CN114001633A - 一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统，涉及到机械加工检测领域，包括检测台，还包括控制器、拉动机构、拉力传感器、光板、支架、压力传感器及压力机构，控制器固定设置在检测台的上端左侧，拉动机构设置检测台上并位于控制器的右侧，拉动机构中的拉绳右端与拉力传感器固定连接，拉力传感器的右端固定连接有套绳，光板固定设置检测台的上端右侧，支架套设在光板的上方，且支架可滑动设置在检测台上，压力机构设置在支架上，压力传感器固定设置在压力机构中的气缸下端。本发明能够检测计算得出部件或产品的表面摩擦系数，从而得出部件或产品的表面粗糙度，避免人工检测误差大，提高检测精度，便于人们使用。

Description

一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统

技术领域

本发明属于船舶加工检测技术领域，具体为一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统。

背景技术

机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程，按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工，在对零部件生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或者半成品的过程称为工艺过程，它是生产过程的主要部分，工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺过程，机械制造工艺过程一般是指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程的总和，其他过程则称为辅助过程，例如运输、保管、动力供应、设备维修等。

目前，零部件或产品生产完毕后，有时需要对零部件或产品表面的粗糙度进行检测，尤其是打磨或抛光后，需要检测其表面的粗糙度是否合格，而现有技术中，在对零部件和产品表面的粗糙度检测时，一般通过人工手动和触摸的方式进行检测，人为感知因素影响较大，从而导致误差较大，且无法检测出零部件或产品的表面粗糙度的详细值，影响人们加工。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统，有效的解决了目前在对零部件和产品表面的粗糙度检测时，一般通过人工手动和触摸的方式进行检测，人为感知因素影响较大，从而导致误差较大，且无法检测出零部件或产品的表面粗糙度的详细值，影响人们加工的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统，包括检测台，还包括控制器、拉动机构、拉力传感器、光板、支架、压力传感器及压力机构，所述控制器固定设置在检测台的上端左侧，所述拉动机构设置检测台上并位于控制器的右侧，所述拉动机构中的拉绳右端与拉力传感器固定连接，所述拉力传感器的右端固定连接有套绳，所述光板固定设置检测台的上端右侧，所述支架套设在光板的上方，且支架可滑动设置在检测台上，所述压力机构设置在支架上，所述压力传感器固定设置在压力机构中的气缸下端；

所述控制器内部设置有输入模块、数据接收模块、计算模块及显示模块，所述输入模块用于输入待测部件的重量值，所述数据接收模块可对待测部件受到的拉力值和压力值进行接收，所述计算模块可根据重量值、拉力值和压力值进行计算，所述显示模块用于对重量值、拉力值、压力值及计算结果进行显示。

优选的，所述拉动机构包括两个侧板、伺服电机、绕线盘及拉绳，两个所述侧板的下端均与检测台的上端固定连接，且两个侧板前后对称分布，所述伺服电机固定设置在后侧所述侧板的后端，所述绕线盘设置在两个侧板之间，且绕线盘的前后两端均通过第一转轴分别与两个侧板转动连接，所述伺服电机的输出轴通过轴承穿过后侧的侧板并与第一转轴的后端固定连接，所述拉绳的一端与绕线盘固定连接，且拉绳绕设在绕线盘上。

优选的，所述支架包括两个立柱和顶板，两个所述立柱分别位于光板的前后两侧，所述顶板纵向设置在两个立柱的上方并与两个立柱的上端固定连接。

优选的，所述检测台的上端开设有两个条形滑槽，两个所述条形滑槽分别设置在光板的前后两侧并前后对称设置，两个所述条形滑槽的内部均滑动设置有滑块，且两个所述条形滑槽的内部均固定设置有横向设置的光杆，两个所述滑块均通过通孔分别与两个光杆滑动套设，两个所述滑块的上端分别与两个立柱的下端固定连接。

优选的，所述压力机构包括气缸和弹性组件，所述气缸的上端与顶板的下端中部固定连接，所述气缸的下端与压力传感器固定连接，所述压力传感器的下端与弹性组件中的上板固定连接。

优选的，所述弹性组件包括上板、多个伸缩杆、多个弹簧及下板，所述下板位于上板的正下方，多个所述伸缩杆均位于上板和下板之间，且伸缩杆的上下两端分别与上板及下板固定连接，多个所述弹簧分别与多个伸缩杆活动套设，且弹簧的上下两端分别与上板及下板固定连接。

