让丝杠不会撞到机架上，同时在测量结束后丝杠可以在第一吹气件与第二吹气件之间被吹地自动复位，同时还能让气体吹走落在丝杠、皮带或者滑移连接结构上的废屑，并对加工的物体进行降温。

进一步的，所述带轮轴向上的两端均设有共轴心线的圆盘，所述圆盘朝向所述带轮中心的一侧并沿其边缘可拆卸连接有阻挡罩；

所述阻挡罩设为半圆环型结构。

通过上述技术方案，阻挡罩的设置可对皮带起到一定的限位和阻挡作用，有助于防止皮带在转动的过程中与带轮出现脱离的情况，从而保证皮带在转动过程中的稳定性。

进一步的，所述阻挡罩朝向所述带轮的一侧内侧壁上均匀绕设有多个滚珠；

当所述皮带缠绕于所述带轮上时，所述皮带与所述滚珠相接触。

通过上述技术方案，利用滚珠与皮带相抵接，可进一步保证皮带在转动过程中的稳定性，并且滚珠的设置使得皮带与阻挡罩之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，可减小摩擦，不仅有利于皮带的转动，同时有利于对皮带起到保护的作用，进一步延长了皮带的使用寿命。

进一步的，所述机架的内部沿其长度方向设置有导轨，所述测量臂上设置有与所述导轨相配合使用的导向块。

通过上述技术方案，使得测量臂在移动的过程中能始终沿着机架的水平方向移动，有助于避免测量臂在移动过程中出现偏离的情况，有助于保证测量的精度。

进一步的，所述机架的内部沿其长度方向滑移连接有多个轴承座，所述丝杠的端部贯穿所述轴承座。

通过上述技术方案，轴承座的设置能对丝杠起到一定的导向和支撑作用，有助于保持丝杠的稳定性，从而保证机械臂在移动过程中的稳定性。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

(1)通过在机架上滑移设置两端上外螺纹螺旋方向相反的丝杠，驱动两个测量臂进行方向相反的运动，实现利用两个测量臂同时对不同长度的工件进行测量并且适应工件位置的功能，不仅测量方便，而且还让测量臂适应工件位置缩短测量周期，提高了测量效率，提高了工件后期打磨的精准度；

(2)通过在驱动件与丝杠之间设置万向接头、同步齿轮带以及齿轮端，弹性限位件能对驱动件施加使其复位的弹力，而当工件带离测量臂，测量臂带离丝杠与驱动件，完成测量后，让驱动件转动，则能使驱动件与带动丝杠与测量臂同时复位，缩短测量周期，也无需单独设置复位工序；

(3)通过在机架上设置吹气方向相反且对准丝杠的第一吹气件与第二吹气件，在测量结束后丝杠可以在第一吹气件与第二吹气件之间被吹地自动复位，同时还能让气体吹走落在丝杠、皮带或者滑移连接结构上的废屑，并对加工的物体进行降温。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明去除机架侧盖的结构示意图；

图3为本发明中带轮的结构示意图；

图4为本发明带第一磁性件与第二磁性件的结构示意图；

图5为本发明带第一吹气件与第二吹气件的结构示意图。

附图标记：1、机架；2、驱动装置；21、丝杠；22、带轮；23、胀紧套；24、皮带；25、驱动件；26、环形槽；27、阻挡罩；28、滚珠；3、测量臂；31、连接座；32、导轨；33、导向块；34、轴承座；4、第一磁性件；5、第二磁性件；6、第一吹气件；7、第二吹气件；8、弹性限位件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

一种磨床用双向测量臂装置，包括机架1、驱动装置2与一对反向运动的测量臂3，测量臂3均与机架1滑移连接。驱动装置2用于驱动测量臂3沿机架1的长度方向滑移，以实现测量臂3对工件的测量。参照图2，机架1的内部沿其长度方向设置有导轨32，测量臂3上设置有与导轨32相配合使用的导向块33。优选的，导向块33与导轨32滑移连接。这样，使得测量臂3在移动的过程中能始终沿着机架1的水平方向移动，有助于避免测量臂3在移动过程中出现偏离的情况，有助于保证测量的精度。

驱动装置2包括滑移连接在机架1上的丝杠21，丝杠21沿机架1的长度方向设置于机架1的内部，丝杠21的两端设置有螺纹方向相反的外螺纹，两个测量臂3螺纹连接在不同的外螺纹上。驱动装置2还包括带轮22，带轮22固定连接于丝杠21的中间位置处，带轮22的两端分别通过胀紧套23与丝杠21固定。带轮22上缠绕有皮带24，皮带24由驱动件25驱动。优选的，皮带24沿机架1的长度方向设置，驱动件25设为伺服电机。优选地，驱动件25与丝杠21可均固定连接在一块竖直板上，竖直板滑移连接于机架1。

