一种砂轮侧向负荷检测装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种砂轮侧向负荷检测装置及方法，包括：工作台、伺服电机、旋转卡具、用于为砂轮提供支撑点的托轮装置、用于为砂轮提供轴向压力的压力装置以及用于调整压力装置径向位置的调整装置；旋转卡具和调整装置分别固定在工作台上，在工作台上沿旋转卡具两侧分别设置两条具有一定夹角的导轨，导轨上分别设有可以沿导轨滑动的托轮装置；所述压力装置固定在调整装置上，所述旋转卡具的转轴下端通过联轴器与伺服电机的输出轴相连。本发明有益效果：该装置及方法施压精准、操作简单，能满足对不同尺寸砂轮的测量，适应性好。
【专利说明】一种砂轮侧向负荷检测装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于磨削加工【技术领域】，尤其涉及一种砂轮侧向负荷检测装置及方法。
【背景技术】
[0002]砂轮在使用时高速旋转，对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨、精磨、开槽和切割等加工。在精密磨削加工【技术领域】，需要保证砂轮有足够的磨削性能，尤其是砂轮破碎率这一重要参数。目前许多砂轮制造厂对砂轮破碎率的参数检测方面做得不到位甚至不予检测，所以砂轮的质量不能得到有效保证。目前，大多采用人工对砂轮破损率进行检测，操作工序繁琐，不利于砂轮质量的有效检测。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种砂轮侧向负荷检测装置及方法。该装置施压精准、操作简单，能满足对不同尺寸砂轮的测量，适应性好。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种砂轮侧向负荷检测装置，包括:工作台、伺服电机、旋转卡具、用于为砂轮提供支撑点的托轮装置、用于为砂轮提供轴向压力的压力装置以及用于调整压力装置径向位置的调整装置。
[0006]所述旋转卡具和调整装置分别固定在工作台上，在工作台上沿旋转卡具两侧分别设置两条具有一定夹角的导轨，所述导轨上分别设有可以沿导轨滑动的托轮装置；所述压力装置固定在调整装置上，所述旋转卡具的转轴下端通过联轴器与伺服电机的输出轴相连。
[0007]所述托轮装置包括托轮和托轮架，托轮安装在托轮架的中轴上，托轮架置于工作台上的导轨中。
[0008]所述压力装置包括安装架、电动推杆、连接板、压力传感器、压轮架和压轮。
[0009]电动推杆固定在安装架上，并通过连接板与压力传感器相连，压轮架固定在压力传感器下端，压轮架的中轴上安装有压轮。
[0010]所述调整装置包括步进电机、丝杠和滑动平台。
[0011]所述滑动平台设置在工作台上，步进电机的输出轴通过联轴器与丝杠相连，滑动平台内孔与丝杠通过螺纹配合，压力装置的安装架固定在滑动平台上。
[0012]一种砂轮侧向负荷检测装置的检测方法，包括如下步骤:
[0013](I)如果是单点侧向负荷检测，先将两个托轮装置移出测试区，如果是三点侧向负荷检测，则将两个托轮装置移入测试区；将直径为D的待测砂轮安装在旋转卡具的转轴上，并用压盘轴向夹紧。
[0014](2)步进电机调整压轮在砂轮径向方向移动，压轮的径向位置确定后，关闭步进电机，开启电动推杆并设定其最大施加压力。
[0015](3)自压轮开始接触砂轮起，缓慢给砂轮施压，直至所施压力达到设定值后停止；收回推杆，使压轮与砂轮脱离接触。
[0016](4)启动伺服电机，使砂轮处于高速旋转状态；电动推杆重新对砂轮施压，压力达到设定值后维持一定时间。
[0017](5)收回推杆，关闭伺服电机，检测完成。
[0018]所述步骤(2)中压轮的径向位置满足压轮的支点到砂轮轴线的距离为L:
[0019]L = D/2 — 18mm
[0020]其中，D为待测砂轮的直径，mm为毫米单位。
[0021]本发明的有益效果是:
[0022]本发明装置可以实现对砂轮破碎率参数的精确检测，以确保砂轮的质量以及具有足够的磨削性能；压力装置对砂轮侧面施加压力，并由压力传感器实时测量压力大小，确保测量过程中施压精准、操作简单；调整装置可调节压轮至砂轮轴心的距离，能满足对不同尺寸砂轮的测量，适应性好；通过移动托轮装置在导轨中的位置，可实现从单点至三点的侧向负荷检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明整体结构示意图；
[0024]图2为本发明的正视图；
[0025]其中，1、工作台，2、步进电机，3、丝杠，4、滑动平台，5、安装架，6、电动推杆，7、压力传感器，8、压盘，9，、砂轮，10、伺服电机，11、主轴，12、旋转卡具，13、压轮，14、压轮架，15、连接板，16、托轮架，17、托轮。
【具体实施方式】:
[0026]下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明:
[0027]实施例1
[0028]如图1所示，一种砂轮侧向负荷检测仪器，包括工作台1、伺服电机10、旋转卡具
12、托轮装置、压力装置和调整装置。
[0029]旋转卡具和调整装置分别固定在工作台I上，在工作台I上沿旋转卡具12两侧分别设置两条具有一定夹角的导轨，在导轨上分别设有可以沿导轨滑动的托轮装置；压力装置固定在调整装置上，旋转卡具12的转轴下端通过联轴器与伺服电机10的输出轴相连。
[0030]托轮装置包括托轮17和托轮架16，托轮17安装在托轮架16的中轴上，托轮架16置于工作台I上的导轨中。托轮装置共两个，以一定夹角布置在工作台I表面。
[0031]压力装置包括安装架5、电动推杆6、连接板15、压力传感器7、压轮架14和压轮
13。电动推杆6固定在安装架5上，并通过连接板15与压力传感器7相连。压轮架14固定在压力传感器7下端，压轮架14的中轴上安装有压轮13。
[0032]调整装置包括步进电机2、丝杠3和滑动平台4。步进电机2的输出轴通过联轴器与丝杠相连，滑动平台4与丝杆3配合，所述安装架5固定在滑动平台4上，滑动平台4置于工作台I上。
[0033]本实施例为单点侧向负荷检测。进行检测前，先将两个托轮装置移出测试区。将直径为D的待测砂轮9安装在旋转卡具12的转轴上，并用压盘8轴向夹紧。通过PLC控制步进电机2，调整压轮13在砂轮径向方向移动，使压轮13的支点到砂轮轴线的距离L满足L = D/2 — 18 (mm)。压轮13的径向位置确定后，禁用步进电机2。开启电动推杆6，设定其最大施加压力。自压轮13开始接触砂轮9起，缓慢给砂轮9施压，观察压力传感器7的输出，直至所施压力达到设定值后停止。此过程中，伺服电机10未开启，砂轮9处于静止状态。
[0034]电动推杆6收回推杆，压轮13与砂轮9脱离接触。启动伺服电机10，让砂轮9处于高速旋转状态。电动推杆6重新对砂轮9施压，压力达到设定值后维持30秒。之后电动推杆6收回推杆，步进电机2带动压轮13退回初始位置。取下砂轮9，检测完成。
[0035]实施例2
[0036]本实施例为三点侧向负荷检测。进行检测前，先将两个托轮装置移入测试区，由待测砂轮的直径D确定托轮17的正确位置并锁紧。其他步骤同实施例1。
[0037]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【权利要求】
1.一种砂轮侧向负荷检测装置，其特征是，包括:工作台、伺服电机、旋转卡具、用于为砂轮提供支撑点的托轮装置、用于为砂轮提供轴向压力的压力装置以及用于调整压力装置径向位置的调整装置； 所述旋转卡具和调整装置分别固定在工作台上，在工作台上沿旋转卡具两侧分别设置两条具有一定夹角的导轨，所述导轨上分别设有可以沿导轨滑动的托轮装置；所述压力装置固定在调整装置上，所述旋转卡具的转轴下端通过联轴器与伺服电机的输出轴相连。
2.如权利要求1所述的一种砂轮侧向负荷检测装置，其特征是，所述托轮装置包括托轮和托轮架，托轮安装在托轮架的中轴上，托轮架置于工作台上的导轨中。
3.如权利要求1所述的一种砂轮侧向负荷检测装置，其特征是，所述压力装置包括安装架、电动推杆、连接板、压力传感器、 压轮架和压轮； 电动推杆固定在安装架上，并通过连接板与压力传感器相连，压轮架固定在压力传感器下端，压轮架的中轴上安装有压轮。
4.如权利要求1所述的一种砂轮侧向负荷检测装置，其特征是，所述调整装置包括步进电机、丝杠和滑动平台； 所述滑动平台设置在工作台上，步进电机的输出轴通过联轴器与丝杠相连，滑动平台内孔与丝杠通过螺纹配合，压力装置的安装架固定在滑动平台上。
5.一种如权利要求1所述的砂轮侧向负荷检测装置的检测方法，其特征是，包括如下步骤: (1)如果是单点侧向负荷检测，先将两个托轮装置移出测试区，如果是三点侧向负荷检测，则将两个托轮装置移入测试区；将直径为D的待测砂轮安装在旋转卡具的转轴上，并用压盘轴向夹紧； (2)步进电机调整压轮在砂轮径向方向移动，压轮的径向位置确定后，关闭步进电机，开启电动推杆并设定其最大施加压力； (3)自压轮开始接触砂轮起，缓慢给砂轮施压，直至所施压力达到设定值后停止；收回推杆，使压轮与砂轮脱离接触； (4)启动伺服电机，使砂轮处于高速旋转状态；电动推杆重新对砂轮施压，压力达到设定值后维持一定时间； (5)收回推杆，关闭伺服电机，检测完成。
6.如权利要求5所述的一种砂轮侧向负荷检测装置的检测方法，其特征是，所述步骤(2)中压轮的径向位置满足压轮的支点到砂轮轴线的距离为L:
L = D/2 — 18mm ; 其中，D为待测砂轮的直径,mm为毫米单位。
【文档编号】G01M13/00GK103969039SQ201410202875
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】张进生, 叶鲁浩, 王志, 鞠军伟, 邢举学 申请人:山东大学