CN208187699U - 一种磨轮结合强度测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种磨轮结合强度测试装置，包括机架，在机架上设置了用于装夹磨轮的夹持机构和施力机构，夹持机构包括用于固定磨轮的夹持部和带动夹持部沿磨轮周向转动的旋转组件，施力机构包括压舌和带动压舌运动的驱动组件，驱动组件带动压舌抵靠在磨轮的分齿头的径向内侧并且驱动压舌沿着磨轮的径向对分齿头施加向径向外侧的作用力，并且施力机构上设置了用于示出压舌对分齿头作用力的荷重传感器。本实用新型所述的磨轮结合强度测试装置，取代人工手动操作，降低劳动强度，能对分齿头施加精确的作用力，有效提高测试精度，提高测试的可靠性，只需一次装夹的操作即可对磨轮整个圆周上的全部分齿头进行测试，提高检测效率。

Description

一种磨轮结合强度测试装置

技术领域

本实用新型涉及磨轮检测技术领域，尤其涉及一种磨轮结合强度测试装置。

背景技术

磨轮作为一种磨具，常用于金属材料表面边角、焊点、毛刺、毛边的清除，表面凹凸不平修理。磨轮的结构通常是在基体上装置磨齿，磨齿由在圆周方向上分布的若干个分齿头组成，由于其旋转工作方式会产生离心力，一旦齿头与基体结合不好，或齿头自身强度低，就会出现齿头脱离情况，甚至发生伤人事故。为了避免工作中断齿掉齿伤人事故，必须检测齿头自身强度以及与基体的结合强度，以保障磨轮的安全性。相关检测标准和定义规定：对被测齿匀速施力，垂直于作用面定向施力(磨轮、钻头)，力值峰值保存，检测施力后所承受的力值、齿部变形情况和是否有开裂或破损是判定被检磨轮质量状态的依据。传统的检测方式通常是利用扭矩扳手用人工手动加力检测，并采用目测法检测裂纹和变形量，劳动强度大，检测效率低，并且人工手动操作施力不均，测试作业不规范，检测过程的误差大，难以保障检测的准确性和可靠性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种磨轮结合强度测试装置，解决目前技术中采用人工手动检测分齿头与基体的结合强度，劳动强度大，检测误差大、准确性低的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种磨轮结合强度测试装置，其特征在于，包括机架，在机架上设置了用于装夹磨轮的夹持机构和施力机构，所述的夹持机构包括用于固定磨轮的夹持部和带动夹持部沿磨轮周向转动的旋转组件，所述的施力机构包括压舌和带动压舌运动的驱动组件，所述的驱动组件带动压舌抵靠在磨轮的分齿头的径向内侧并且驱动压舌沿着磨轮的径向对分齿头施加向径向外侧的作用力，并且所述的施力机构上设置了用于示出压舌对分齿头作用力的荷重传感器。本实用新型所述的磨轮结合强度测试装置采用具有荷重传感器的施力机构来对磨轮上分齿头与基体的结合强度进行检测，取代传统的人工手动操作，降低劳动强度，解决现有人工检测存在的施力不均匀、施力无导向的问题，荷重传感器能精确的示出压舌对分齿头的作用力大小，从而有效提高测试精度，消除人工手动测试所带来的误差，提高测试的可信度。同时夹持机构通过旋转组件带动夹持部转动，使得磨轮沿其周向转动，从而可方便的在测试完一个分齿头后旋转磨轮使得圆周上的下一个分齿头转动到测试位置，只需一次装夹的操作即可对磨轮整个圆周上的全部分齿头进行测试，有效提高检测效率。

进一步的，所述的夹持机构还包括支撑件，所述的支撑件位于压舌移动路径方向上的磨轮的径向外侧，支撑件抵靠支撑住磨轮的基体的外圆弧面。本实用新型利用支撑件有效支撑住基体，确保压舌的作用力稳定的施加在分齿头上，避免基体变形，提高测试的准确性。