优选的，两个所述滑块的下端中部开设有开口，两个所述光杆分别穿过两个开口与两个滑块滑动设置，所述光杆的上下两侧均滚动设置有滑轮，两个所述滑轮均位于同一开口内部，且两个滑轮均通过第二转轴与开口的两侧转动连接。

优选的，所述数据接收模块包括压力接收单元和拉力接收单元，所述压力接收单元与压力传感器信号连接并可对压力传感器传递的压力值进行接收，所述拉力接收单元与拉力传感器信号连接并可对拉力传感器传递的拉力值进行接收。

优选的，将待测部件的重力值设定为G，拉力值设定为F，压力值设定为f，待测部件表面的摩擦系数设定为μ，则计算公式如下：

μ=F/（G+f）。

本发明的技术效果和优点：

1、通过设有的检测台、控制器、拉动机构、拉力传感器、光板、支架、压力传感器及压力机构的相互配合，通过控制器中的输入模块将部件的重力值进行输入，将待检测的部件或产品放置在光板上，并使部件位于下板的正下方，使用套绳将部件套住，启动气缸，气缸带动压力传感器和弹性组件向下移动，下板会对部件施加一个压力，压力传感器能够检测部件受到的压力值，并将压力值发送至控制器中的数据接收模块中，启动伺服电机，伺服电机带动绕线盘转动，绕线盘能够对拉绳进行缠绕，拉绳对拉力传感器和套绳施加拉力，套绳对部件施加拉力，同时拉力传感器能够对部件受到的拉力值进行检测，并可将拉力值发送至数据接收模块中，当拉力值的大小与部件和光板之间的摩擦力大小相等时，部件会被匀速拉动，此时，计算模块会根据接收的重量值，压力值和拉力值进行计算，从而得出部件与光板接触的表面的摩擦系数，从而可检测出部件表面的粗糙度，多次重复上述操作，并改变压力值，能够得出多个摩擦系数，从而能够降低误差，便于人们使用。

附图说明

图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的正面剖面结构示意图；

图3为本发明的拉动机构的侧面结构示意图；

图4为本发明的压力机构的侧面结构示意图；

图5为本发明的弹性组件的结构示意图；

图6为本发明的图4中A部分的放大结构示意图；

图7为本发明的系统架构结构示意图；

图8为本发明的系统流程示意图。

图中：1、检测台；2、控制器；3、拉力传感器；4、光板；5、压力传感器；6、拉绳；7、套绳；8、气缸；9、侧板；10、伺服电机；11、绕线盘；12、立柱；13、顶板；14、滑块；15、光杆；16、上板；17、伸缩杆；18、弹簧；19、下板；20、滑轮。

具体实施方式

本发明提供了如图1-8所示的一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统，包括检测台1，还包括控制器2、拉动机构、拉力传感器3、光板4、支架、压力传感器5及压力机构，控制器2固定设置在检测台1的上端左侧，拉动机构设置检测台1上并位于控制器2的右侧，拉动机构中的拉绳6右端与拉力传感器3固定连接，拉力传感器3的右端固定连接有套绳7，光板4固定设置检测台1的上端右侧，支架套设在光板4的上方，且支架可滑动设置在检测台1上，压力机构设置在支架上，压力传感器5固定设置在压力机构中的气缸8下端；

控制器2内部设置有输入模块、数据接收模块、计算模块及显示模块，输入模块用于输入待测部件的重量值，压力传感器3和拉力传感器5均与数据接收模块信号连接，数据接收模块可对待测部件受到的拉力值和压力值进行接收，计算模块可根据重量值、拉力值和压力值进行计算，显示模块用于对重量值、拉力值、压力值及计算结果进行显示。

