CN116690423A - 一种精密磨床端面测量系统及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种精密磨床端面测量系统及测量方法,精密磨床端面测量系统用于检测工件的待加工端面坐标,精密磨床端面测量系统包括:安装基座;伸缩机构,第一端铰接装配于安装基座。可转动连接于基座的连杆组件,伸缩机构的第二端铰接连接于连杆组件。测试装置,包括测试单元和控制模块,所述测试单元的延伸方向和连杆组件的转动中心线相交,所述伸缩机构驱动连杆组件往复摆动,测试单元包括倾斜凸出的至少一个测试姿态和远离工件的避让姿态。精密磨床端面测量系统通过安装基座装配至磨床的砂轮架,可随砂轮架同步运动,以快速检测砂轮架所加工的待加工面的坐标参数,从而实现砂轮架的磨砂轮能够精确磨削对应尺寸的工件表面。
Description
技术领域
本发明涉及机床技术领域,具体涉及一种精密磨床端面测量系统及测量方法。
背景技术
随着我国在汽车制造、航空航天、装备制造、船舶制造、轨道交通制造及功能部件制造等领域里的不断发展,对于核心零部件的尺寸精度和形位公差要求也越来越高。磨削加工作为部分核心产品零件的精加工工序,其加工过程中的加工位置检测直接关联工件最终的加工质量。
中国专利CN206883338U公开了一种具有在线检测功能的外圆磨床,包括床身,在该床身的前侧设置有导轨,在该导轨上设置有头架与尾架,在所述床身的后侧安装有砂轮机构,该砂轮机构设置于头架与尾架之间,在所述床身的前侧安装有数控系统,在该床身上还通过滑动安装结构安装有外径检测机构,该外径检测机构位于所述头架与尾架之间,在所述砂轮机构的顶部还通过支撑机构连接有端面检测机构,所述外径检测机构与端面检测机构均电性连接至所述数控系统。
现有磨床的在线检测采用直线伸缩式检测机构,直线伸缩式的检测机构其运动方式单一,并且,当磨削加工的零件结构复杂,则容易导致加工过程中检测位置狭小,存在难以就近安装端面测量装置,而远距离安装测量装置时准确度不高的技术问题。
发明内容
为解决现有技术存在的磨床的检测机构检测精度低,对复杂零件的端面检测难度大的技术问题,本发明提出一种精密磨床端面测量系统及测量方法,以实现检测区域灵活,检测精度高。
本发明的第一方面公开了一种精密磨床端面测量系统,用于检测工件的待加工端面坐标,精密磨床端面测量系统包括:
安装基座;
伸缩机构,第一端铰接装配于所述安装基座;
可转动连接于所述安装基座的连杆组件,所述伸缩机构的第二端铰接连接于所述连杆组件且远离所述连杆组件的转动中心线;
测试装置,包括安装于所述连杆组件的测试单元和与所述测试单元电连接的控制模块,所述测试单元的延伸方向和所述连杆组件的转动中心线相交,所述伸缩机构驱动所述连杆组件往复摆动,所述连杆组件、伸缩机构及安装基座三者的铰接点呈三角结构,所述伸缩机构和测试单元分别位于所述连杆组件的转动中心线两侧,所述测试单元包括倾斜凸出的至少一个测试姿态和远离工件的避让姿态。
在一实施例中,所述测试单元为接触式检测元件,所述测试单元用于检测工件的至少一个空间坐标参数。
在一实施例中,所述测试单元包括固定于所述连杆组件的测试架和安装于所述测试架末端的接触式测头,所述接触式测头的末端设置有探测球头,在测试姿态时,所述探测球头的球心和所述工件的转动中心线处于同一水平面。
在一实施例中,所述连杆组件包括可转动连接于所述安装基座的转动轴和固定于所述转动轴的摆杆,所述伸缩机构铰接连接于所述摆杆的末端,所述测试单元固定于所述转动轴并与所述摆杆间隔设置。
在一实施例中,所述摆杆的凸出方向和所述测试单元的凸出方向相反。