进一步的，所述的支撑件上开设了与磨轮形状匹配的缺口槽，所述的缺口槽贴合基体的外圆弧面并且还贴合基体上与分齿头所在面相对的盘面，对基体提供稳定的支撑，在两个方向上限制基体变形，确保测试结果的准确性。

进一步的，所述的夹持机构还包括带动夹持部和旋转组件上下移动的升降组件和带动夹持部和旋转组件横向移动的横移组件，利用升降组件使得磨轮抵靠在支撑件上，在测试完一个分齿头后，利用升降组件将磨轮抬升，然后旋转组件带动磨轮旋转使得下一个分齿头旋转到位，避免磨轮旋转时与支撑件发生干涉或阻滞旋转。

进一步的，所述的旋转组件为旋转电机，旋转电机的输出端带动夹持机构转动，结构简单，驱动旋转稳定。

进一步的，所述的驱动组件包括伺服电机、由伺服电机驱动的丝杆以及套装在丝杆上的螺母，压舌通过荷重传感器与螺母连接，施加作用力稳定，精确测定施加力。

进一步的，所述的施力机构还包括与驱动组件的丝杆平行的导向滑轨机构，压舌、螺母与导向滑轨机构的滑块连接，避免在加力过程中因反作用力而发生侧歪，导向滑轨机构约束压舌运行轨迹在磨轮的径向上，保障测试结果准确性。

进一步的，所述的旋转组件、驱动组件与设置在机架上的主控系统连接，并且机架上还设置有与主控系统连接用于操作的人机交互界面，由主控系统实现自动测试，一次装夹，自动沿圆周对分齿头进行逐个测试，提高检测效率，自动判定被检工件质量属性，数据准确，可信度高。

进一步的，所述的机架上还设置了自动装卸机构，所述的自动装卸机构包括用于搬运磨轮的机械手，将磨轮从待检品位搬运到夹持机构处，在测试完成后将磨轮搬运到合格品位或不合格品位。

进一步的，所述的夹持机构上还设置了用于对磨轮进行施力后的裂纹和变形量检测的机器视觉探伤检测装置，机器视觉探伤检测装置对磨轮通过拍照、超声波探伤、x射线探伤的方式进行裂纹和变形量检测判断，准确的判断磨轮是否合格。

与现有技术相比，本实用新型优点在于：

本实用新型所述的磨轮结合强度测试装置，结构简单、紧凑，取代传统的人工手动操作，降低劳动强度，能匀速、定向对齿头施加精确的作用力，结合视觉检测系统自动判定检测结果，消除人工手动测试所带来的误差，从而有效提高测试精度，结合机器视觉探伤检测装置进行扫描，提高测试的可靠性，只需一次装夹的操作即可对磨轮整个圆周上的全部分齿头进行测试，有效提高检测效率，自动判定被检工件质量属性，数据准确，可信度高。

附图说明

图1为磨轮结合强度测试装置的结构示意图；

图2为图1的右侧视结构示意图；

图3为压舌对磨轮上的分齿头施力的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开的一种磨轮结合强度测试装置，结构简单、紧凑，有效降低人工的劳动强度，施力均匀准确，消除检测误差，检测准确性高、可信度高，有效提高检测效率。

如图1和图2所示，一种磨轮结合强度测试装置，包括机架1，在机架1上设置了用于装夹磨轮2的夹持机构3和施力机构4，夹持机构3包括用于固定磨轮2的夹持部31和带动夹持部31沿磨轮2周向转动的旋转组件32，所述的施力机构4包括压舌5和带动压舌5运动的驱动组件6，所述的驱动组件6带动压舌5抵靠在磨轮2的分齿头22的径向内侧并且驱动压舌5沿着磨轮2的径向对分齿头22施加向径向外侧的作用力，并且所述的施力机构4上设置了用于示出压舌5对分齿头22作用力的荷重传感器9。

旋转组件32为旋转电机，旋转电机的输出端带动夹持机构3转动，夹持机构3还包括支撑件8，支撑件8位于压舌5移动路径方向上的磨轮2的径向外侧，支撑件8上开设了与磨轮2形状匹配的缺口槽81，缺口槽81整体上呈L形，在进行测试时，缺口槽81贴合基体21的外圆弧面并且还贴合基体21上与分齿头22所在面相对的盘面，对基体提供稳定的双向支撑，在两个方向上限制基体21在测试过程中发生变形，提高测试的准确性和可靠性。

