CN212320614U - 一种挑线凸轮全自动测量装置 - Google Patents

Abstract

一种挑线凸轮全自动测量装置，包括基座、驱动轴、推杆机构、千分表、电机、控制器，驱动轴的一端套设有与待测凸轮固定连接的固定盘，另一端插入基座后与电机的转动轴转动配合，推杆机构的顶部与千分表的测量头相接触，下部一侧通过轴承与待测凸轮上的沟槽插入配合，控制器包括电机驱动单元、转角信号接收单元、位移信号接收单元、推杆运动曲线绘制和存储单元，电机驱动单元与电机信号连接，转角信号接收单元、位移信号接收单元的输入端分别与电机上的编码器、千分表信号连接，输出端均与推杆运动曲线绘制和存储单元信号连接。本设计不仅实现了凸轮的自动化测量，而且便于进行相位角校验、成本低。

Description

一种挑线凸轮全自动测量装置

技术领域

本实用新型属于凸轮测量技术领域，具体涉及一种挑线凸轮全自动测量装置。

背景技术

电脑绣花机挑线机构的作用是在线迹形成过程的每个工作周期内，控制挑线杆供应和回收适量的面线，使面线和底线形成的线迹收紧，并从线管上抽出下一个线迹所需要的用线量。挑线凸轮决定挑线时间，若实际运动规律较设计有相位上的偏差，将导致断线等影响机器使用稳定性以及绣品质量的后果。由于机头凸轮属于定制件，不同供应商之间的产品甚至同一批次产品不同个体之间会存在一定偏差，这就使得凸轮的校验不可或缺。传统凸轮校验大多采用手工，需要兼顾凸轮极径与转角，效率低下的同时也难以保证测量精度；也有使用光学投影、三坐标扫描等获取凸轮轮廓的方法，但并不能直接得到实际运动规律曲线，不方便进行凸轮相位角校验。

中国专利公开号为CN207423137U的实用新型专利公开了一种使用驱动机构带动待测凸轮旋转，利用传动机构将凸轮极径转化到位移测量传感器上，并在控制器端接收位移信号，生成升程曲线的凸轮测量装置；该装置在测量凸轮极径的同时并未记录凸轮角度，不适用于需要同时校验凸轮相位角的检测场合。中国专利公开号为CN106643434A的发明专利公开了一种使用百分表读数校验凸轮相位角的测量装置，该装置仅通过测量相位角度上的极径值来间接判断凸轮相位角是否合格，无法得到更多的凸轮信息。中国专利公开号为CN110345835A的发明专利公开了一种使用分度盘确定凸轮转角、使用游标卡尺测量相应凸轮极径、使用可沿凸轮轴向滑动的可换装测量头换装千分表后测量凸轮不同径向平面圆度误差的手持测量装置。该装置需要手动调整、记录相关测量值，不适用于大批量校验场合。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的上述问题，提供一种能够实现沟槽凸轮的自动化测量、且便于进行相位角校验的挑线凸轮全自动测量装置。

为实现以上目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种挑线凸轮全自动测量装置，包括基座、驱动轴、推杆机构、千分表、电机、控制器，所述驱动轴的一端套设有与待测沟槽凸轮固定连接的固定盘，驱动轴的另一端插入基座后与电机的转动轴转动配合，所述推杆机构的顶部与千分表的测量头相接触，推杆机构的下部一侧通过轴承与待测凸轮上的沟槽插入配合；

所述控制器包括电机驱动单元、转角信号接收单元、位移信号接收单元、推杆运动曲线绘制和存储单元，所述电机驱动单元与电机信号连接，所述转角信号接收单元、位移信号接收单元的输入端分别与电机上的编码器、千分表信号连接，转角信号接收单元、位移信号接收单元的输出端均与推杆运动曲线绘制和存储单元信号连接。

所述固定盘包括盘体、固定筒，所述盘体、固定筒均套设在驱动轴的外部，盘体的一侧与套设在驱动轴上的待测凸轮固定连接，盘体的另一侧通过固定筒与驱动轴的端部固定连接，且盘体、待测凸轮上对应开设有定位通孔。

所述基座上靠近待测凸轮的一侧开设有与定位通孔相对应的测量起点定位孔。

所述固定筒上远离盘体的一端通过其外部套设的固定盘轴夹固定在驱动轴上。

所述推杆机构包括上连接板、下连接板、多个推杆，所述上连接板的顶部与千分表的测量头相接触，上连接板的底部通过推杆与下连接板的顶部固定连接，所述下连接板的一侧设置有轴承。