另外，丝杠21与驱动件25通过滑轨滑移连接，驱动件25还滑移连接在竖直板上。驱动件25与机架1之间固定连接有橡胶材料制成的弹性限位件8，驱动件25与皮带24之间传动连接万向接头，皮带24设置为具有弹性的同步齿轮带，万向接头远离驱动件25的一端以及带轮22上设置有与同步齿轮带适配的齿轮端。弹性限位件8能对驱动件25施加使其复位的弹力，而当工件带离测量臂3，测量臂3带离丝杠21与驱动件25，完成测量后，让驱动件25转动，则能使驱动件25与带动丝杠21与测量臂3同时复位，缩短测量周期，也无需单独设置复位工序。

在其它一些情况下，丝杠21与驱动件25固定连接，如图4所示，机架1在对应丝杠21端部的位置设置有第一磁性件4，丝杠21的端部固定连接有与第一磁性件4相斥的第二磁性件5。第一磁性件4与第二磁性件5相斥，让丝杠21不会撞到机架1上，同时在测量结束后可以在第一磁性件4与第二磁性件5之间斥力足够强时自动复位。另外的，如图5所示，机架1在对应丝杠21两个端部的位置设置有第一吹气件6，丝杠21两端的第一吹气件6的吹气方向相反。第一吹气件6对着丝杠21的端部吹气，让丝杠21不会撞到机架1上，同时在测量结束后丝杠21可以在第一吹气件6与第二吹气件7之间被吹地自动复位，同时还能让气体吹走落在丝杠21、皮带24或者滑移连接结构上的废屑，并对加工的物体进行降温。

参照图2，测量臂3的一端位于机架1的内部，另一端延伸至机架1的外部，测量臂3分别通过连接座31螺纹连接于丝杠21，使得两个测量臂3被丝杠21驱动时时始终朝着相反的方向移动。利用电机驱动皮带24正向转动，皮带24带动带轮22转动，带轮22通过胀紧套23与丝杠21连接，从而带动丝杠21进行转动，当工件的长度改变或者位置改变时，电机驱动皮带24让两个测量臂3之间分离以使得两个测量臂3之间的距离增大而容纳工件，以实现不同长度的工件的测量。其中，为了保证连接座31不随着丝杠21的转动而发生转动，参照图2，连接座31呈其中心位置处开设有与丝杠21相配合使用的螺旋孔的块状结构，且连接座31远离测量臂3的一侧与机架1相接触。这样，使得测量臂3能保持正常的沿着丝杠21的长度方向移动。

参照图1，机架1的内部沿其长度方向通过滑轨滑移连接有多个轴承座34，两个丝杠21均分别贯穿多个轴承座34。轴承座34的设置能对丝杠21起到一定的导向和支撑作用，有助于保持丝杠21的稳定性，从而保证测量臂3在移动过程中的稳定性。

为了提高带轮22的使用效果，参照图3，带轮22由圆辊和圆辊两端连接的圆盘组合成一体式结构，圆辊的外部等距开设有多个环形槽26。优选的，环形槽26的拐角处设有倒角。这样，环形槽26的设置可减小皮带24与带轮22之间的接触面积，从而增大皮带24与带轮22之间的散热空间，有助于增强散热效果，延长皮带24与带轮22的使用寿命，同时可减小带轮22的自重，有助于带轮22的转动。带轮22上的圆辊设为中空的结构。这样，可进一步减小带轮22的自重，从而进一步有助于电机驱动带轮22进行转动。

为了提高皮带24在工作过程中的稳定性，参照图3，带轮22上两个圆盘朝向带轮22中心的一侧并沿其边缘可拆卸连接有阻挡罩27。这样，可对皮带24启动一定的限位和阻挡的作用，有助于防止皮带24在转动的过程中出现与带轮22脱离的情况，从而保证皮带24在转动过程中的稳定性。阻挡罩27设为半圆环型结构。这样，有助于适应带轮22与皮带24的形状，有助于皮带24的转动。阻挡罩27朝向带轮22的一侧内侧壁上均匀绕设有多个滚珠28。当皮带24缠绕于带轮22上时，皮带24与滚珠28相接触。这样，利用滚珠28与皮带24相抵接，可进一步保证皮带24在转动过程中的稳定性，并且滚珠28的设置使得皮带24与阻挡罩27之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，可减小摩擦，不仅有利于皮带24的转动，同时有利于对皮带24起到保护的作用，进一步延长了皮带24的使用寿命。