如图1和图3示，拉动机构包括两个侧板9、伺服电机10、绕线盘11及拉绳6，两个侧板9的下端均与检测台1的上端固定连接，且两个侧板9前后对称分布，伺服电机10固定设置在后侧侧板9的后端，绕线盘11设置在两个侧板9之间，且绕线盘11的前后两端均通过第一转轴分别与两个侧板9转动连接，伺服电机10的输出轴通过轴承穿过后侧的侧板9并与第一转轴的后端固定连接，拉绳6的一端与绕线盘11固定连接，且拉绳6绕设在绕线盘11上，启动伺服电机10，伺服电机10带动绕线盘11转动，绕线盘11能够对拉绳6进行缠绕，拉绳6对拉力传感器3和套绳7施加拉力，套绳7对部件施加拉力，同时拉力传感器3能够对部件受到的拉力值进行检测，并可将拉力值发送至数据接收模块中，当拉力值的大小与部件和光板4之间的摩擦力大小相等时，部件会被匀速拉动。

如图1和图2和图4示，支架包括两个立柱12和顶板13，两个立柱12分别位于光板4的前后两侧，顶板13纵向设置在两个立柱12的上方并与两个立柱12的上端固定连接。

如图1、图4和图5示，检测台1的上端开设有两个条形滑槽，两个条形滑槽分别设置在光板4的前后两侧并前后对称设置，两个条形滑槽的内部均滑动设置有滑块14，且两个条形滑槽的内部均固定设置有横向设置的光杆15，两个滑块14均通过通孔分别与两个光杆15滑动套设，两个滑块14的上端分别与两个立柱12的下端固定连接，能够使支架整体在检测台1上进行滑动。

如图1、图2和图4示，压力机构包括气缸8和弹性组件，气缸8的上端与顶板13的下端中部固定连接，气缸8的下端与压力传感器5固定连接，压力传感器5的下端与弹性组件中的上板16固定连接。

如图6示，弹性组件包括上板16、多个伸缩杆17、多个弹簧18及下板19，下板19位于上板16的正下方，多个伸缩杆17均位于上板16和下板19之间，且伸缩杆17的上下两端分别与上板16及下板19固定连接，多个弹簧18分别与多个伸缩杆17活动套设，且弹簧18的上下两端分别与上板16及下板19固定连接。

将待检测的部件或产品放置在光板4上，并使部件位于下板19的正下方，启动气缸8，气缸8带动压力传感器5和弹性组件向下移动，下板19会对部件施加一个压力，压力传感器5能够检测部件受到的压力值，并将压力值发送至控制器2中的数据接收模块中。

如图6示，两个滑块14的下端中部开设有开口，两个光杆15分别穿过两个开口与两个滑块14滑动设置，光杆15的上下两侧均滚动设置有滑轮20，两个滑轮20均位于同一开口内部，且两个滑轮20均通过第二转轴与开口的两侧转动连接，能够进一步的降低两个滑块14和两个光杆15之间的摩擦，减小对部件检测的误差。

如图7示，数据接收模块包括压力接收单元和拉力接收单元，压力接收单元与压力传感器5信号连接并可对压力传感器5传递的压力值进行接收，拉力接收单元与拉力传感器3信号连接并可对拉力传感器3传递的拉力值进行接收。

还需要说明的是，将待测部件的重力值设定为G，拉力值设定为F，压力值设定为f，待测部件表面的摩擦系数设定为μ，则计算公式如下：

μ=F/G+f。

上述叙述中，光板4和两个光杆15的表面均为光滑设置。

本发明工作原理：通过控制器2中的输入模块将部件的重力值进行输入，将待检测的部件或产品放置在光板4上，并使部件位于下板19的正下方，使用套绳7将部件套住，启动气缸8，气缸8带动压力传感器5和弹性组件向下移动，下板19会对部件施加一个压力，压力传感器5能够检测部件受到的压力值，并将压力值发送至控制器2中的数据接收模块中，启动伺服电机10，伺服电机10带动绕线盘11转动，绕线盘11能够对拉绳6进行缠绕，拉绳6对拉力传感器3和套绳7施加拉力，套绳7对部件施加拉力，同时拉力传感器3能够对部件受到的拉力值进行检测，并可将拉力值发送至数据接收模块中，当拉力值的大小与部件和光板4之间的摩擦力大小相等时，部件会被匀速拉动，此时，计算模块会根据接收的重量值，压力值和拉力值进行计算，从而得出部件与光板4接触的表面的摩擦系数，从而可检测出部件表面的粗糙度，多次重复上操作，并改变压力值，能够得出多个摩擦系数，从而能够降低误差，便于人们使用。

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 (9)

