专利名称：一种数控轧辊磨床测量机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数控轧辊磨床测量机构，是一种安装在数控轧辊磨床上的测量装置，是一种机电测量装置。
背景技术：
目前轧辊磨床的测量装置都安装在支撑砂轮的大滑架上，测量机构随砂轮移动在大滑架上进行在线测量。这种测量机构简单，和砂轮共用驱动系统，成本较低。但是这种测量系统有个缺点，就是大滑架的本身精度，如直线度、等高度、运动精度、平行度等误差会反映到测量机构上，最终会影响测量机构的测量精度。另外测量机构安装到大滑架上，测量装置在测量动作时，也会影响砂轮的磨削。并且砂轮和测量机构均安装在大滑架上维护保养带来不便。另外，传统的轧辊测量装置的测量臂传动系统，为伺服电机加滚珠丝杆，驱动测量臂测量，这样传动方式由于电机和滚珠丝杆传动精度的影响，其测量的精度及测量臂的灵敏度都受到一定的影响。
发明内容为了克服现有技术的问题，本实用新型提出了一种数控轧辊磨床测量机构，所述测量机构不再安装在支撑砂轮的大滑架上，而是安装在独立到导轨上，同时测量臂传动系统直线电机和精确的链条传动，使精度进一步提高。本实用新型的目的是这样实现的一种数控轧辊磨床测量机构，包括通过水平运动装置驱动可在水平导轨上滑动的底座，所述的底座上设有通过旋转装置驱动可旋转的竖直轴，所述的竖直轴上设有测量臂面板，所述的测量臂面板上设有竖直导轨，所述的竖直导轨上设有可沿竖直导轨上下移动的上、下测量臂，沿所述的测量导轨设有检测上、下测量臂位移的位移传感器，所述的水平导轨设置在数控轧辊磨床的床身上；所述的测量面板上设有长条状的直线电机定子，所述的直线电机的动子设置在所述的上测量臂或下测量臂上；所述的测量面板的上部和下部分别设有一个链轮，所述的链轮上带有一根链条，所述的链条在链轮两侧分别与上测量臂、下测量臂固定连接。进一步的，所述的水平运动装置是安装在底座上的电机带动的齿轮，以及与所述齿轮啮合的安装在水平导轨上的齿条。进一步的，所述的水平导轨是双V型导轨。进一步的，所述的旋转装置包括成对安装在底座与竖直轴之间的滚动轴承，以及一端与底座铰链连接，另一端与竖直轴铰链连接的旋转油缸，所述的竖直轴可以在旋转油缸的推动下旋转90度。进一步的，所述的位移传感器是光栅尺位移传感器。进一步的，所述的测量臂面板还安装有上、下测量臂限位装置。本实用新型产生的有益效果是本实用新型采用独立的测量导轨与大滑架导轨分离，可以明显的提高测量精度，并且降低大滑架的制造成本。本实用新型采用链轮链条和直线电机传动方式，替代传统的步进电机和丝杠传动方式，是测量精度进一步提高，结构更加简练，易于制造、安装和检修，降低了制造和使用成本。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的实施例所述机构的结构示意图；图2是本实用新型的实施例所述机构的结构示意图，是
图1中A-A的剖视图。
具体实施方式
实施例本实施例是一种数控轧棍磨床测量机构，如
图1、2所示。本实施例包括通过水平运动装置驱动可在水平导轨12上滑动的底座9，所述的底座上设有通过旋转装置16驱动可旋转的竖直轴17，所述的竖直轴上设有测量臂面板18，所述的测量臂面板上设有竖直导轨19，所述的竖直导轨上设有可沿竖直导轨上下移动的上、下测量臂4、8，沿所述的测量导轨设有检测上、下测量臂位移的位移传感器1，所述的水平导轨设置在数控轧辊磨床的床身10上；所述的测量面板上设有长条状的直线电机定子2，所述的直线电机的动子设置在所述的上测量臂或下测量臂上；所述的测量面板的上部和下部分别设有一个链轮3、7，所述的链轮上带有一根链条6，所述的链条在链轮两侧分别与上测量臂、下测量臂固定连接。本实施例所述机构的工作原理如
图1所示，水平导轨设置在被测轧辊5的一侧，沿轧辊轴向延伸，与轧辊回转轴平行。测量机构和砂轮20分别处于轧辊径向两侧相对的位置，两者互不干扰，可边磨削边测量。所述的水平导轨设计为双V轨结构，使测量臂获得较高的运行和定位精度。这是传统安装在砂轮大滑架上的测量机构所无法比拟的。因为大滑架的导轨为了承受砂轮的重量和切削力，导轨受力较大，所以不能设计为双V结构，只能设计为一根V型导轨，一根平导轨。而本实施例所述的水平导轨仅仅承受测量机构本身的重量，导轨受力较小，所以可以采用双V型导轨。由于测量机构的导轨与大滑架的导轨分开，所以在设计和制造轧辊磨床的过程中可以分别对测量机构的导轨和大滑架的导轨提出技术要求大滑架导轨的技术要求相对低一些，而测量机构由于需要较高的测量精度，所以可以对测量机构的导轨提出较高的技术要求。这样看似增加了测量机构的导轨似乎是增加了轧辊磨床的成本，而实际在制造过程中由于可以降低大滑架的制造精度(大滑架的导轨较大，提高制造精度相对较困难，而测量机构的导轨较小，提高制造精度相对容易)，整体成本还有可能降低了。因此，将测量机构的导轨与大滑架的导轨分开的设计方式，在设计制造和提高测量精度两方面都具有优势。所述的水平运动装置可以是齿轮齿条传动，即在导轨面上安装齿条13，底座上固定驱动齿轮的电机14和齿轮15，使电机驱动底座沿水平导轨运动。