一种在线检测装置的制作方法

本发明涉及磨床技术领域，更具体地说，它涉及一种在线检测装置。

背景技术：

外圆磨床，是普通型的基型系列，主要用于磨削圆柱形工件外表面的磨床。工件的加工精度都是以微米计量，毛坯工件的直径与标准工件的直径差为磨削余量，当磨削余量为零时，代表工件已磨削完成。

目前，磨床在磨削工件时，随着工件的磨削余量逐渐减少直至磨削余量为零，砂轮的加工进给速度一直恒定不变，而由于砂轮架在带动砂轮进给的过程中，当控制砂轮架停止进给时，砂轮架还会因惯性作用有细微移动，从而造成工件精度的损失，砂轮架的进给速度越大，产生的惯性作用就越大，造成工件精度的损失越大，从而降低工件的加工精度。

因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种在线检测装置，以提高工件的加工精度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种在线检测装置，包括机架、滑动连接于机架上的砂轮架、转动连接于砂轮架的砂轮、控制砂轮转动的砂轮电机以及控制砂轮架移动的伺服电机，所述砂轮架位于工件一侧，所述工件另一端的机架上沿垂直于工件轴线方向滑移连接有用于检测工件磨削余量的磨削余量检测装置，所述磨削余量检测装置的输出端连接有控制模块，所述控制模块的输出端与伺服电机相连接，所述控制模块内置有第一磨削余量、第二磨削余量、第三磨削余量和第四磨削余量，所述第一磨削余量、第二磨削余量、第三磨削余量和第四磨削余量依次减小，且第四磨削余量为零；当工件磨削余量为第一磨削余量时，控制模块控制伺服电机为第一转速；当工件磨削余量为第二磨削余量时，控制模块控制伺服电机为第二转速；当工件磨削余量为第三磨削余量时，控制模块控制伺服电机为第三转速，且逐渐减慢；当工件磨削余量为第四磨削余量时，控制模块控制伺服电机转速为零并反转，以控制砂轮架远离工件，所述第一转速、第二转速和第三转速依次减小。

通过采用上述技术方案，磨床在磨削工件时，随着工件的磨削余量逐渐减少直至磨削余量为零，若砂轮的加工进给速度一直恒定不变，突然控制砂轮架停止进给，砂轮架还会因惯性作用有细微移动，造成工件精度的损失；故设置磨削余量检测装置，用于实时检测工件的磨削余量，并向控制模块发送余量检测信号，使得当工件磨削余量为第一磨削余量时，控制模块控制伺服电机为第一转速，为粗磨；当工件磨削余量为第二磨削余量时，控制模块控制伺服电机为第二转速，为精磨；当工件磨削余量为第三磨削余量时，控制模块控制伺服电机为第三转速，且逐渐减慢，为光磨；当工件磨削余量为第四磨削余量时，工件尺寸达到标准尺寸，伺服电机的转速减小至零，且控制模块控制伺服电机反转，以控制砂轮架远离工件回至初始位置，且其中的第一转速、第二转速和第三转速依次减小，使得达到不同的磨削余量，使用相对应的磨削速度，从而提高工件的磨削精度。

本发明进一步设置为：所述磨削余量检测装置包括滑移连接于机架的检测箱以及两呈上下设置的检测杆，两所述检测杆均通过设置有连接杆竖直滑移连接于检测箱，所述检测箱朝向工件一侧竖直开设有两滑槽，所述连接杆滑移连接于滑槽，且两所述连接杆的背离侧与滑槽之间设置有弹簧。

通过采用上述技术方案，首次磨削前，先用标准工件确定磨削余量的零点，用两检测杆卡接在标准工件上，记忆此时两检测杆的位移量为磨削余量的零点；然后开始进行对毛坯工件进行磨削，进行磨削前，先将两检测杆的端部卡接在毛坯工件上，以实时检测毛坯工件的直径，从而实时检测毛坯工件的磨削余量；且因弹簧的设置，使得检测杆的端部始终能够紧紧地贴合于工件的表面，使得检测更加精准。

本发明进一步设置为：两所述连接杆远离检测箱端的相向侧设置有检测针，所述检测针由金刚石制成。

通过采用上述技术方案，使得由检测杆与工件的面接触变为点接触，减少了检测杆与工件的接触面积，从而减小了与工件的摩擦力，避免影响工件的旋转速度；同时由金刚石制成的检测针，增加了检测针的耐磨度。

