CN116197748A - 无心磨砂轮损耗修正设备及修正方法 - Google Patents

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吴丽萍
张赣盛
孙志远
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Abstract

本发明涉及一种无心磨砂轮损耗修正设备，包括工作台，所述工作台上设有无心磨床，所述无心磨床包括磨削砂轮和磨削砂轮同轴向设置的导向轮，所述磨削砂轮和导向轮之间设有用于放置工件的支架，所述支架上可沿磨削砂轮的轴线方向放置工件，所述磨削砂轮和导向轮均可朝着工件往复移动，所述磨削砂轮的一侧设有与磨削砂轮同步移动的激光测距器，所述激光测距器的测距头与磨削砂轮轴心之间的间距保持不变。本发明具有可在对工件的磨削过程中，实时修正自身位置，保持对工件的靠近磨削，保证了对工件的磨削精度，且保证了对磨削砂轮位置的检测精度等特点。

Description

无心磨砂轮损耗修正设备及修正方法
技术领域
本发明涉及一种无心磨砂轮损耗修正设备及修正方法，属于无心磨加工的技术领域。
背景技术
无心磨床，是不需要采用工件的轴心定位而进行磨削的一类磨床，使磨具中的一种，主要由磨削砂轮、调整轮和工件支架三个机构构成，其中磨削砂轮实际担任磨削的工作，调整轮控制工件的旋转，并控制工件的进刀速度，至于工件支架乃在磨削时支撑工件，圆柱体状的工件在加工外圆直径时多使用无心磨床，但是无心磨床多为大批量生产，长时间生产会导致砂轮磨损。
在公开号为CN112589553A的中国专利申请中公开了一种自动校正砂轮磨损的无心磨床，包括壳体，所述壳体内设有工作腔，所述工作腔内壁上贯通设有放置活塞的放置开口，所述工作腔内底壁上设有开口向上的落料腔，所述落料腔内设有筛选合格品与不合格品的筛选机构。
上述无心磨床通过对磨削后的工件进行外圆直径检测，实现对砂轮的磨损量检测，并根据磨损量补偿修正砂轮进给量，然而砂轮在磨削过程中，是持续的损耗的，若在对工件磨削后，通过磨削后的工件外圆直径修正磨削砂轮的进给量，无法即时的对工件形成精确的磨削，存在砂轮损耗时的磨削误差，容易产生更多的次品工件。
发明内容
本发明目的在于提供一种无心磨砂轮损耗修正设备及修正方法，解决了现有技术存在的砂轮损耗时会产生对工件的磨削误差等问题。
本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：一种无心磨砂轮损耗修正设备，包括工作台，所述工作台上设有无心磨床，所述无心磨床包括磨削砂轮和磨削砂轮同轴向设置的导向轮，所述磨削砂轮和导向轮之间设有用于放置工件的支架，所述支架上可沿磨削砂轮的轴线方向放置工件，所述磨削砂轮和导向轮均可朝着工件往复移动，所述磨削砂轮的一侧设有与磨削砂轮同步移动的激光测距器，所述激光测距器的测距头与磨削砂轮轴心之间的间距保持不变；上述磨削砂轮和导向轮均可以朝工件移动，对工件进行磨削处理，而激光测距器可实时检测磨削砂轮的损耗度，使得磨削砂轮可在对工件的磨削过程中，实时修正自身位置，保持对工件的靠近磨削，保证了对工件的磨削精度，激光测距器的测距头与磨削砂轮轴心之间的间距保持不变，用以保持激光测距器的测距头和磨削砂轮轴心之间的间距一致，以保证在砂轮持续损耗的情况下，激光测距器的检测精确度。
作为优选，所述激光测距器的测量头朝向与磨削砂轮的半径方向一致；上述激光测距器的测量头朝向与磨削砂轮的半径方向一致的设置，使得激光测距器的激光直射磨削砂轮的侧壁和磨削砂轮轴心，实现了对磨削砂轮损耗量更加直接的检测，减少了数据转化运算的步骤，使得磨削砂轮损耗量的检测更加高效。
作为优选，所述磨削砂轮的周侧设有壳体，所述壳体的后侧设有支柱，所述激光测距器固定在支柱的顶部，所述激光测距器的测距头向下朝向磨削砂轮的侧壁设置；上述激光测距器位于磨削砂轮上方，可避免对磨削砂轮磨削工作的干扰，同时可通过支柱的连接，与磨削砂轮同步移动，以保证与磨削砂轮的同步移动。
作为优选，所述支柱顶部设有沿磨削砂轮的移动方向设置的驱动气缸，所述驱动气缸的输出端与激光测距器连接；上述驱动气缸的设置，使得激光测距器可微调自身位置，使得激光测距器的测量头朝向与磨削砂轮的半径方向一致且准确，以保证测量精确度。
作为优选，所述支架上位于磨削砂轮和导向轮之间的位置处设有开槽，所述开槽的两端分别设有用于固定工件两端的第一固定部和第二固定部；上述开槽的设置，用于供磨削砂轮和导向轮朝工件并与工件接触，实现正常的磨削工作，而第一固定部和第二固定部的设置，可对工件的两端支撑，使得工件位于开槽处，方便进行磨削处理。