所述推杆机构还包括套设在多个推杆外部的导向块，所述导向块的侧面与基座的侧面相接触。

所述千分表的中部通过安装支架与基座固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型一种挑线凸轮全自动测量装置包括基座、驱动轴、推杆机构、千分表、电机、控制器，驱动轴的一端套设有与待测凸轮固定连接的固定盘，另一端插入基座后与电机的转动轴转动配合，推杆机构的顶部与千分表的测量头相接触，下部一侧通过轴承与待测凸轮上的沟槽插入配合，且控制器包括电机驱动单元、转角信号接收单元、位移信号接收单元、推杆运动曲线绘制和存储单元，电机驱动单元与电机信号连接，转角信号接收单元、位移信号接收单元的输入端分别与电机上的编码器、千分表信号连接，输出端均与推杆运动曲线绘制和存储单元信号连接，装置运行时，电机带动驱动轴旋转，在待测凸轮随之转动的过程中，推杆机构随着待测凸轮上下移动，即将待测沟槽凸轮的升程回程转化为推杆机构的上下移动，电机上的编码器实时测量驱动轴的转角（即待测凸轮的转角），千分表实时测量推杆机构的位移，推杆运动曲线绘制和存储单元根据接收的转角信号和位移信号绘制推杆运动曲线并进行存储，该设计不仅实现了凸轮的自动化测量，从而有效提高了校验效率，而且能够直接得到推杆运动曲线即凸轮运动曲线，便于进行相位角校验，同时成本较低。因此，本实用新型不仅实现了凸轮的自动化测量，而且便于进行相位角校验、成本低。

2、本实用新型一种挑线凸轮全自动测量装置中盘体、待测凸轮上对应开设有定位通孔，基座上靠近待测凸轮的一侧开设有与定位通孔相对应的测量起点定位孔，装配时，先将定位销插入盘体上的定位通孔和待测凸轮上的定位通孔以调正待测凸轮的装夹角度，再将待测凸轮与盘体固定连接，并取出定位销，然后将定位销依次穿过销插入盘体上的定位通孔、待测凸轮上的定位通孔、测量起点定位孔即可实现测量初始位置的准确定位，从而保证了相位角校验的精度。因此，本实用新型保证了相位角校验的精度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的剖视图。

图3为本实用新型的控制流程图。

图中，基座1、测量起点定位孔11、驱动轴2、推杆机构3、轴承31、上连接板32、下连接板33、推杆34、导向块35、千分表4、电机5、编码器51、控制器6、电机驱动单元61、转角信号接收单元62、位移信号接收单元63、推杆运动曲线绘制和存储单元64、固定盘7、盘体71、固定筒72、固定盘轴夹73、待测凸轮8、沟槽81、定位通孔9、安装支架10。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本实用新型作进一步的说明。

参见图1-图3，一种挑线凸轮全自动测量装置，包括基座1、驱动轴2、推杆机构3、千分表4、电机5、控制器6，所述驱动轴2的一端套设有与待测沟槽凸轮8固定连接的固定盘7，驱动轴2的另一端插入基座1后与电机5的转动轴转动配合，所述推杆机构3的顶部与千分表4的测量头相接触，推杆机构3的下部一侧通过轴承31与待测凸轮8上的沟槽81插入配合；

所述控制器6包括电机驱动单元61、转角信号接收单元62、位移信号接收单元63、推杆运动曲线绘制和存储单元64，所述电机驱动单元61与电机5信号连接，所述转角信号接收单元62、位移信号接收单元63的输入端分别与电机5上的编码器51、千分表4信号连接，转角信号接收单元62、位移信号接收单元63的输出端均与推杆运动曲线绘制和存储单元64信号连接。

所述固定盘7包括盘体71、固定筒72，所述盘体71、固定筒72均套设在驱动轴2的外部，盘体71的一侧与套设在驱动轴2上的待测沟槽凸轮8固定连接，盘体71的另一侧通过固定筒72与驱动轴2的端部固定连接，且盘体71、待测凸轮8上对应开设有定位通孔9。

所述基座1上靠近待测凸轮8的一侧开设有与定位通孔9相对应的测量起点定位孔11。

所述固定筒72上远离盘体71的一端通过其外部套设的固定盘轴夹73固定在驱动轴2上。

所述推杆机构3包括上连接板32、下连接板33、多个推杆34，所述上连接板32的顶部与千分表4的测量头相接触，上连接板32的底部通过推杆34与下连接板33的顶部固定连接，所述下连接板33的一侧设置有轴承31。

所述推杆机构3还包括套设在多个推杆34外部的导向块35，所述导向块35的侧面与基座1的侧面相接触。

所述千分表4的中部通过安装支架10与基座1固定连接。

本实用新型的原理说明如下：

本实用新型提供了一种挑线凸轮全自动测量装置，该装置采用带编码器的电机作为驱动，在控制器的统一调配下控制待测沟槽凸轮的转动与归零，同时提供待测凸轮的高精度转角信息；采用插孔定位的安装方法，结合电机与编码器配合下的精确归零，提高了凸轮测量起点的统一度，保证了初始测量位置的准确度；采用带有轴承的推杆机构将凸轮的升程回程转化为推杆的上下移动；采用千分表记录待测凸轮的升程回程距离，可以实现对凸轮进行最高转角分度值0.1125°、最大分辨率1微米的离散极径测量，并在5分钟之内完成对待测凸轮的全自动测量与运动规律曲线的绘制和数据保存，且初始位置定位误差小于0.1114°。