本发明进一步设置为：所述机架沿垂直于工件轴线方向开设有t形槽，所述检测箱下端面设置有与t形槽相配合的t形块，所述t形槽内设置有液压缸，所述液压缸底座固定于t形槽端部，液压缸活塞杆固定于t形块背离工件端。

通过采用上述技术方案，通过液压缸的伸缩来实现检测箱在机架上沿垂直于工件轴线的方向滑移，使得当需要对工件进行检测时，液压缸控制检测箱向工件滑移，将检测杆端部的检测针卡接于工件的水平相切点，以检测工件的直径；当结束检测时，液压缸可以控制检测箱朝远离工件方向滑移，以退出检测，避免影响下一工件的放置。

本发明进一步设置为：所述t形槽靠近工件端与工件轴线的垂直距离等于t形块与检测针的垂直距离。

通过采用上述技术方案，t形槽靠近工件端与工件轴线的垂直距离等于t形块与检测针的垂直距离，使得将t形块推至t形槽靠近工件端时，即正好将检测杆端部的检测针卡接于工件的水平相切点，从而便于对准。

本发明进一步设置为：所述控制模块的输出端连接有控制面板，所述控制面板用于设定第一转速、第二转速和第三转速。

通过采用上述技术方案，使得生产者可根据需求自己设定粗磨、精磨以及光磨的速度，从而改变工件的加工速度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，设置磨削余量检测装置，用于实时检测工件的磨削余量，并向控制模块发送余量检测信号，使得达到不同的磨削余量，分别使用相对应的粗磨、精磨以及光磨，直至尺寸达到时磨削速度变为零，并控制砂轮架退回初始点，从而提高工件的磨削精度；

其二，生产者可通过控制面板根据需求自己设定第一转速、第二转速和第三转速的速度，从而改变工件的加工速度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图，显示了整体的连接结构；

图2为图1的a部局部放大示意图；

图3为磨削余量检测装置的结构示意图；

图4为本发明的内部结构示意图，显示了砂轮架的控制结构；

图5为本发明的剖视图，显示了砂轮电机；

图6为本发明的系统框图。

图中：1、机架；2、砂轮架；3、砂轮；4、砂轮电机；5、伺服电机；6、控制模块；7、检测箱；8、检测杆；9、连接杆；10、滑槽；11、弹簧；12、控制面板；13、磨削余量检测装置；14、检测针；15、t形槽；16、t形块；17、液压缸；18、主轴；19、尾座；20、顶尖；21、丝杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

一种在线检测装置，如图1、图4、图5所示，包括机架1、分别设置于机架1长度方向两端的主轴18和尾座19、沿机架1宽度方向滑动连接于机架1上的砂轮架2、通过轴承转动连接于砂轮架2的砂轮3、通过皮带传动控制砂轮3转动的砂轮电机4以及控制砂轮架2移动的伺服电机5，尾座19沿机架1长度方向滑移连接于机架1上，尾座19朝向主轴18一侧固定有顶尖20，工件一端夹持于主轴18内，其另一端通过顶尖20固定，砂轮架2下端贯穿螺纹连接有丝杆21，且丝杆21的两端均转动连接于机架1上，伺服电机5连接于丝杆21远离工件的一端，以控制丝杆21转动，从而控制砂轮架2沿机架1宽度方向滑移，当对工件进行磨削加工时，控制伺服电机5正转，使得砂轮架2向工件方向进给。

磨床在磨削工件时，随着工件的磨削余量逐渐减少直至磨削余量为零，若砂轮3的加工进给速度一直恒定不变，当突然控制砂轮架2停止进给，砂轮架2还会因惯性作用有细微移动，从而造成工件精度的损失；如图1、图4、图6所示，故在工件的另一端的机架1上沿机架1宽度方向滑移连接有用于检测工件磨削余量的磨削余量检测装置13，且磨削余量检测装置13与砂轮架2分别位于工件的两侧；且磨削余量检测装置13的输出端连接有控制模块6，控制模块6的输出端与伺服电机5相连接，以对伺服电机5进行控制；控制模块6内置有第一磨削余量、第二磨削余量、第三磨削余量和第四磨削余量，其中的第一磨削余量、第二磨削余量、第三磨削余量和第四磨削余量依次减小，且第四磨削余量为零；当工件磨削余量为第一磨削余量时，控制模块6控制伺服电机5为第一转速；当工件磨削余量为第二磨削余量时，控制模块6控制伺服电机5为第二转速；当工件磨削余量为第三磨削余量时，控制模块6控制伺服电机5为第三转速，且逐渐减慢；当工件磨削余量为第四磨削余量时，伺服电机5的转速减至零，且控制模块6控制伺服电机5反转，以控制砂轮架2远离工件，回至初始位，其中的第一转速、第二转速和第三转速依次减小。

