一種研磨棒直徑自動檢測方法
【專利摘要】一種研磨棒直徑自動檢測方法，它涉及精密研磨棒加工及測量【技術(shù)領(lǐng)域】；它的測量方法為：位于旋轉(zhuǎn)軸和遠端支撐模塊中間的精密光學測頭將開始讀取所對應測量點上的直徑，并實時將數(shù)據(jù)傳遞回控制系統(tǒng)，隨著旋轉(zhuǎn)軸下方的直線軸將帶動旋轉(zhuǎn)軸和研磨棒一起向精密光學測頭方向不斷進給，精密光學測頭將不斷讀取研磨棒上各點的直徑數(shù)據(jù)，它實現(xiàn)了對研磨棒自動、非接觸式測量，僅需測量員上料、取料和分析測量數(shù)據(jù)，測量的中間過程無需人工干預，測量出的研磨棒數(shù)據(jù)會自動傳遞到控制系統(tǒng)，并最終直觀顯示出來。
【專利說明】一種研磨棒直徑自動檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及精密研磨棒加工及測量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種精密研磨棒直徑進行測量的自動檢測方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]隨著精密軸類零件加工精度要求越來越高，對作為精密軸類零件毛坯料的研磨棒自身精度提出更高的要求，衡量研磨棒自身精度的關(guān)鍵技術(shù)指標有研磨棒的直徑、直線度、圓度等。一般毛坯料的研磨棒長度均超過2m，且隨著精密軸類零件長度的不斷加長，作為毛坯料的研磨棒長度也在不斷增長，這給研磨棒加工及檢測技術(shù)帶來更大挑戰(zhàn)。研磨棒直徑規(guī)格粗細不等，種類繁多，以適應后續(xù)的精密軸類零件的加工。研磨棒一般采用無心磨床對外表面進行磨削加工，以使得加工后的研磨棒具有符合要求的表面粗糙度、圓度及直徑等技術(shù)指標。由于棒料長度較長，加工過程會存在同一根棒料不同段直徑、圓度等技術(shù)指標出現(xiàn)微小變化，需要對加工后的研磨棒各點直徑及圓度進行精確檢測，以確保這種微小變化控制在研磨棒加工誤差范圍內(nèi)。直徑作為研磨棒衡量自身精度的核心指標之一，在研磨棒加工后需被嚴格進行監(jiān)控，以避免出現(xiàn)不合格品。
[0003]傳統(tǒng)研磨棒直徑的檢測方法，一般采用螺旋測微儀或游標卡尺等測量工具，由人工采取抽檢方式，對研磨棒進行接觸式測量。這種方法有如下缺點:一、均采取接觸測量方式，即測量過程中，測量工具必須與研磨棒進行接觸，在一個研磨棒上需要在多點進行測量則需要在多點進行接觸，以讀取多個數(shù)據(jù)取平均值，才能得到整根研磨棒的實際直徑。接觸測量方式難免造成研磨棒表面與測量工具易受磨損，進而影響研磨棒自身品質(zhì)，所使用的測量工具也易受損傷；二、采取人工測量方式，測量效率低；三、采取抽檢測量方式，僅能在整根研磨棒上通過多次采點測量，取平均值，并通過統(tǒng)計學計算，得到的研磨棒直徑實際上并不能真實反映出研磨棒各點實際的直徑值，難免造成較大的測量誤差，難以作為研磨棒現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)所要求的可靠度更高的質(zhì)量控制手段；四、人工檢測，從測量工具中讀取數(shù)值，易受人為因素影響，尤其是不同的測量員之間，讀數(shù)及測量操作均有一定差異，最終影響研磨棒直徑測量精度。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種研磨棒直徑自動檢測方法，它實現(xiàn)了對研磨棒自動、非接觸式測量，僅需測量員上料、取料和分析測量數(shù)據(jù)，測量的中間過程無需人工干預，測量出的研磨棒數(shù)據(jù)會自動傳遞到控制系統(tǒng)，并最終直觀顯示出來。