所述的电机可以通过控制器与砂轮电机保持一定的运行关系，使底座的运行与安装砂轮的大滑架的运行保持同步，实现边磨削边测量的实时跟踪监测。为让出轧辊装卸的空间，测量面板安装在带有滚动轴承11的旋转座上，测量面板和安装在其上的测量臂可做90度转动，当轧辊在轧辊磨床上装卡或拆卸的时候，测量臂转到一边，避免与测量臂与轧辊相碰撞。旋转的动力可以是电机、液压马达、气动马达，通过齿轮传动带动测量面板旋转，也可以用油缸或气缸带动测量面板旋转。测量面板的两侧都安装有竖直导轨1901、1902，分别为上、下测量臂的运动约束，所述的上、下测量臂分别位于测量面板两侧，如图2所示。所述的竖直导轨可以是滑动导轨也可以是滚动导轨。所述的上下两个链轮安装在测量面板两侧的面之间，即两个链轮的轴安装在测量面板两侧面的对称轴的位置，链轮在两个侧面分别露出一段圆弧，可以使链条在测量面板的两个面之间穿行。由于链条在两个链轮之间的运行是相反的运动，所以当链轮两侧的链条分别与上、下测量臂固定连接时，两侧侧链条分别带动的两个测量臂是相向运动的，例如上测量臂向下运动，则下测量臂向上运动，反之上测量臂向上运动，则下测量臂向下运动，整体形成上、下测量臂抱拢和分开的动作，类似于卡尺测量腿的动作，抱拢时测量轧辊的外径，分开时退出测量。利用链轮两侧链条的相向运动产生测量的抱拢和分开大大的简化测量机构。与传统的正反扣丝杠的传动模式相比，本实施例所使用的链条传动方式不但结构简单，而且测量精度得到进一步提高。测量臂上下运动的动力来自于直线电机。在测量面板上设置直线电机的定子线圈，直线电机的动子可以设置在上测量臂上，也可以设置在下测量臂上。由于两个测量臂通过链条联动的，所以直线电机的动子只要设置在一个测量臂上即可以带动两个测量臂运动。由于采用链条传动两个测量臂的相对运动，所以可以使用直线电机。采用直线电机可以高精度的控制运行的位移，相对于传统的旋转型步进电机，其位移更加容易控制，精度更高，这一点对于回转工件的外径高精度测量特别有利。为了精确的检测测量臂的位移，在测量面板上还设置了位移传感器，所述的位移传感器可以是各种精确检测位移的传感器，例如光栅尺、磁栅尺或容栅尺等精度较高且可以将位移的物理信号转换为模拟或数字电信号的位移传感器。为了安全，可以在测量臂的运动上限和运动下限安装限位装置，所述的限位装置可以是简单的限位块，也可以是限制开关。当测量臂达到最大运动限制是触发限位开关，切断直线电机的电源，使测量臂不再运动。最后应说明的是，以上仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案(比如测量面板的形式、位移传感线的位置、链轮的安装位置等)进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种数控轧辊磨床测量机构，包括通过水平运动装置驱动可在水平导轨上滑动的底座，所述的底座上设有通过旋转装置驱动可旋转的竖直轴，所述的竖直轴上设有测量臂面板，所述的测量臂面板上设有竖直导轨，所述的竖直导轨上设有可沿竖直导轨上下移动的上、下测量臂，沿所述的测量导轨设有检测上、下测量臂位移的位移传感器，其特征在于，所述的水平导轨设置在数控轧辊磨床的床身上；所述的测量面板上设有长条状的直线电机定子，所述的直线电机的动子设置在所述的上测量臂或下测量臂上；所述的测量面板的上部和下部分别设有一个链轮，所述的链轮上带有一根链条，所述的链条在链轮两侧分别与上测量臂、下测量臂固定连接。
2.根据权利要求1所述的测量机构，其特征在于，所述的水平运动装置是安装在底座上的电机带动的齿轮，以及与所述齿轮啮合的安装在水平导轨上的齿条。
3.根据权利要求1或2所述的测量机构，其特征在于，所述的水平导轨是双V型导轨。
4.根据权利要求1或2所述的测量机构，其特征在于，所述的旋转装置包括成对安装在底座与竖直轴之间的滚动轴承，以及一端与底座铰链连接，另一端与竖直轴铰链连接的旋转油缸，所述的竖直轴可以在旋转油缸的推动下旋转90度。
5.根据权利要求1或2所述的测量机构，其特征在于，所述的位移传感器是光栅尺位移传感器。
6.根据权利要求1或2所述的测量机构，其特征在于，所述的测量臂面板还安装有上、下测量臂限位装置。
专利摘要本实用新型涉及一种数控轧辊磨床测量机构，包括底座，竖直轴，测量臂面板，测量臂面板上设有竖直导轨，竖直导轨上设有上、下测量臂，沿测量导轨设有位移传感器，水平导轨设置在数控轧辊磨床的床身上。测量面板上设有直线电机定子，直线电机的动子设置在上测量臂或下测量臂上。测量面板设有链轮，链轮上带有链条，链条在链轮两侧分别与上测量臂、下测量臂固定连接。本实用新型采用独立的测量导轨与大滑架导轨分离，可以明显的提高测量精度，并且降低大滑架的制造成本。本实用新型采用链轮链条和直线电机传动方式，替代传统的步进电机和丝杠传动方式，是测量精度进一步提高，结构更加简练，易于制造、安装和检修，降低了制造和使用成本。
文档编号B24B49/00GK202894994SQ20122062538
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者张茂 申请人:北京信泰德利华自动化技术有限公司