本发明中的控制模块6为plc控制器，为现有技术，本领域技术人员应当理解其工作原理，故在此不再赘诉。

如图1、图6所示，在控制模块6的输出端还连接有控制面板12，操作人员可根据实际生产需求通过控制面板12设定第一转速、第二转速和第三转速的速度值，从而改变工件的加工速度以及加工精度。

如图2、图3所示，本发明中的磨削余量检测装置13包括滑移连接于机架1的检测箱7以及两呈上下设置的检测杆8，两检测杆8均通过连接杆9竖直滑移连接于检测箱7，在检测箱7朝向工件一侧竖直开设有两滑槽10，且两滑槽10处于同一竖直线上，两连接杆9滑移连接于滑槽10内，连接杆9通过螺栓固定于连接杆9远离检测箱7一端，且两连接杆9的背离侧与滑槽10之间设置有弹簧11，弹簧11一端固定于连接杆9，另一端固定于滑槽10的端部。在首次磨削前，先用标准工件确定磨削余量的零点，用两检测杆8卡接在标准工件上，记忆此时两检测杆8的位移量为磨削余量的零点；然后开始进行对毛坯工件进行磨削，进行磨削前，先将两检测杆8的端部卡接在毛坯工件上，以实时检测毛坯工件的直径，从而实时检测毛坯工件的磨削余量；且因弹簧11的设置，使得两检测杆8的端部始终能够紧紧地贴合于工件的表面，使得检测更加精准。

如图3所示，在两连接杆9远离检测箱7端的相向侧焊接固定有检测针14，使得由检测杆8与工件的面接触变为点接触，减少了检测杆8与工件的接触面积，从而减小了与工件的摩擦力，避免影响工件的旋转速度；且该检测针14由金刚石制成，增加了检测针14的耐磨度。

如图2、图3所示，机架1沿机架1宽度方向开设有t形槽15，检测箱7下端面一体成型有与t形槽15相配合的t形块16，检测箱7通过t形块16滑移连接于t形槽15内，在t形槽15内设置有液压缸17，将液压缸17底座的底端固定于t形槽15的端部，液压缸17活塞杆的顶部固定于t形块16背离工件端；通过液压缸17的伸缩来实现检测箱7在机架1上沿机架1的宽度方向滑移，使得当需要对工件进行检测时，液压缸17控制检测箱7向工件滑移，将检测杆8端部的检测针14卡接于工件的水平相切点，以检测工件的直径；当结束检测时，液压缸17可以控制检测箱7朝远离工件方向滑移，以退出检测，避免影响下一工件的放置。又设置t形槽15靠近工件端与工件轴线的垂直距离等于t形块16与检测针14的垂直距离；使得将t形块16推至t形槽15靠近工件端时，即正好将检测杆8端部的检测针14卡接于工件的水平相切点，从而便于对准。

本发明的工作原理：

在首次磨削前，先用标准工件确定磨削余量的零点，用两检测杆8卡接在标准工件上，记忆此时两检测杆8的位移量为磨削余量的零点；然后开始进行对毛坯工件进行磨削，进行磨削前，先将两检测杆8的端部卡接在毛坯工件上，以实时检测毛坯工件的直径，从而实时检测毛坯工件的磨削余量，并向控制模块6发送余量检测信号，使得当工件磨削余量为第一磨削余量时，控制模块6控制伺服电机5为第一转速，为粗磨；当工件磨削余量为第二磨削余量时，控制模块6控制伺服电机5为第二转速，为精磨；当工件磨削余量为第三磨削余量时，控制模块6控制伺服电机5为第三转速，且逐渐减慢，为光磨；当工件磨削余量为第四磨削余量时，工件尺寸达到标准尺寸，伺服电机5的转速减小至零，且控制模块6控制伺服电机5反转，以控制砂轮架2远离工件并回至初始位置，使得当达到不同的磨削余量时，使用相对应的磨削速度，从而提高工件的磨削精度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。