[0005]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案:它的測量方法為:測量前，由測量員將研磨棒7放置在研磨棒支撐模塊上，并將研磨棒7從旋轉(zhuǎn)軸6 —端伸入，從另一端旋轉(zhuǎn)軸6上的夾頭14中穿出，直到將研磨棒7穿過遠端支撐模塊4中的軸套，放置好后，通過控制系統(tǒng)9給旋轉(zhuǎn)軸6上的夾頭14供氣，以使夾頭14夾緊研磨棒7，而此時遠端支撐模塊4上的平行二指夾鉗處于松開狀態(tài)，開始測量，則位于旋轉(zhuǎn)軸6和遠端支撐模塊4中間的精密光學測頭5將開始讀取所對應測量點上的直徑，并實時將數(shù)據(jù)傳遞回控制系統(tǒng)9，隨著旋轉(zhuǎn)軸6下方的直線軸12將帶動旋轉(zhuǎn)軸6和研磨棒7 —起向精密光學測頭5方向不斷進給，精密光學測頭5將不斷讀取研磨棒7上各點的直徑數(shù)據(jù)，當旋轉(zhuǎn)軸6運動到直線軸12最前端時，此時遠端支撐模塊4上的平行二指夾鉗將夾緊研磨棒7，而旋轉(zhuǎn)軸6上的夾頭14隨之松開，直線軸12帶動旋轉(zhuǎn)軸6做歸零運動，運動到直線軸12起始端后，旋轉(zhuǎn)軸6上的夾頭14重新夾緊研磨棒7，而平行二指夾鉗松開，直線軸12又開始不斷帶動旋轉(zhuǎn)軸6及研磨棒7向精密光學測頭5方向進給，而精密光學測頭5繼續(xù)讀取研磨棒7的直徑數(shù)據(jù)；上述動作過程循環(huán)往復，直到測量出整根研磨棒7的直徑數(shù)據(jù)為止。
[0006]它的自動檢測裝置由支撐座1、平臺2、研磨棒右端支撐模塊3、遠端支撐模塊4、精密光學測頭5、旋轉(zhuǎn)軸6、研磨棒7、研磨棒左端支撐模塊8、控制系統(tǒng)9、鍵盤10、鼠標11、直線軸12、精密光學測頭線纜13、夾頭14組成。
[0007]本發(fā)明實現(xiàn)了對研磨棒自動、非接觸式測量，僅需測量員上料、取料和分析測量數(shù)據(jù)，測量的中間過程無需人工干預，測量出的研磨棒數(shù)據(jù)會自動傳遞到控制系統(tǒng)，并最終直觀顯示出來。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0009]圖2為圖1的后視圖，
[0010]圖3為本發(fā)明中遠端支撐模塊4的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0011]圖4為圖3的后視圖，
[0012]圖5為本發(fā)明中精密光學測頭5的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0013]圖6為本發(fā)明中精密光學測頭5的原理圖。
【具體實施方式】:
[0014]參看圖1-圖6，本【具體實施方式】采用如下技術(shù)方案:它的測量方法為:測量前，由測量員將研磨棒7放置在研磨棒支撐模塊上，并將研磨棒7從旋轉(zhuǎn)軸6 —端伸入，從另一端旋轉(zhuǎn)軸6上的夾頭14中穿出，直到將研磨棒7穿過遠端支撐模塊4中的軸套，放置好后，通過控制系統(tǒng)9給旋轉(zhuǎn)軸6上的夾頭14供氣，以使夾頭14夾緊研磨棒7，而此時遠端支撐模塊4上的平行二指夾鉗處于松開狀態(tài)，開始測量，則位于旋轉(zhuǎn)軸6和遠端支撐模塊4中間的精密光學測頭5將開始讀取所對應測量點上的直徑，并實時將數(shù)據(jù)傳遞回控制系統(tǒng)9，隨著旋轉(zhuǎn)軸6下方的直線軸12將帶動旋轉(zhuǎn)軸6和研磨棒7 —起向精密光學測頭5方向不斷進給，精密光學測頭5將不斷讀取研磨棒7上各點的直徑數(shù)據(jù)，當旋轉(zhuǎn)軸6運動到直線軸12最前端時，此時遠端支撐模塊4上的平行二指夾鉗將夾緊研磨棒7，而旋轉(zhuǎn)軸6上的夾頭14隨之松開，直線軸12帶動旋轉(zhuǎn)軸6做歸零運動，運動到直線軸12起始端后，旋轉(zhuǎn)軸6上的夾頭14重新夾緊研磨棒7，而平行二指夾鉗松開，直線軸12又開始不斷帶動旋轉(zhuǎn)軸6及研磨棒7向精密光學測頭5方向進給，而精密光學測頭5繼續(xù)讀取研磨棒7的直徑數(shù)據(jù)；上述動作過程循環(huán)往復,直到測量出整根研磨棒7的直徑數(shù)據(jù)為止。
[0015]它的自動檢測裝置由支撐座1、平臺2、研磨棒右端支撐模塊3、遠端支撐模塊4、精密光學測頭5、旋轉(zhuǎn)軸6、研磨棒7、研磨棒左端支撐模塊8、控制系統(tǒng)9、鍵盤10、鼠標11、直線軸12、精密光學測頭線纜13、夾頭14組成。