在一实施例中,所述连杆组件还包括装配所述转动轴两端的轴承组和密封圈,所述密封圈包括固定于所述安装基座的外圈和相对于所述外圈弯曲的内圈,所述内圈的末端朝向所述轴承组一侧弹性抵接于所述转动轴。
在一实施例中,还包括安装于所述安装基座的位置检测组件,所述位置检测组件用于检测所述测试单元的方位参数。
在一实施例中,所述位置检测组件包括安装于所述安装基座的第一检测件和安装于所述摆杆的第一感应件,所述第一检测件和所述第一感应件间隔设置,所述第一检测件位于所述摆杆的一侧,所述第一检测件用于检测所述摆杆的避让姿态。
在一实施例中,所述位置检测组件包括倾斜安装于所述安装基座的第二检测件和安装于所述摆杆的第二感应件,所述第二检测件位于所述第二感应件的转动路径上,所述第二检测件用于检测所述摆杆的测试姿态。
在一实施例中,所述伸缩机构包括伸缩气缸、安装于所述伸缩气缸的第一调速阀和第二调速阀,所述第一调速阀连接所述伸缩气缸的第一腔,所述第一调速阀连接所述伸缩气缸的第二腔。
本发明的第二方面公开了一种测量方法,包括如上所述的精密磨床端面测量系统,所述安装基座安装于磨床的砂轮架;所述测量方法包括以下步骤:
控制所述伸缩机构缩回以带动所述连杆组件正向转动,所述测试单元的末端倾斜凸出,以处于测试姿态;
控制所述砂轮架带动至所述安装基座移动,直至所述测试单元触碰待加工端面;
所述控制模块基于所述测试单元的触碰位置及所述砂轮架的位置参数生成坐标参数;
控制所述伸缩机构伸出以带动所述连杆组件反向转动,以处于避让姿态;
驱动所述砂轮架移动至所述待加工端面。
在一实施例中,所述测试单元自所述避让姿态向所述测试姿态的转动角度设置为A,其中,50度≤A≤75度。
本发明中精密磨床端面测量系统通过安装基座装配至磨床的砂轮架,可随砂轮架同步运动,以快速检测砂轮架所加工的待加工面的坐标参数,从而实现砂轮架的磨砂轮能够精确磨削对应尺寸的工件表面。伸缩机构驱动连杆组件摆动,从而使测试单元能够在测试姿态和避让姿态灵活切换,并且,测试单元在倾斜的测试姿态下测试工件,灵活测试复杂工件的端面以及在狭小空间检测待加工面,检测灵活性高,检测范围广。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供精密磨床端面测量系统的处于避让姿态的结构示意图。
图2是本发明一实施例提供精密磨床端面测量系统处于测试姿态的结构示意图。
图3是本发明一实施例提供测试单元检测待加工面的示意图。
图4是本发明一实施例提供精密磨床端面测量系统的剖视示意图。
图5是本发明一实施例提供精密磨床端面测量系统在B处的放大示意图。
图6是本发明一实施例提供伸缩机构的驱动示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一
如图1至图3所示,本实施例提供一种精密磨床端面测量系统,用于检测工件60的待加工端面61坐标。精密磨床端面测量系统包括安装基座10、伸缩机构20、连杆组件30和测试装置40,精密磨床端面测量系统通过安装基座10安装于砂轮架70,并随砂轮架70同步移动,既能减小砂轮往复移动所造成的累计误差,也可提高磨削加工效率。
安装基座10为刚性底座结构,其通过紧固件装配于砂轮架70,以构成精密磨床端面测量系统的整体快速拆装,装配便捷且使用统配性好。精密磨床端面测量系统与磨床的控制系统电连接,以构成数据和指令的交互。作为优选,安装基座10设置有安装平面11,该安装平面11贴合于砂轮架70的顶部表面或者砂轮架70的预留装配面。
精密磨床端面测量系统通过安装基座10装配至磨床的砂轮架70,可随砂轮架70同步运动,以快速检测砂轮架70所加工的待加工端面61的坐标参数,从而实现砂轮架70的磨砂轮71能够精确磨削对应尺寸的工件60表面。
