CN217561302U - 一种砂页盘磨削测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种砂页盘磨削测试装置，包括水平往复运动机构和竖直往复运动机构，水平往复运动机构顶部设置有第一夹紧机构，第一夹紧机构上夹持有被磨工件，竖直往复运动机构一侧设置有第二夹紧机构，第二夹紧机构连接有打磨设备，打磨设备输出端用于安装砂页盘，砂页盘可与被磨工件顶部接触，打磨设备电性连接有电流互感器，电流互感器电性连接有控制器，控制器与竖直往复运动机构电性连接，本申请具有可进行自适应性调整、提高了测试数据的准确性的优点。

Description

一种砂页盘磨削测试装置

技术领域

本申请涉及涂附磨具性能测试技术领域，尤其涉及一种砂页盘磨削测试装置。

背景技术

砂页盘即砂盘，又称钢纸磨片、高速磨片或研磨盘，其中砂盘与钢磨磨片使用较多，它是以钢纸为基体，以碳化硅或刚玉为磨料，通过合成树脂或其它合成粘结剂粘结而形成的一种圆片状的涂附磨具。

砂页盘在生产制造过程中需要对其进行物理性能测试，而目前针对这类产品的测试设备测试数据不够准确，准确性较低，可能导致测试数据严重失实。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种砂页盘磨削测试装置，旨在解决现有砂页盘性能测试设备测试准确性较低的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种砂页盘磨削测试装置，包括水平往复运动机构和竖直往复运动机构，水平往复运动机构顶部设置有第一夹紧机构，第一夹紧机构上夹持有被磨工件，竖直往复运动机构一侧设置有第二夹紧机构，第二夹紧机构连接有打磨设备，打磨设备输出端用于安装砂页盘，砂页盘可与被磨工件顶部接触，打磨设备电性连接有电流互感器，电流互感器电性连接有控制器，控制器与竖直往复运动机构电性连接。

可选地，第二夹紧机构上设置有位于被磨工件上方的左光电开关和右光电开关，左光电开关、右光电开关和水平往复运动机构均与控制器电性连接，左光电开关和右光电开关用于检测被磨工件位置。

可选地，打磨设备上设置有开关传感器，开关传感器和打磨设备均与控制器电性连接。

可选地，开关传感器为光电开关、接近开关和行程开关中的至少一种。

可选地，控制器包括PLC控制器以及与PLC控制器电性连接的PID控制器，PLC控制器与电流互感器电性连接，PID控制器与竖直往复运动机构电性连接。

可选地，砂页盘底面与被磨工件顶面之间具有夹角，且夹角为10°-20°。

可选地，水平往复运动机构包括水平运动模块，第一夹紧机构设置于水平运动模块上，水平运动模块连接有与控制器电性连接的第一驱动装置，第一驱动装置用于带动水平运动模块做水平往复运动。

可选地，还包括工作平台，第一驱动装置设置于工作平台上，水平运动模块可滑动地设置于工作平台上。

可选地，竖直往复运动机构包括竖直运动模块，第二夹紧机构设置于竖直运动模块上，竖直运动模块一侧连接有与控制器电性连接的第二驱动装置，第二驱动装置用于带动竖直运动模块做竖直往复运动。

可选地，被磨工件为铁板、铝板和不锈钢板中的任一种。

本申请所能实现的有益效果如下：

本申请通过水平往复运动机构可带动夹持有被磨工件的第一夹紧机构整体做水平往复运动，从而模拟砂页盘对被磨工件表面进行往复打磨时的工况，同时根据砂页盘磨削最大化在打磨设备上产生的工作有效最大电流加平稳电流，即电流互感器转换成模拟量，由控制器通过模拟量数据与设定值对比，从而可根据对比结果来控制打磨设备的有效转速，竖直往复运动机构也随之带动砂页盘上移或下移，因此，当砂页盘出现不消耗、打滑、掉砂等问题时，最终会反映到转速变化、电流变化上，可通过识别打磨设备电流变化和砂页盘自适应上升或下降使压力、转速、电流匹配在一个动态的恒定值，具有自适应性调整功能，测试结束后，取出砂页盘和被磨工件并对它们进行称重，根据磨削前后重量变化来计算砂页盘的各项物理性能即可，测试数据准确性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本申请的实施例中一种砂页盘磨削测试装置的结构示意图；