待测凸轮8的装配方法如下：

先将定位销插入盘体71上的定位通孔和待测凸轮8上的定位通孔以调正待测凸轮8的装夹角度，再将待测凸轮8与盘体71用螺柱固连，并取出定位销，再将其套入驱动轴2的一端，并将固定盘轴夹73套设在固定筒72的外部，然后将定位销依次穿过盘体71上的定位通孔、待测凸轮8上的定位通孔、测量起点定位孔11以确定测量初始位置，随后拧紧固定盘轴夹73即可。

实施例1：

参见图1-图3，一种挑线凸轮全自动测量装置，包括基座1、驱动轴2、推杆机构3、千分表4、电机5、控制器6、固定盘7，所述千分表4为数显千分表，所述电机5为集成有编码器51的步进电机，所述固定盘7包括盘体71、固定筒72，所述盘体71、固定筒72均套设在驱动轴2的外部，盘体71的一侧与套设在驱动轴2上的待测凸轮8螺栓连接，盘体71的另一侧与固定筒72的一端相连接，固定筒72的另一端通过其外部套设的固定盘轴夹73与驱动轴2的一端固定连接，所述驱动轴2的另一端插入基座1后与电机5的转动轴转动配合，所述千分表4的中部通过安装支架10与基座1的顶部固定连接，千分表4的测量头与推杆机构3的顶部相接触，推杆机构3的下部一侧通过轴承31与待测凸轮8上的沟槽81插入配合，所述轴承31为滚子轴承，所述控制器6包括电机驱动单元61、转角信号接收单元62、位移信号接收单元63、推杆运动曲线绘制和存储单元64，所述电机驱动单元61与电机5信号连接，所述转角信号接收单元62、位移信号接收单元63的输入端分别与编码器51、千分表4信号连接，转角信号接收单元62、位移信号接收单元63的输出端均与推杆运动曲线绘制和存储单元64信号连接。

实施例2：

与实施例1所述结构的不同之处在于：

所述盘体71、待测凸轮8上对应开设有定位通孔9，所述基座1上靠近待测凸轮8的一侧开设有与定位通孔9相对应的测量起点定位孔11。

实施例3：

与实施例2所述结构的不同之处在于：

所述推杆机构3包括上连接板32、下连接板33、多个推杆34、套设在多个推杆34外部的导向块35，所述上连接板32的顶部与千分表4的测量头相接触，上连接板32的底部通过推杆34与下连接板33的顶部固定连接，所述下连接板33的一侧设置有轴承31，所述导向块35的侧面与基座1的侧面相贴合。

Claims (7)

1.一种挑线凸轮全自动测量装置，其特征在于：

所述装置包括基座（1）、驱动轴（2）、推杆机构（3）、千分表（4）、电机（5）、控制器（6），所述驱动轴（2）的一端设置有与待测凸轮（8）固定连接的固定盘（7），驱动轴（2）的另一端插入基座（1）后与电机（5）的转动轴转动配合，所述推杆机构（3）的顶部与千分表（4）的测量头相接触，推杆机构（3）的下部一侧通过轴承（31）与待测凸轮（8）上的沟槽（81）插入配合；

所述控制器（6）包括电机驱动单元（61）、转角信号接收单元（62）、位移信号接收单元（63）、推杆运动曲线绘制和存储单元（64），所述电机驱动单元（61）与电机（5）信号连接，所述转角信号接收单元（62）、位移信号接收单元（63）的输入端分别与电机（5）上的编码器（51）、千分表（4）信号连接，转角信号接收单元（62）、位移信号接收单元（63）的输出端均与推杆运动曲线绘制和存储单元（64）信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种挑线凸轮全自动测量装置，其特征在于：所述固定盘（7）包括盘体（71）、固定筒（72），所述盘体（71）、固定筒（72）均套设在驱动轴（2）的外部，盘体（71）的一侧与套设在驱动轴（2）上的待测凸轮（8）固定连接，盘体（71）的另一侧通过固定筒（72）与驱动轴（2）的端部固定连接，且盘体（71）、待测凸轮（8）上对应开设有定位通孔（9）。

3.根据权利要求2所述的一种挑线凸轮全自动测量装置，其特征在于：所述基座（1）上靠近待测凸轮（8）的一侧开设有与定位通孔（9）相对应的测量起点定位孔（11）。

4.根据权利要求2或3所述的一种挑线凸轮全自动测量装置，其特征在于：所述固定筒（72）上远离盘体（71）的一端通过其外部套设的固定盘轴夹（73）固定在驱动轴（2）上。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种挑线凸轮全自动测量装置，其特征在于：所述推杆机构（3）包括上连接板（32）、下连接板（33）、多个推杆（34），所述上连接板（32）的顶部与千分表（4）的测量头相接触，上连接板（32）的底部通过推杆（34）与下连接板（33）的顶部固定连接，所述下连接板（33）的一侧设置有轴承（31）。

6.根据权利要求5所述的一种挑线凸轮全自动测量装置，其特征在于：所述推杆机构（3）还包括套设在多个推杆（34）外部的导向块（35），所述导向块（35）的侧面与基座（1）的侧面相接触。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种挑线凸轮全自动测量装置，其特征在于：所述千分表（4）的中部通过安装支架（10）与基座（1）固定连接。

Images