伸缩机构20配置为可执行伸出及缩回动作的伸缩元件,其可配置为气缸组件、液压缸组件、电动推杆组件及其它。作为优选,伸缩机构20配置为气缸组件,以降低整体结构复杂性。伸缩机构20的第一端铰接装配于安装基座10,连杆组件30可转动连接于安装基座10,伸缩机构20的第二端铰接连接于连杆组件30且远离连杆组件30的转动中心线。连杆组件30、伸缩机构20及安装基座10三者的铰接点呈三角结构,伸缩机构20和测试装置40的测试单元分别位于连杆组件30的转动中心线两侧。伸缩机构20、安装基座10和连杆组件30的连接点构成近似三角结构,当伸缩机构20伸缩变化时,连杆组件30同步转动。伸缩机构20位于安装基座10的上方,且远离测试装置40的测试单元,从而减小测试装置40的测试单元在摆动过程中所受到的空间局限性,并极大提高了精密磨床端面测量系统装配至砂轮架70的便捷性,对砂轮架70的空间布局限制少,极大提高统配性。测试单元摆动所需的驱动力及驱动空间集中于砂轮架70的顶部,适配大部分机床的安装及利用。连杆组件30、伸缩机构20及安装基座10构成上三角结构,其轴向摆动幅度极小甚至不存在轴向摆动,并且能够将用于检测的测试单元集中下安装基座20的下方区域,使测试单元触碰到工件60后即可准确读取数据,检测精度高。进一步地,连杆组件30、伸缩机构20及安装基座10构成上三角结构,检测单元的转动通过连杆组件30进行稳定,使得检测单元在连杆组件30的轴向不移动,定位精度高。
测试装置40包括安装于连杆组件30的测试单元和与测试单元电连接的控制模块,测试单元的延伸方向和连杆组件30的转动中心线相交。伸缩机构20驱动连杆组件30往复摆动,测试单元包括处于测试工件60的待加工端面61的至少一个测试姿态和远离工件60的避让姿态。
测试单元固定于连杆组件30并呈悬臂结构,测试单元朝向远离连杆组件30的转动中心线的方向凸出,以使测试单元的测试端活动范围大,并且,伸缩机构20驱动连杆组件30摆动,从而使测试单元能够在测试姿态和避让姿态灵活切换。测试单元在倾斜的测试姿态下测试工件60,灵活测试复杂工件60的端面以及在狭小空间检测待加工端面61,检测灵活性高,检测范围广。
在一可选的实施方式中,测试单元为接触式检测元件,测试单元用于检测工件60的至少一个空间坐标参数。测试单元采用接触式检测,对待加工端面61的检测位置精度高。可选地,接触式检测元件可采用接触式测头42,可用于感测X、Y、Z三个空间方向的力,其中,单向重复精度可达1μm,以提高工件60的磨削加工精度。
在一具体实施例中,测试单元包括固定于连杆组件30的测试架41和安装于测试架41末端的接触式测头42。测试架41用于延长和调整接触式测头42的位置,从而扩大接触式测头42的检测范围。接触式测头42与控制模块电连接,当接触式测头42触碰工件60的待加工端面61,则控制模块输出电信号,以使砂轮架70停止移动,控制模块基于当前的数据生成坐标参数。伸缩机构20伸长,以驱动连杆组件30转动,从而使测试架41向避让姿态方向收拢,避免接触式测头42受到冲击而损坏。
进一步地,接触式测头42的末端设置有探测球头421,在测试姿态时,探测球头421的球心和工件60的转动中心线处于同一水平面。测试架41转动至测试姿态时,倾斜凸出,并构成探测待加工端面61的位置,探测球头421的球心与工件60的转动中心线处于同一水平面,则通过确定待加工端面61的单一尺寸即可确定砂轮架70的磨削位置,极大提到加工精度。作为优选,砂轮架70所安装的磨砂轮71的转动中心线、探测球头421的球心和工件60的转动中心线处于同一水平面,以提高磨砂轮71的磨削精度。
测试架41的转动平面平行于伸缩机构20的伸缩活动平面,则测试架41的移动位置和角度为垂直连杆组件30的转动中心线,其转动平面稳定。