图2为图1的右视图的结构示意图；

图3为本申请的实施例中电气控制部分的连接关系框图。

附图标记：

110-水平往复运动机构，111-水平运动模块，112-第一驱动装置，120-竖直往复运动机构，121-竖直运动模块，122-第二驱动装置，130-第一夹紧机构，140-被磨工件，150-第二夹紧机构，160-打磨设备，170-砂页盘，180-左光电开关，190-右光电开关，210-开关传感器，220-工作平台。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

实施例

参照图1-图3，本实施例提供一种砂页盘磨削测试装置，包括水平往复运动机构110和竖直往复运动机构120，水平往复运动机构110顶部设置有第一夹紧机构130，第一夹紧机构130上夹持有被磨工件140，竖直往复运动机构120一侧设置有第二夹紧机构150，第二夹紧机构150连接有打磨设备160，打磨设备160输出端用于安装砂页盘170，砂页盘170可与被磨工件140顶部接触，打磨设备160电性连接有电流互感器，电流互感器电性连接有控制器，控制器与竖直往复运动机构120电性连接。

由于目前全球针对标准为《GBT 20962-2007涂附磨具砂页盘》的产品磨削检测均无成熟的检测设备，包括在这方面产品较出色的欧美日韩企业。目前的检测有手工磨削和机器磨削两种，手工磨削虽然能真实反映产品的磨削效果，但劳动强度高、测试误差大，不同的人会有不同的结果，或者同一个人在不同的时间段会有不同的结果。而现有的机器磨削在磨削时，要么给安装砂页盘的角磨机施加一个恒定的压力，使高速旋转的砂页盘与被磨工件间保持恒定压力，要么给被磨工作按时间段给予一个强行进给量，以保证砂页盘在磨削消耗过程中与被磨工件保持一定的压力。以上两种机器磨削方式将面临相同的问题，如布基不消耗或消耗不同步、砂页盘打滑时，机器将无法识别，在其强行进给下其测试数据可能良好，但最终在人工消耗时根本无法使用，从而导致整个测试失败。当砂布性能或磨削力发生变化时，目前测试机构无法作出适应性调整，无论布基是否消耗，无论磨削是否打滑，测试机构始终给砂页盘和被磨工件一个恒定压力，导致其数据严重失真。

由于砂页盘170在高速旋转过程中需要在被磨工件140表面来回移动，以在被磨工件140表面打磨出光滑平面，因此，在本实施例中，通过水平往复运动机构110可带动夹持有被磨工件140的第一夹紧机构130整体做水平往复运动，使砂页盘170与被磨工件140可形成相对往复运动，从而模拟砂页盘170对被磨工件140表面进行往复打磨时的工况，同时根据砂页盘170磨削最大化在打磨设备160上产生的工作有效最大电流加平稳电流，即电流互感器转换成模拟量，由控制器通过模拟量数据与设定值对比，从而可根据对比结果来控制打磨设备160的有效转速，竖直往复运动机构120也随之带动砂页盘170上移或下移。即：当实际电流大于设定值时，竖直往复运动机构120带动打磨设备160上升一段距离，砂页盘170跟被磨工件140的接触压力减小，打磨设备160转速上升，电流减小；在磨削过程中，砂页盘170的消耗、被磨工件140的磨损均会导致二者之间的接触压力动态减小，此时打磨设备160因压力减小带来的转速上升，因转速上升带来的电流变小，则会自动下降增加接触压力，以使转速下降、电流增大，总之，砂页盘170的上下往复运动是根据打磨设备160电流大小来确定，当电流超过设定值，砂页盘170向上提升，当电流小于设定值，砂页盘170向下移动，而电流大小是由打磨设备160转速确定，打磨设备160转速是在磨削时受到的压力确定，从而始终使压力和电流处于一个相对恒定值。因此，当砂页盘170出现不消耗、打滑、掉砂等问题时，最终会反映到转速变化、电流变化上，可通过识别打磨设备160电流变化和砂页盘170自适应上升或下降使压力、转速、电流匹配在一个动态的恒定值，使得竖直往复运动机构120可带动砂页盘170上下微动，具有自适应性调整功能，通过感知打磨设备160的电流大小来判断磨削被磨工件140时受到的压力和阻力，从而动态调整压力，只要保持电流恒定，相当于人在操作时用力的恒定，符合操作者的使用习惯，从而提高了测试数据的准确性。