在本实施例中，磨轮结合强度测试装置采用立式结构，磨轮2固定在夹持部31上时其盘面处于竖直方向，支撑件8位于磨轮2的下侧，夹持机构3设置了带动夹持部31和旋转组件32上下移动的升降组件33，升降组件使得磨轮2上下移动并使得磨轮2的基体21与支撑件8的缺口槽81贴合，采用此种方式可以有效提高磨轮结合强度测试装置的灵活适用性，可用于测试不同尺寸的磨轮，确保支撑件8能可靠的支撑住磨轮2的基体21，提高测试准确性。并且，在测试完一个分齿头22后，利用升降组件将磨轮2抬升，然后旋转组件32带动磨轮2旋转使得下一个分齿头22旋转到位，磨轮2与旋转组件32会存在同轴度误差，旋转组件32带动磨轮2旋转时可能与支撑件8发生干涉导致下一个分齿头22难以精确旋转到位，因此利用升降组件33将磨轮2抬升后再进行旋转，保障下一个分齿头22能精确旋转到位。同时夹持机构3设置了带动夹持部31和旋转组件32水平移动的横移组件34，横移组件34带动夹持部31在装卸位置和待检位置之间移动，横移组件带动磨轮2靠近压舌5或远离压舌5，方便装卸磨轮2，并使得磨轮2移动到精确的位置确保压舌5对分齿头22施加稳定的作用力。

驱动组件可采用气动装置、液压装置等，在本实施例中，驱动组件采用丝杆副结构，驱动组件6包括伺服电机61、由伺服电机61驱动的丝杆62以及套装在丝杆62上的螺母63，压舌5通过荷重传感器9与螺母63连接，丝杆62的轴向处于竖直方向，施力机构4还包括与驱动组件6的丝杆62平行的导向滑轨机构64，压舌5、螺母63与导向滑轨机构64上的滑块连接，伺服电机61驱动丝杆62转动从而带动螺母63上下运动，进而驱动压舌5上下运动，压舌5在接触到分齿头22的径向内侧时对分齿头22施加向径向外侧的作用力，通过串接的荷重传感器，可靠准确的测试分齿头22的自身强度和与基体21的结合强度。

旋转组件32、驱动组件6与设置在机架1上主控系统连接，并且机架1上还设置有与主控系统连接用于操作的人机交互界面，可实现自动化测试，提高测试效率。

伺服电机带动丝杆旋转，施力速度稳定，避免冲击力，压舌向被测磨轮的分齿头施力，在磨轮基体与分齿头连接部位产生剪切力如图3所示，压舌与被检分齿头接触后，伺服电机继续旋转，压舌对分齿头的压力逐渐增加，当这个力达到或超越分齿头自身强度临界点或与基体的结合强度临界点时，齿基结合处就会产生开裂或齿头自身断裂，此时得到的负荷值，就是分齿头与基体的结合强度值，其力值由串接的荷重传感器监测，送到主控系统进行处理、判定、记录等。还可设置标准力值检测模式，当压舌对分齿头的压力达到标准力值后即停止施力，结合设置在夹持机构3上的机器视觉探伤检测装置11，检测施力后磨轮2的分齿头22的裂纹和变形量，通过拍照、超声波探伤、涡流探伤或射线探伤的方式进行裂纹和变形量检测判断，对工件的质量属性做出综合判定。