作为优选，所述工作台上设有用于驱动磨削砂轮朝工件移动的第一横移驱动机构和用于驱动导向轮朝工件移动的第二横移驱动机构；上述第一横移驱动机构和第二横移驱动机构的设置，使得磨削砂轮和导向轮可通过第一横移驱动机构和第二横移驱动机构的驱动分别独立朝着工件往复移动，实现磨削工作，且磨削砂轮通过第一横移驱动机构的控制，可根据激光测距器的检测，实时修正磨削砂轮的位置，以保持对工件的磨削处理。
作为优选，无心磨砂轮损耗修正设备的修正方法，包括以下步骤：
S1、将待磨削工件置于在支架上；
S2、启动激光测距器，调整激光测距器和磨削砂轮之间的相对位置；
S3、启动磨削砂轮和导向轮；
S4、控制磨削砂轮和导向轮朝待磨削工件移动对待磨削工件磨削；
S5、激光测距器检测磨削砂轮损耗，磨削砂轮根据损耗实时修正位置；
上述修正方法的设置，使得磨削砂轮的损耗量，可通过激光测距器实时检测，且可根据磨削砂轮的损耗量，实时修正磨削砂轮的位置，保持磨削砂轮对待磨削工件的磨削状态，从而降低磨削砂轮损耗的检测误差，保证对磨削砂轮位置的修正精度。
因此，本发明具有可在对工件的磨削过程中，实时修正自身位置，保持对工件的靠近磨削，保证了对工件的磨削精度，且保证了对磨削砂轮位置的检测精度等特点。
附图说明
图1是本发明的立体结构图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图1所示，一种无心磨砂轮损耗修正设备，包括工作台1，工作台1上设有无心磨床a，无心磨床a包括磨削砂轮21和磨削砂轮21同轴向设置的导向轮22，磨削砂轮21和导向轮22之间设有用于放置工件的支架23，支架23上可沿磨削砂轮21的轴线方向放置工件，磨削砂轮21和导向轮22均可朝着工件往复移动，磨削砂轮21的一侧设有与磨削砂轮21同步移动的激光测距器3，激光测距器3的测距头与磨削砂轮21轴心之间的间距保持不变，激光测距器3的测量头朝向与磨削砂轮21的半径方向一致，支架23上位于磨削砂轮21和导向轮22之间的位置处设有开槽231，开槽231的两端分别设有用于固定工件两端的第一固定部232和第二固定部23。
上述支架与外部送料设备连通，待磨削工件可沿轴向自动移动至支架上，当工件的两端分别位于第一固定部和第二固定部上时，工件的中部位于开槽处，此时磨削砂轮和导向轮分别位于工件的外圆两侧，在磨削砂轮和导向轮启动后，磨削砂轮和导向轮同时朝工件的外圆侧壁移动，磨削砂轮对工件的外圆磨削处理，而导向轮带动工件在磨削过程中转动，使得工件边转动边磨削，激光测距器在磨削过程中，实时对磨削砂轮的侧壁进行损耗度检测，以即时修正磨削砂轮的位置。
磨削砂轮21的周侧设有壳体24，壳体24的后侧设有支柱241，激光测距器3固定在支柱241的顶部，激光测距器3的测距头向下朝向磨削砂轮21的侧壁设置，支柱241顶部设有驱动气缸25，驱动气缸25的输出端与激光测距器3连接；上述激光测距器和驱动气缸为目前市场上已有的产品，为现有技术，此处不再赘述，激光测距器的激光射出后，可直线延伸至磨削砂轮的轴心处，在磨削砂轮对待磨削工件磨削时，激光测距器射出的激光直射到磨削砂轮侧壁上，并返回激光测距器，磨削砂轮产生损耗时，激光测距器的激光长度增大，此时激光测距器便可将激光的长度变化数据转化为磨削砂轮的横移数据，实时控制磨削砂轮始终与工件接触，对工件磨削，从而根据磨削砂轮的损耗量可实时修正磨削砂轮与工件的相对位置。
工作台1上设有用于驱动磨削砂轮21朝工件移动的第一横移驱动机构b和用于驱动导向轮22朝工件移动的第二横移驱动机构c；上述第一横移驱动机构和第二横移驱动机构均可采用电机与丝杆的结构，也可采用无杆气缸的结构，控制磨削砂轮和导向轮分别朝工件外圆侧壁移动，第一横移驱动机构控制磨削砂轮移动时，激光测距器随着砂轮同步移动。
无心磨砂轮损耗修正设备的修正方法，包括以下步骤：
S1、将待磨削工件置于在支架上；
S2、启动激光测距器，调整激光测距器和磨削砂轮之间的相对位置；
S3、启动磨削砂轮和导向轮；
S4、控制磨削砂轮和导向轮朝待磨削工件移动对待磨削工件磨削；
S5、激光测距器检测磨削砂轮损耗，磨削砂轮根据损耗实时修正位置。
将工件通过外部送料设备的控制，移动至支架上的开槽处，磨削砂轮和导向轮位于工件的外圆两侧，调整激光测距器与磨削砂轮之间的相对位置，并启动激光测距器，接着启动磨削砂轮和导向轮，控制磨削砂轮朝工件的一侧移动，而导向轮朝工件的另一侧移动，直至磨削砂轮和导向轮与工件的两侧接触，从而开始对工件的磨削处理，而激光测距器对磨削砂轮的损耗进行实时检测，以便于随时传输信号，控制第一横移驱动机构自动实时的驱动磨削砂轮移动，修正磨削砂轮的位置，使得砂轮时刻保持对待磨削工件的磨削状态。