实施例二
如图3至图5所示,连杆组件30安装于安装基座10,从而构成预设范围内的摆动结构。其中,连杆组件30包括可转动连接于安装基座10的转动轴32和固定于转动轴32的摆杆31,伸缩机构20铰接连接于摆杆31的末端,测试单元固定于转动轴32并与摆杆31间隔设置。摆杆31自转动轴32凸出形成的驱动臂,伸缩机构20与摆杆31铰接连接,以使摆杆31的转动灵活。作为优选,摆杆31的凸出方向垂直于转动轴32的轴线,以控制转动轴32的转动角度准确,偏差小。进一步地,摆杆31配置为直臂,在摆杆31的末端设置有开口槽,伸缩机构20的中心线与开口槽的中心线重合,以保持摆杆31受力平衡。
作为优选,转动轴32的两端分别穿出安装基座10,摆杆31固定于转动轴32的其中一端,测试单元固定于转动轴32的另一端。转动轴32可转动连接于安装基座10,仅仅构成转动结构,保持转动的同步性和角度一致性。
在一可选地实施例中,连杆组件30还包括装配转动轴32两端的轴承组33和密封圈34,密封圈34包括固定于安装基座10的外圈342和相对于外圈342弯曲的内圈341,内圈341的末端朝向轴承组33一侧弹性抵接于转动轴32。轴承组33分别安装于转动轴32的两端,以提高转动轴32的转动灵活性及可靠性。作为优选,轴承组33包括至少一个角轴承331,两组轴承组33的角轴承331朝向背对设置,以避免转动轴32承受轴向力而偏移。作为优选,每个轴承组33包括并列设置的两个角轴承331。
密封圈34安装于安装基座10的轴承孔处,在磨削环境下,连杆组件30存在磨料或灰尘进入转动轴32和安装基座10之间的配合间隙的弊端,密封圈34设置于安装基座10,可阻挡灰尘及其它异物进入。本实施例中,密封圈34的内圈341固定于安装基座10,外圈342朝向轴承组33一侧倾斜形成密封锁舌结构。该密封锁舌结构包括自内圈341倾斜凸出的形变部3421、位于形变部3421末端的锁舌部3422和凸出锁舌部3422的定位凸筋3423,定位凸筋3423朝向内圈341一侧凸出,定位凸筋3423可限制锁舌部3422向内圈341方向的最大弯曲量,以保持锁舌部3422贴合于转动轴32的外周壁,密封效果好。作为优选,连杆组件30包括套设于转动轴32的套筒35,套筒35的两端分别抵接轴承组33的内圈341及摆杆31;以及,套筒35的两端分别抵接轴承组33的内圈341及测试架41;从而保持摆杆31及测试架41的安装位置稳定,密封锁舌结构抵接于套筒35的外周壁。
在一可选地实施例中,摆杆31的凸出方向和测试单元的凸出方向相反,两者在垂直于转动轴32的转动中心线方向的平面投影呈相互背离的方向。其中摆杆31的转动角度即为测试架41的转动角度,摆动尺寸控制精度高。可选地,转动轴32通过花键结构连接摆杆31,以使两者固定。可选地,转动轴32通过平键36连接摆杆31,以使两者定位固定。
实施例三
如图4至图6所示,精密磨床端面测量系统还包括安装于安装基座10的位置检测组件50,位置检测组件50用于检测测试单元的方位参数。位置检测组件50可设置为角度检测、行程检测或者位置感应检测,从而确定测试架41的摆动角度。
机床可基于位置检测装置的检测参数控制砂轮架70运行,例如,精密磨床端面测量系统装配于砂轮架70,当测试单元需要进行随工件60的端面执行测量工作时,伸缩机构20缩回带动测试架41相对于安装基座10倾斜伸出,位置检测组件50检测测试架41摆动至测试姿态,则机床X轴及Z轴便可开始运行,砂轮架70移动。当探测球头421触碰到工件60的端面时,测试单元感测到信号,则机床的控制系统记录当前的Z轴的位置值。数控系统基于记录的Z轴位置值生成控制指令,可控制磨砂轮71快速进给到磨削位置,提高机床效率。控制模块基于控制指令控制测试架41偏移后收回时,位置检测组件50检测到测试件处于避让姿态,则机床便可进行其它加工动作。