本实施例的实施原理为：测量臂3用于对工件的长度进行测量，利用驱动装置2驱动两个测量臂3同时进行运动，从而实现两个测量臂3同时对工件进行测量的功能，不仅测量方便，使测量过程简单化，同时提高了测量效率，提高了工件后期打磨的精准度。当需要对工件进行测量时，启动电机，带动皮带24转动，带动带轮22转动，从而带动两个丝杠21同时进行转动，由于丝杠21与连接座31之间为丝杠21螺母副连接，丝杠21转动带动连接座31在其上沿丝杠21的长度方向移动，进而带动测量臂3沿着丝杠21的长度方向进行移动，因为丝杠21上螺旋槽的螺旋方向相反，使得两个测量臂3同时朝着相向的方向或是同时朝着相反的方向移动，实现两个测量臂3之间距离的缩短与增大，从而可方便的对工件进行夹持测量，测量方便，测量方式简单，有助于提高工作效率，从而有助于提高测量的精准度，进一步提高工件打磨的精度，保证工件的产品质量，在测量臂3的移动过程中，轴承座34可保证丝杠21的稳定性，导向块33与导轨32的配合设置可对测量臂3起到一定的导向作用，从而保证测量臂3能始终沿着丝杠21的长度方向移动，避免测量臂3在移动过程中出现偏离的情况，从而保证了测量臂3测量的精度，从而进一步保证了工件打磨的精度，进一步保证了产品质量。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种磨床用双向测量臂装置，包括机架（1），其特征在于，所述机架（1）上滑移连接有一对反向运动的测量臂（3），所述测量臂（3）受控连接有驱动装置（2），所述驱动装置（2）包括滑移连接在所述机架（1）上的丝杠（21），所述丝杠（21）的两端设置有螺纹方向相反的外螺纹，两个所述测量臂（3）螺纹连接在不同的所述外螺纹上，所述丝杠（21）的中间位置固定连接有共轴心线的带轮（22），所述带轮（22）的两端分别通过胀紧套（23）与所述丝杠（21）连接，所述带轮（22）上缠绕有皮带（24），所述丝杠（21）可拆卸连接有驱动件（25），所述驱动件（25）与所述皮带（24）驱动连接。

2.根据权利要求1所述的磨床用双向测量臂装置，其特征在于，所述丝杠（21）与所述驱动件（25）滑移连接，所述驱动件（25）与所述机架（1）之间固定连接有弹性限位件（8），所述驱动件（25）与所述皮带（24）之间传动连接万向接头，所述皮带（24）设置为具有弹性的同步齿轮带，所述万向接头远离所述驱动件（25）的一端以及所述带轮（22）上设置有与所述同步齿轮带适配的齿轮端。

3.根据权利要求1所述的磨床用双向测量臂装置，其特征在于，所述丝杠（21）与所述驱动件（25）固定连接，所述机架（1）在对应所述丝杠（21）端部的位置设置有第一磁性件（4），所述丝杠（21）的端部固定连接有与所述第一磁性件（4）相斥的第二磁性件（5）。

4.根据权利要求1所述的磨床用双向测量臂装置，其特征在于，所述丝杠（21）与所述驱动件（25）固定连接，所述机架（1）在对应所述丝杠（21）两个端部的位置设置有第一吹气件（6），所述丝杠（21）两端的所述第一吹气件（6）的吹气方向相反。

5.根据权利要求1所述的磨床用双向测量臂装置，其特征在于，所述带轮（22）轴向上的两端均设有共轴心线的圆盘，所述圆盘朝向所述带轮（22）中心的一侧并沿其边缘可拆卸连接有阻挡罩（27），所述阻挡罩（27）设为半圆环型结构。

6.根据权利要求5所述的磨床用双向测量臂装置，其特征在于，所述阻挡罩（27）朝向所述带轮（22）的一侧内侧壁上均匀绕设有多个滚珠（28）；

当所述皮带（24）缠绕于所述带轮（22）上时，所述皮带（24）与所述滚珠（28）相接触。

7.根据权利要求1所述的磨床用双向测量臂装置，其特征在于，所述机架（1）的内部沿其长度方向设置有导轨（32），所述测量臂（3）上设置有与所述导轨（32）相配合使用的导向块（33）。

8.根据权利要求1所述的磨床用双向测量臂装置，其特征在于，所述机架（1）的内部沿其长度方向滑移连接有多个轴承座（34），所述丝杠（21）的端部贯穿所述轴承座（34）。

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