CN201455807U - 砂轮激光修整设备 - Google Patents

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陈根余
黄孔
余春荣
孙康健
陈建明
曹艳
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Abstract

本实用新型公开了一种砂轮激光修整设备，包括数控磨床、激光器、激光位移传感器、信号采集电路、存有砂轮理想轮廓的计算机、微处理控制器、编码器，其中微处理控制器包括微处理器模块、串口通讯模块、储存模块，微处理器模块通过串口通讯模块与计算机通讯，同时将控制信号传给光纤激光器、数控磨床的进给电机、安装在数控磨床主轴上的编码器，控制数控磨床的进给、转速及砂轮旋转的起始位和停止位，激光位移传感器采集砂轮表面位置数据，并将该数据通过信号采集电路输至计算机形成砂轮表面实际轮廓，计算机将砂轮表面实际轮廓与砂轮理想轮廓进行比较，得到修整余量，由激光器对砂轮进行烧蚀修整。本实用新型修整的砂轮精度非常高。

Description

砂轮激光修整设备
技术领域
本实用新型涉及一种砂轮激光修整设备。
背景技术
砂轮在使用之初和使用一段时间后都需要修整，砂轮的修整分为整形和修锐两个过程。整形是指对砂轮工作表面进行微量“切削”，使砂轮达到所要求的几何精度，并使磨粒尖端微细破碎，形成锋利磨刃的过程。修锐是指除去磨粒间的部分结合剂，使磨粒凸出结合剂之外，形成切削刃，同时产生足够的容屑空间的过程。由于超硬磨料硬度非常大，基于“硬碰硬”的方法很难实现高精度、高效率的修整，其形状精度要求很高，所以修整显得尤为困难，是超硬磨料砂轮进一步推广应用的瓶颈和数控精密磨床中的关键技术难题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能有效提高修整精度并能修整超硬磨料砂轮的砂轮激光修整设备。
本实用新型提供的这种砂轮激光修整设备，包括数控磨床、激光器，还包括激光位移传感器、信号采集电路、存有砂轮理想轮廓的计算机、微处理控制器、编码器，其中微处理控制器包括微处理器模块、串口通讯模块、储存模块，微处理器模块通过串口通讯模块与计算机通讯，同时将控制信号传给激光器、数控磨床的进给电机、安装在数控磨床主轴上的编码器，控制数控磨床的进给、转速及砂轮旋转的起始位和停止位，激光位移传感器用于采集砂轮表面位置数据，并将该数据通过信号采集电路输至计算机形成砂轮表面实际轮廓，由计算机将砂轮表面实际轮廓与砂轮理想轮廓进行比较，得到修整余量，由激光器对砂轮进行烧蚀修整。
本实用新型由于采用了激光位移传感器来采集砂轮的位置信号，利用激光位移传感器的高分辨率、高精度特性，并运用计算机分析、处理检测数据，用理想轮廓与实际检测的轮廓进行比较来获得加工余量而后通过激光器来烧蚀，因此修整出来的砂轮精度是非常高的，尤其是对超硬磨料成形砂轮的修整，更体现了本实用新型设备的优越性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意框图。
具体实施方式
从图1可以看出，本实用新型具有数控磨床、激光器，激光位移传感器、信号采集电路、存有砂轮理想轮廓的计算机、微处理控制器、编码器，激光位移传感器通过信号采集电路与计算机连接，将采集的信号送入计算机，微处理器模块通过串口通讯模块与计算机通讯，微处理控制器包括微处理器模块、串口通讯模块、储存模块，微处理器模块通过串口通讯模块与计算机通讯，同时将控制信号传给激光器、数控磨床的进给电机、安装在数控磨床主轴上的编码器，控制控制输出激光的参数、数控磨床的进给、转速及砂轮旋转的起始位和停止位.
本实用新型使用时，首先是对加工余量的确定：先将砂轮的理想轮廓数据存储于计算机中；打开激光位移传感器，发射检测激光到砂轮表面，通过检测砂轮反射的光信号来确定砂轮的表面位置数据；计算机发出开始扫描信号，微处理器同时向编码器和数控磨床主轴电机及进给系统发出启动信号，编码器记录砂轮起始位置，数控磨床电主轴和进给系统按指定方式旋转和进给，激光位移传感器开始采集数据；信号采集电路采集激光位移传感器测得的砂轮表面位置数据并存储于计算机中；扫描完整个砂轮后，(即激光位移传感器得到空信号)计算机发出停止信号，微处理器发出控制信号使编码器记录下砂轮的停止位置，并使数控磨床停止主轴旋转和进给；将计算机中存储的砂轮表面位置检测数据进行拟合，形成砂轮表面实际轮廓，并与理想轮廓进行数据比较分析，确定砂轮各点的最少修整余量。
加工余量确定好后开始进行砂轮修整：计算机发出开始修整信号；微处理器同时发出开始信号控制编码器、数控磨床电主轴、进给系统和激光器开始工作，数控磨床电主轴和进给系统按指定的方式进行旋转和进给，编码器将砂轮当前所处位置信号上传，并由计算机获得当前砂轮位置的修整余量。由计算机内设的专门程序确定相应的激光参数，并将信号传给微处理器，由微处理器发出相应信号控制调节激光器的频率、脉冲和功率等参数，然后由激光器发出相应的激光对砂轮该点进行烧蚀修整。然后激光位移传感器检测该点的当前剩余余量，对计算机中的该点余量进行更新；砂轮反复进给，经过多次烧蚀，直到各点余量均在允许的范围之内，则停止烧蚀修整，砂轮修整完成。

Claims (1)

1.一种砂轮激光修整设备，包括数控磨床、激光器，其特征在于还包括激光位移传感器、信号采集电路、存有砂轮理想轮廓的计算机、微处理控制器、编码器，其中微处理控制器包括微处理器模块、串口通讯模块、储存模块，微处理器模块通过串口通讯模块与计算机通讯，同时将控制信号传给激光器、数控磨床的进给电机、安装在数控磨床主轴上的编码器，控制数控磨床的进给、转速及砂轮旋转的起始位和停止位，激光位移传感器用于采集砂轮表面位置数据，并将该数据通过信号采集电路输至计算机形成砂轮表面实际轮廓，由计算机将砂轮表面实际轮廓与砂轮理想轮廓进行比较，得到修整余量，由激光器对砂轮进行烧蚀修整。
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