当运行到设定的时间，竖直往复运动机构120会带动打磨设备160快速提升使砂页盘170脱离被磨工件140，随后砂页盘170停转，被磨工件140停止往复运动，整个装置停稳后，取出被磨工件140并称取重量，计算出在此时间段内的磨削量，取出砂页盘170称取砂页盘170重量，计算出此时间段内砂页盘170的消耗量，结合以上重量的变化和时间长短，可以计算出砂页盘170的锋利度、耐磨度等物理性能，其是否省力则通过砂页盘170磨削后的断面是否均匀、发黑、掉砂等判定。

需要说明的是，上述第一夹紧机构130和第二夹紧机构150均可采用气动夹具或电磁夹具，也可采用夹板加螺栓的手动式夹紧结构，均为现有技术，这里应当不受限制；打磨设备160可采用角磨机，满足测试要求；电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器，电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成，它的一次侧绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中。

作为一种可选的实施方式，第二夹紧机构150上设置有位于被磨工件140上方的左光电开关180和右光电开关190，左光电开关180、右光电开关190和水平往复运动机构110均与控制器电性连接，左光电开关180和右光电开关190用于检测被磨工件140位置。

在本实施方式中，水平往复运动机构110的左右移动距离取决于左光电开关180和右光电开关190是否检测到有被磨工件140，因此根据对检测被磨工件140位置的检测，可使控制器控制水平往复运动机构110在一定范围内左右移动，从而保证被磨工件140始终在磨削范围内。

作为一种可选的实施方式，打磨设备160上设置有开关传感器210，开关传感器210和打磨设备160均与控制器电性连接，开关传感器210用于感应被磨工件140。

在本实施方式中，通过开关传感器210可感应下方的被磨工件140，直到检测到被磨工件140时，开关传感器210向控制器发送信号，此时控制器控制打磨设备160启动，带动砂页盘170高速旋转2秒后，在缓慢下降的同时被磨工件140开始向左或右低速移动，缓慢下降的节点是通过控制器控制，从而自动形成磨削模拟工况，无需人为控制，避免人为误差。

作为一种可选的实施方式，开关传感器210为光电开关、接近开关和行程开关中的至少一种，这里可同时设置光电开关、接近开关和行程开关，检测下方被磨工件140时，直到任一个开关检测到被磨工件140，均可启动打磨设备160，提高检测精度。

作为一种可选的实施方式，控制器包括PLC控制器以及与PLC控制器电性连接的PID控制器，PLC控制器与电流互感器电性连接，PID控制器与竖直往复运动机构120电性连接。

在本实施方式中，PLC控制器将电流互感器的电流信号转化为电信号传递给PID控制器，而PID控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件，PID控制器可把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值，从而根据比较结果来控制竖直往复运动机构120上下运动，继而控制打磨设备160的有效转速。需要说明的是，这里PLC控制器的型号可选S7-200，满足使用要求。

需要说明的是，上述左光电开关180、右光电开关190、开关传感器210均与PLC控制器电性连接，同时PLC控制器电性连接打磨设备160。

作为一种可选的实施方式，砂页盘170底面与被磨工件140顶面之间具有夹角，且夹角为10°-20°，优选为15°，可使砂页盘170端面与被磨工件140顶面进行接触打磨，从而真实模拟打磨施工场景。

作为一种可选的实施方式，水平往复运动机构110包括水平运动模块111，第一夹紧机构130设置于水平运动模块111上，水平运动模块111连接有与控制器电性连接的第一驱动装置112，第一驱动装置112用于带动水平运动模块111做水平往复运动。

在本实施方式中，水平运动模块111即为带动第一夹紧机构130移动的运动部件，而第一驱动装置112可采用现有由伺服电机驱动的链条、同步带、丝杆等组成的传动结构中的任一种，通过伺服电机输出轴的正反转，从而实现水平运动模块111的左右往复运动，这里水平往复运动机构110可采用的现有实现结构较多，这里不应限制。需要说明的是，第一驱动装置112中的伺服电机与PLC控制器电性连接。