磨轮结合强度测试装置上还设置了连接在机架1上的自动装卸机构，从而可以方便的实现在线自动检测，自动装卸机构包括用于搬运磨轮2的机械手10，并且在夹持机构3上设置了对磨轮2进行机器视觉探伤检测装置11。夹持部31先处于装卸位置，机械手10将磨轮2从待检区抓取搬运到夹持部31所在位置处，夹持部31将磨轮2夹紧固定，然后机械手10退回，横移组件34带动夹持部31移动到待检位置，夹持机构的升降组件33带动磨轮2移动抵靠在支撑件8上，然后开始逐齿检测，检测完最后一齿后，旋转组件32带动磨轮2旋转一周，同时机器视觉探伤检测装置11对分齿头22处进行扫描探伤，主控系统依据力值和扫描得到的图像图形自动评判磨轮2是否合格，比对各齿的力值有无低于规定值的，只要有一颗齿所测力值低于标准规定，该磨轮即判为不合格品；机器视觉探伤检测装置检测磨轮经过施力后的断齿、裂纹、变形情况，若有断齿、裂纹或变形量超出规定值，即为不合格；最后夹持部31退回装卸位置，机械手取下磨轮2，依据判定结果将检测完的磨轮2放置于不合格品位或合格品位，然后移至待检品位抓取下一个磨轮，进行循环自动检测。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种磨轮结合强度测试装置，其特征在于，包括机架(1)，在机架(1)上设置了用于装夹磨轮(2)的夹持机构(3)和施力机构(4)，所述的夹持机构(3)包括用于固定磨轮(2)的夹持部(31)和带动夹持部(31)沿磨轮(2)周向转动的旋转组件(32)，所述的施力机构(4)包括压舌(5)和带动压舌(5)运动的驱动组件(6)，所述的驱动组件(6)带动压舌(5)抵靠在磨轮(2)的分齿头(22)的径向内侧并且驱动压舌(5)沿着磨轮(2)的径向对分齿头(22)施加向径向外侧的作用力，并且所述的施力机构(4)上设置了用于示出压舌(5)对分齿头(22)作用力的荷重传感器(7)。

2.根据权利要求1所述的磨轮结合强度测试装置，其特征在于，所述的夹持机构(3)还包括支撑件(8)，所述的支撑件(8)位于压舌(5)移动路径方向上的磨轮(2)的径向外侧，支撑件(8)抵靠支撑住磨轮(2)的基体(21)的外圆弧面。

3.根据权利要求2所述的磨轮结合强度测试装置，其特征在于，所述的支撑件(8)上开设了与磨轮(2)形状匹配的缺口槽(81)，所述的缺口槽(81)贴合基体(21)的外圆弧面并且还贴合基体(21)上与分齿头(22)所在面相对的盘面。

4.根据权利要求2或3所述的磨轮结合强度测试装置，其特征在于，所述的夹持机构(3)还包括带动夹持部(31)和旋转组件(32)上下移动的升降组件(33)和带动夹持部(31)和旋转组件(32)横向移动的横移组件(34)。

5.根据权利要求1所述的磨轮结合强度测试装置，其特征在于，所述的旋转组件(32)为旋转电机，旋转电机的输出端带动夹持机构(3)转动。

6.根据权利要求1所述的磨轮结合强度测试装置，其特征在于，所述的驱动组件(6)包括伺服电机(61)、由伺服电机(61)驱动的丝杆(62)以及套装在丝杆(62)上的螺母(63)，压舌(5)通过荷重传感器(7)与螺母(63)连接。

7.根据权利要求6所述的磨轮结合强度测试装置，其特征在于，所述的施力机构(4)还包括与驱动组件(6)的丝杆(62)平行的导向滑轨机构(64)，压舌(5)、螺母(63)与导向滑轨机构(64)的滑块连接。

8.根据权利要求1所述的磨轮结合强度测试装置，其特征在于，所述的旋转组件(32)、驱动组件(6)与设置在机架(1)上的主控系统连接，并且机架(1)上还设置有与主控系统连接用于操作的人机交互界面(9)。

9.根据权利要求8所述的磨轮结合强度测试装置，其特征在于，所述的机架(1)上还设置了自动装卸机构，所述的自动装卸机构包括用于搬运磨轮(2)的机械手(10)。

10.根据权利要求1所述的磨轮结合强度测试装置，其特征在于，所述的夹持机构(3)上还设置了用于对磨轮(2)进行施力后的裂纹和变形量检测的机器视觉探伤检测装置(11)。