[0016]精密光學測頭5由信號發(fā)生器、信號接收器及連接底板等構(gòu)成，將精密光學測頭安裝于旋轉(zhuǎn)軸和研磨棒遠端支撐模塊之間。測量時，旋轉(zhuǎn)軸上的夾頭和研磨棒遠端支撐模塊上的軸套支撐著的研磨棒正好位于精密光學測頭的信號發(fā)生器、信號接收器之間，當直線軸帶動旋轉(zhuǎn)軸和研磨棒一起向有進給時，激光光學測頭可連續(xù)不斷地讀取研磨棒各點上的直徑數(shù)據(jù)，并實時傳遞給控制系統(tǒng)。
[0017]遠端支撐模塊4，如圖3和圖4所示，該支撐模塊可通過調(diào)節(jié)手動Y軸以適應軸套相對研磨棒的前后距離，而通過手動Z軸以適應軸套相對研磨棒的上下距離，最終確保研磨棒順利通過該模塊的軸套，調(diào)節(jié)的大小可通過所配置的標尺來判斷。調(diào)節(jié)好后，通過各自的緊定螺釘將手動Y軸和手動Z軸固定，確保在測量過程中不發(fā)生位置變動。
[0018]利用精密光學測頭5進行的研磨棒7直徑測量原理，如圖6所示，通過信號發(fā)生器向研磨棒發(fā)射測量光束，這些光位于研磨棒測量點處的垂直截面內(nèi)，足夠覆蓋研磨棒直徑范圍，有一部分光被研磨棒擋住無法進入到對面的信號接收器內(nèi)，假定從信號發(fā)生器發(fā)射的光在垂直方向的總長度為L,而對面的信號接收器接收到研磨棒上部分未被遮擋的光束投影長度為LI，接收到研磨棒下部分未被遮擋的光束投影長度為L2，則實際研磨棒直徑D= L-L1-L2。由于測量光束是以光幕方式由信號發(fā)生器對射到正對面的信號接收器的，只要所測量時研磨棒位于信號發(fā)生器和信號接收器之間，且研磨棒直徑小于信號發(fā)生器發(fā)射光幕在垂直方向上的總長度L，則采用這種方式就可以非常精確的測量出研磨棒在該點處的直徑。再通過研磨棒直徑自動檢測裝置上的直線軸帶動旋轉(zhuǎn)軸橫向進給，從而帶動研磨棒不斷向精密光學測頭方向運動，實現(xiàn)整根研磨棒各點直徑的測量。
[0019]通過上述方式，實現(xiàn)了對研磨棒自動、非接觸式測量，僅需測量員上料、取料和分析測量數(shù)據(jù)，測量的中間過程無需人工干預，測量出的研磨棒數(shù)據(jù)會自動傳遞到控制系統(tǒng)，并最終直觀顯示出來。
【權(quán)利要求】
1.一種研磨棒直徑自動檢測方法，其特征在于它的測量方法為:測量前，由測量員將研磨棒(7)放置在研磨棒支撐模塊上，并將研磨棒(7)從旋轉(zhuǎn)軸(6) —端伸入，從另一端旋轉(zhuǎn)軸(6)上的夾頭(14)中穿出，直到將研磨棒(7)穿過遠端支撐模塊(4)中的軸套，放置好后，通過控制系統(tǒng)(9)給旋轉(zhuǎn)軸(6)上的夾頭(14)供氣，以使夾頭(14)夾緊研磨棒(7)，而此時遠端支撐模塊(4)上的平行二指夾鉗處于松開狀態(tài)，開始測量，則位于旋轉(zhuǎn)軸(6)和遠端支撐模塊(4)中間的精密光學測頭(5)將開始讀取所對應測量點上的直徑，并實時將數(shù)據(jù)傳遞回控制系統(tǒng)(9)，隨著旋轉(zhuǎn)軸(6)下方的直線軸(12)將帶動旋轉(zhuǎn)軸(6)和研磨棒(7)一起向精密光學測頭(5)方向不斷進給，精密光學測頭(5)將不斷讀取研磨棒(7)上各點的直徑數(shù)據(jù)，當旋轉(zhuǎn)軸(6)運動到直線軸(12)最前端時，此時遠端支撐模塊(4)上的平行二指夾鉗將夾緊研磨棒(7)，而旋轉(zhuǎn)軸(6)上的夾頭(14)隨之松開，直線軸(12)帶動旋轉(zhuǎn)軸(6)做歸零運動，運動到直線軸(12)起始端后，旋轉(zhuǎn)軸(6)上的夾頭(14)重新夾緊研磨棒(7)，而平行二指夾鉗松開，直線軸(12)又開始不斷帶動旋轉(zhuǎn)軸(6)及研磨棒(7)向精密光學測頭(5)方向進給，而精密光學測頭(5)繼續(xù)讀取研磨棒(7)的直徑數(shù)據(jù)；上述動作過程循環(huán)往復，直到測量出整根研磨棒(7)的直徑數(shù)據(jù)為止。
【文檔編號】G01B11/08GK103852019SQ201210508923
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】夏發(fā)平 申請人:昆山允可精密工業(yè)技術(shù)有限公司