Claims (7)

1.一种无心磨砂轮损耗修正设备，其特征在于：包括工作台(1)，所述工作台(1)上设有无心磨床(a)，所述无心磨床(a)包括磨削砂轮(21)和磨削砂轮(21)同轴向设置的导向轮(22)，所述磨削砂轮(21)和导向轮(22)之间设有用于放置工件的支架(23)，所述支架(23)上可沿磨削砂轮(21)的轴线方向放置工件，所述磨削砂轮(21)和导向轮(22)均可朝着工件往复移动，所述磨削砂轮(21)的一侧设有与磨削砂轮(21)同步移动的激光测距器(3)，所述激光测距器(3)的测距头与磨削砂轮(21)轴心之间的间距保持不变。
2.根据权利要求1所述的无心磨砂轮损耗修正设备，其特征在于：所述激光测距器(3)的测量头朝向与磨削砂轮(21)的半径方向一致。
3.根据权利要求1所述的无心磨砂轮损耗修正设备，其特征在于：所述磨削砂轮(21)的周侧设有壳体(24)，所述壳体(24)的后侧设有支柱(241)，所述激光测距器(3)固定在支柱(241)的顶部，所述激光测距器(3)的测距头向下朝向磨削砂轮(21)的侧壁设置。
4.根据权利要求3所述的无心磨砂轮损耗修正设备，其特征在于：所述支柱(241)顶部设有沿磨削砂轮(21)的移动方向设置的驱动气缸(25)，所述驱动气缸(25)的输出端与激光测距器(3)连接。
5.根据权利要求1所述的无心磨砂轮损耗修正设备，其特征在于：所述支架(23)上位于磨削砂轮(21)和导向轮(22)之间的位置处设有开槽(231)，所述开槽(231)的两端分别设有用于固定工件两端的第一固定部(232)和第二固定部(233)。
6.根据权利要求1所述的无心磨砂轮损耗修正设备，其特征在于：所述工作台(1)上设有用于驱动磨削砂轮(21)朝工件移动的第一横移驱动机构(b)和用于驱动导向轮(22)朝工件移动的第二横移驱动机构(c)。
7.用于权利要求1-6任意一项所述的无心磨砂轮损耗修正设备的修正方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将待磨削工件置于在支架上；
S2、启动激光测距器，调整激光测距器和磨削砂轮之间的相对位置；
S3、启动磨削砂轮和导向轮；
S4、控制磨削砂轮和导向轮朝待磨削工件移动对待磨削工件磨削；
S5、激光测距器检测磨削砂轮损耗，磨削砂轮根据损耗实时修正位置。
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