位置检测组件50可配置为行程开关,如,在摆杆31的转动路径上设置两个行程开关,以检测摆杆31的转动角度,测试架41的摆动角度和摆杆31的摆动角度相同,从而确定测试单元的摆动角度。
在一可选地实施例中,位置检测组件50包括安装于安装基座10的第一检测件51和安装于摆杆31的第一感应件52,第一检测件51和第一感应件52间隔设置,第一检测件51位于摆杆31的一侧,第一检测件51用于检测摆杆31的避让姿态。第一检测件51固定安装于安装基座10,以保持固定检测位置,第一感应件52随摆杆31摆动,以构成弧形的活动轨迹。第一检测件51和第一感应件52为非接触式感应元件。例如,第一检测件51设置为霍尔感应元件、光电感应元件、铁质感应元件等非接触式感应传感器。
在一可选地实施例中,位置检测组件50包括倾斜安装于安装基座10的第二检测件53和安装于摆杆31的第二感应件54,第二检测件53位于第二感应件54的转动路径上,第二检测件53用于检测摆杆31的测试姿态。第二检测件53固定安装于安装基座10,并且,第二检测件53的感应方向相对于安装基座10的安装面倾斜设置。作为优选,第二感应件54随摆杆31摆动,以构成弧形的活动轨迹。第二接触件的感应方向平行于第二感应件54所转动弧线的切线方向,以保持固定检测位置准确。第二检测件53和第二感应件54为接触式感应元件。例如,第二检测件53设置为高精度位置传感器,以精确控制检测元件的摆动角度,测试姿态的角度一致性高,重复性高。
实施例四
如图4至图6所示,伸缩机构20作为驱动测试单元摆动的动力机构,其伸缩长度可控,从而实现摆杆31的摆动角度可控。在一实施例中,伸缩机构20配置为伸缩气缸,伸缩气缸的输出轴与摆杆31铰接连接,伸缩气缸的缸体与安装基座10铰接连接。作为优选,伸缩气缸的输出端安装有万向球轴承23,万向球轴承23与摆杆31通过销轴可转动连接。
进一步地,伸缩机构20包括伸缩气缸、安装于伸缩气缸的第一调速阀21和第二调速阀22,第一调速阀21连接伸缩气缸的第一腔,第一调速阀21连接伸缩气缸的第二腔。第一腔和第二腔为伸缩气缸内活塞分隔形成的两个腔室,第一腔内通入气体,则第二腔内的气体流出,以构成输出轴的伸出姿态;第一腔内流出气体,第二腔内的气体通入,以构成输出轴的缩回姿态。
第一调速阀21和第二调速阀22用于调节伸缩气缸的伸缩运行速度,该运行速度以使伸缩气缸的伸出速度和缩回速度灵活调节。例如,伸缩气缸缩回的速度小于伸缩气缸伸出的速度,从而使测试单元自避让姿态向测试姿态的速度降低,从而保持整体的稳定性和测试精度。
可选地,控制模块或者机床的控制系统可自动控制第一调速阀21和第二调速阀22,从而使测试单元在摆动速度在各个阶段不同,进一步优化测试单元的摆动速度灵活性。例如,测试单元的摆动速度分隔成三部分,包括速度慢的起始阶段、快速自动的中间阶段及速度慢的到位阶段。
作为优选,伸缩机构20还包括电磁阀24,电磁阀24连通至第一调速阀21和第二调速阀22,以通过电磁阀24切换气流通道,从而降低整体结构尺寸和管路布局的复杂度。例如,当电磁阀24未得电时,此时伸缩气缸的第一腔进气,伸缩气缸的活塞杆伸出,摆杆31和探测球头421处于避让姿态。当电磁阀24得电时,此时伸缩气缸的第一腔进气,伸缩气缸的活塞杆缩回,摆杆31和探测球头421处于测试姿态。
实施例五
本实施例公开了一种测量方法,该测量方法应用于机床,机床配置有上述实施例公开的精密磨床端面测量系统,安装基座10安装于磨床的砂轮架70,并随砂轮架70共同运动。
测量方法包括以下步骤:
步骤S101,控制伸缩机构20缩回以带动连杆组件30正向转动,测试单元的末端倾斜凸出,以处于测试姿态。精密磨床端面测量系统整体随砂轮架70移动,当砂轮架70移动至接近工件60位置后,伸缩机构20缩回,该缩回速度可基于第一调速阀21和第二调速阀22的配合调节。在测试架41转动至测试姿态的位置后,伸缩机构20停止伸缩变化,保持测试姿态。
步骤S102,控制砂轮架70带动至安装基座10移动,直至测试单元触碰待加工端面61。磨床的控制系统控制砂轮架70移动,以使探测球头421逐渐靠近工件60的待加工端面61,直至探测球头421触碰待加工端面61。
步骤S103,控制模块基于测试单元的触碰位置及砂轮架70的位置参数生成坐标参数。机床的水平工作面具有X向和Z向坐标,以及位于竖直方向的Y向坐标。其中,探测球头421在测试姿态时的Y向尺寸即为工件60回转中心线的所处平面尺寸,从而在获取精确的Z向坐标,即可准确获取砂轮架70的加工位置及加工尺寸,提高加工尺寸获取的效率。
步骤S104,控制伸缩机构20伸出以带动连杆组件30反向转动,以处于避让姿态.在本步骤中,在完成待加工端面61的坐标参数检测后,探测球头421移动离开待加工端面61,连杆组件30伸出从而使连杆组件30转动,使探测球头421远离工件60。
步骤S105,驱动砂轮架70移动至待加工端面61。
上述测量方法能够实现磨床在线加工和检测工件60的待加工端面61,并且,探测球头421的中心线设定符合加工工件60的要求,其中,Y向和X向通过机床数据进行整合,通过处于同一平面的探测球头421进行Z向确定后,即可获得精确的待加工端面61的坐标尺寸,加工精度高,检测效率高。通过摆动式的测试单元进行检测,其摆动幅度大,可实现协同砂轮架70共同运动,可适配复杂端面的测量,测量精度高。
在一实施例中,测试单元自避让姿态向测试姿态的转动角度设置为A,其中,50度≤A≤75度。作为优选,测试单元摆动角度可设置为50度、60度、65度、70度、75度等。不同的摆动角度,可实现不同检测位置,可基于不同的应用场景灵活调节。
为了说明的目的,前述描述使用具体命名以提供对实施方案的透彻理解。然而,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,不需要具体细节即可实践实施方案。因此,出于例示和描述的目的,呈现了对本文的具体实施方案的前述描述。这些描述并非旨在是穷举性的或将实施方案限制到所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是,鉴于上面的教导内容,许多修改和变型是可行的。另外,当在本文中用于指部件的位置时,上文和下文的术语或它们的同义词不一定指相对于外部参照的绝对位置,而是指部件的参考附图的相对位置。
此外,前述附图和描述包括许多概念和特征,其可以多种方式组合以实现多种有益效果和优点。因此,可组合来自各种不同附图的特征,部件,元件和/或概念,以产生未必在本说明书中示出或描述的实施方案或实施方式。此外,在任何特定实施方案和/或实施方式中,不一定需要具体附图或说明中所示的所有特征,部件,元件和/或概念。应当理解,此类实施方案和/或实施方式落入本说明书的范围。
Claims (11)
1.一种精密磨床端面测量系统,用于检测工件的待加工端面坐标,其特征在于,精密磨床端面测量系统包括:
安装基座,用于通过紧固件装配于砂轮架;
伸缩机构,第一端铰接装配于所述安装基座;