1.一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统，包括检测台（1），其特征在于：还包括控制器（2）、拉动机构、拉力传感器（3）、光板（4）、支架、压力传感器（5）及压力机构，所述控制器（2）固定设置在检测台（1）的上端左侧，所述拉动机构设置检测台（1）上并位于控制器（2）的右侧，所述拉动机构中的拉绳（6）右端与拉力传感器（3）固定连接，所述拉力传感器（3）的右端固定连接有套绳（7），所述光板（4）固定设置检测台（1）的上端右侧，所述支架套设在光板（4）的上方，且支架可滑动设置在检测台（1）上，所述压力机构设置在支架上，所述压力传感器（5）固定设置在压力机构中的气缸（8）下端；所述控制器（2）内部设置有输入模块、数据接收模块、计算模块及显示模块，所述输入模块用于输入待测部件的重量值，所述数据接收模块可对待测部件受到的拉力值和压力值进行接收，所述计算模块可根据重量值、拉力值和压力值进行计算，所述显示模块用于对重量值、拉力值、压力值及计算结果进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统，其特征在于：所述拉动机构包括两个侧板（9）、伺服电机（10）、绕线盘（11）及拉绳（6），两个所述侧板（9）的下端均与检测台（1）的上端固定连接，且两个侧板（9）前后对称分布，所述伺服电机（10）固定设置在后侧所述侧板（9）的后端，所述绕线盘（11）设置在两个侧板（9）之间，且绕线盘（11）的前后两端均通过第一转轴分别与两个侧板（9）转动连接，所述伺服电机（10）的输出轴通过轴承穿过后侧的侧板（9）并与第一转轴的后端固定连接，所述拉绳（6）的一端与绕线盘（11）固定连接，且拉绳（6）绕设在绕线盘（11）上。

3.根据权利要求2所述的一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统，其特征在于：所述支架包括两个立柱（12）和顶板（13），两个所述立柱（12）分别位于光板（4）的前后两侧，所述顶板（13）纵向设置在两个立柱（12）的上方并与两个立柱（12）的上端固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统，其特征在于：所述检测台（1）的上端开设有两个条形滑槽，两个所述条形滑槽分别设置在光板（4）的前后两侧并前后对称设置，两个所述条形滑槽的内部均滑动设置有滑块（14），且两个所述条形滑槽的内部均固定设置有横向设置的光杆（15），两个所述滑块（14）均通过通孔分别与两个光杆（15）滑动套设，两个所述滑块（14）的上端分别与两个立柱（12）的下端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统，其特征在于：所述压力机构包括气缸（8）和弹性组件，所述气缸（8）的上端与顶板（13）的下端中部固定连接，所述气缸（8）的下端与压力传感器（5）固定连接，所述压力传感器（5）的下端与弹性组件中的上板（16）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统，其特征在于：所述弹性组件包括上板（16）、多个伸缩杆（17）、多个弹簧（18）及下板（19），所述下板（19）位于上板（16）的正下方，多个所述伸缩杆（17）均位于上板（16）和下板（19）之间，且伸缩杆（17）的上下两端分别与上板（16）及下板（19）固定连接，多个所述弹簧（18）分别与多个伸缩杆（17）活动套设，且弹簧（18）的上下两端分别与上板（16）及下板（19）固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统，其特征在于：两个所述滑块（14）的下端中部开设有开口，两个所述光杆（15）分别穿过两个开口与两个滑块（14）滑动设置，所述光杆（15）的上下两侧均滚动设置有滑轮（20），两个所述滑轮（20）均位于同一开口内部，且两个滑轮（20）均通过第二转轴与开口的两侧转动连接。

8.根据权利要求7所述的一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统，其特征在于：所述数据接收模块包括压力接收单元和拉力接收单元，所述压力接收单元与压力传感器（5）信号连接并可对压力传感器（5）传递的压力值进行接收，所述拉力接收单元与拉力传感器（3）信号连接并可对拉力传感器（3）传递的拉力值进行接收。

9.根据权利要求8所述的一种船舶零件加工用表面粗糙度检测系统，其特征在于：将待测部件的重力值设定为G，拉力值设定为F，压力值设定为f，待测部件表面的摩擦系数设定为μ，则计算公式如下：

μ=F/（G+f）。

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