作为一种可选的实施方式，还包括工作平台220，第一驱动装置112设置于工作平台220上，水平运动模块111可滑动地设置于工作平台220上。这里可在工作平台220上设置导滑轨，水平运动模块111可滑动地设置于导滑轨上，运行稳定。需要说明的是，由于竖直往复运动机构120是竖直布置的，可设置有竖直支撑架/台(图中未画出)来起到对竖直往复运动机构120的支撑作用。

作为一种可选的实施方式，竖直往复运动机构120包括竖直运动模块121，第二夹紧机构150设置于竖直运动模块121上，竖直运动模块121一侧连接有与控制器电性连接的第二驱动装置122，第二驱动装置122用于带动竖直运动模块121做竖直往复运动。

在本实施方式中，竖直往复运动机构120的实现结构与上述水平往复运动机构110相同，即竖直运动模块121为带动第二夹紧机构150移动的运动部件，第二驱动装置122为现有由伺服电机驱动的链条、同步带、丝杆等组成的传动结构中的任一种，通过伺服电机输出轴的正反转，从而实现竖直运动模块121的上下往复运动，因此这里竖直往复运动机构120可采用的现有结构也不应限制。

作为一种可选的实施方式，被磨工件140为铁板、铝板和不锈钢板中的任一种，也可为其他板材，一般取1-10公斤重，1-2厘米厚的板材，板材安装夹紧后的被磨面相对水平和平直，这里根据实际测试要求采用不同材质的板材即可。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种砂页盘磨削测试装置，其特征在于，包括水平往复运动机构和竖直往复运动机构，所述水平往复运动机构顶部设置有第一夹紧机构，所述第一夹紧机构上夹持有被磨工件，所述竖直往复运动机构一侧设置有第二夹紧机构，所述第二夹紧机构连接有打磨设备，所述打磨设备输出端用于安装砂页盘，所述砂页盘可与所述被磨工件顶部接触，所述打磨设备电性连接有电流互感器，所述电流互感器电性连接有控制器，所述控制器与所述竖直往复运动机构电性连接。

2.如权利要求1所述的一种砂页盘磨削测试装置，其特征在于，所述第二夹紧机构上设置有位于所述被磨工件上方的左光电开关和右光电开关，所述左光电开关、所述右光电开关和所述水平往复运动机构均与所述控制器电性连接，所述左光电开关和所述右光电开关用于检测所述被磨工件位置。

3.如权利要求1或2所述的一种砂页盘磨削测试装置，其特征在于，所述打磨设备上设置有开关传感器，所述开关传感器和所述打磨设备均与所述控制器电性连接。

4.如权利要求3所述的一种砂页盘磨削测试装置，其特征在于，所述开关传感器为光电开关、接近开关和行程开关中的至少一种。

5.如权利要求1所述的一种砂页盘磨削测试装置，其特征在于，所述控制器包括PLC控制器以及与所述PLC控制器电性连接的PID控制器，所述PLC控制器与所述电流互感器电性连接，所述PID控制器与所述竖直往复运动机构电性连接。

6.如权利要求1所述的一种砂页盘磨削测试装置，其特征在于，所述砂页盘底面与所述被磨工件顶面之间具有夹角，且夹角为10°-20°。

7.如权利要求1或5所述的一种砂页盘磨削测试装置，其特征在于，所述水平往复运动机构包括水平运动模块，所述第一夹紧机构设置于所述水平运动模块上，所述水平运动模块连接有与所述控制器电性连接的第一驱动装置，所述第一驱动装置用于带动所述水平运动模块做水平往复运动。

8.如权利要求7所述的一种砂页盘磨削测试装置，其特征在于，还包括工作平台，所述第一驱动装置设置于所述工作平台上，所述水平运动模块可滑动地设置于所述工作平台上。

9.如权利要求1或5所述的一种砂页盘磨削测试装置，其特征在于，所述竖直往复运动机构包括竖直运动模块，所述第二夹紧机构设置于所述竖直运动模块上，所述竖直运动模块一侧连接有与所述控制器电性连接的第二驱动装置，所述第二驱动装置用于带动所述竖直运动模块做竖直往复运动。

10.如权利要求1所述的一种砂页盘磨削测试装置，其特征在于，所述被磨工件为铁板、铝板和不锈钢板中的任一种。

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