可转动连接于所述安装基座的连杆组件,所述连杆组件包括可转动连接于所述安装基座的转动轴、固定于所述转动轴的摆杆、分别装配于所述转动轴两端的轴承组、密封圈和套筒,所述伸缩机构的第二端铰接连接于所述摆杆,所述测试单元固定于所述转动轴并与所述摆杆间隔设置,所述转动轴一端的套筒用于对应限定所述轴承组和摆杆之间的轴向距离,所述转动轴另一端的套筒用于对应限定所述轴承组和摆杆之间的轴向距离,所述密封圈对应密封所述安装基座和所述套筒之间的空间;
测试装置,包括安装于所述连杆组件的测试单元和与所述测试单元电连接的控制模块,所述测试单元的延伸方向和所述连杆组件的转动中心线相交,所述伸缩机构驱动所述连杆组件往复摆动,所述连杆组件、伸缩机构及安装基座三者的铰接点呈三角结构,所述伸缩机构和测试单元分别位于所述连杆组件的转动中心线两侧,所述测试单元包括倾斜凸出的至少一个测试姿态和远离工件的避让姿态。
2.根据权利要求1所述的精密磨床端面测量系统,其特征在于,所述测试单元为接触式检测元件,所述测试单元用于检测工件的至少一个空间坐标参数。
3.根据权利要求2所述的精密磨床端面测量系统,其特征在于,所述测试单元包括固定于所述连杆组件的测试架和安装于所述测试架末端的接触式测头,所述接触式测头的末端设置有探测球头,在测试姿态时,所述探测球头的球心和所述工件的转动中心线处于同一水平面。
4.根据权利要求1所述的精密磨床端面测量系统,其特征在于,所述摆杆的凸出方向和所述测试单元的凸出方向相反。
5.根据权利要求1所述的精密磨床端面测量系统,其特征在于,所述密封圈包括固定于所述安装基座的外圈和相对于所述外圈弯曲的内圈,所述内圈的末端朝向所述轴承组一侧弹性抵接于所述转动轴。
6.根据权利要求1所述的精密磨床端面测量系统,其特征在于,还包括安装于所述安装基座的位置检测组件,所述位置检测组件用于检测所述测试单元的方位参数。
7.根据权利要求6所述的精密磨床端面测量系统,其特征在于,所述位置检测组件包括安装于所述安装基座的第一检测件和安装于所述摆杆的第一感应件,所述第一检测件和所述第一感应件间隔设置,所述第一检测件位于所述摆杆的一侧,所述第一检测件用于检测所述摆杆的避让姿态。
8.根据权利要求6所述的精密磨床端面测量系统,其特征在于,所述位置检测组件包括倾斜安装于所述安装基座的第二检测件和安装于所述摆杆的第二感应件,所述第二检测件位于所述第二感应件的转动路径上,所述第二检测件用于检测所述摆杆的测试姿态。
9.根据权利要求1所述的精密磨床端面测量系统,其特征在于,所述伸缩机构包括伸缩气缸、安装于所述伸缩气缸的第一调速阀和第二调速阀,所述第一调速阀连接所述伸缩气缸的第一腔,所述第一调速阀连接所述伸缩气缸的第二腔。
10.一种测量方法,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的精密磨床端面测量系统,所述安装基座安装于磨床的砂轮架;所述测量方法包括以下步骤:
控制所述伸缩机构缩回以带动所述连杆组件正向转动,所述测试单元的末端倾斜凸出,以处于测试姿态;
控制所述砂轮架带动至所述安装基座移动,直至所述测试单元触碰待加工端面;
所述控制模块基于所述测试单元的触碰位置及所述砂轮架的位置参数生成坐标参数;
控制所述伸缩机构伸出以带动所述连杆组件反向转动,以处于避让姿态;
驱动所述砂轮架移动至所述待加工端面。
11.根据权利要求10所述的测量方法,其特征在于,所述测试单元自所述避让姿态向所述测试姿态的转动角度设置为A,其中,50度≤A≤75度。
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2023
- 2023-03-28 CN CN202310314639.6A patent/CN116690423A/zh active Pending
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