分段控制恒间隙砂轮探头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种分段控制恒间隙砂轮探头，包括探头盒，所述探头盒位于砂轮前进的一侧设置有第一极限探头、第二极限探头和恒间隙探头，所述探头盒的顶部设置有连接支架，所述连接支架上设置有两块竖直的防撞板，其中一块防撞板外侧设置有摩架安装架，所述两块防撞板之间设置有防撞弹簧，所述防撞板上还设置有防撞探头。本实用新型恒间隙测量可实现边磨边测砂轮直径和轧辊直径，同时结合砂轮自动进给补偿砂轮磨损，代替光栅进行无接触测量安全有效。
【专利说明】分段控制恒间隙砂轮探头
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及砂轮探头【技术领域】，具体地指一种分段控制恒间隙砂轮探头。
【背景技术】
[0002]磨床砂轮探头是完成轧辊对中、辊形控制、磨头对刀以及砂轮测量等工序的关键部件之一，它的反应速度和精度对磨头上刀时间和安全性有直接影响。砂轮探头在多轴联动的高精度数控磨床中很常见，但必须配合为该设备专门编写的软件才可使用，设计复杂、专有性强，一般与磨床进行整体设计，如要将其应用到普通旧式磨床的数控化升级改造中，有非常大的困难。砂轮探头在磨前主要进行砂轮位置测量，并配合辊形测量机构完成轧辊直径测量；磨中监测磨下量，并配合磨头微进给系统控制进给量。因此，其性能好坏直接影响磨削精度和效率。原有的砂轮探头多采用光栅尺直接接触轧辊或单个接近开关感应轧辊的方式对以上数据进行采集，然后退出采集阶段，进入磨头对刀阶段或辊形补偿阶段。由于没有砂轮探头的实时在线监控，磨头对刀和辊形补偿程序的设计必须以牺牲效率来换取安全性。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的就是要提供一种高精度、高效率的分段控制恒间隙砂轮探头。
[0004]为实现上述目的，本实用新型所设计的分段控制恒间隙砂轮探头包括探头盒，所述探头盒位于砂轮前进的一侧设置有第一极限探头、第二极限探头和恒间隙探头，所述探头盒的顶部设置有连接支架，所述连接支架上设置有两块竖直的防撞板，其中一块防撞板外侧设置有摩架安装架，所述两块防撞板之间设置有防撞弹簧，所述防撞板上还设置有防撞探头。
[0005]进一步、所述第一极限探头、第二极限探头和恒间隙探头为模拟量接近开关，所述防撞探头为开关量接近开关。
[0006]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:所设计的分段控制恒间隙砂轮探头结构简单，砂轮接近轧辊分四段控制:第一快速接近阶段磨架能以快速开始接近轧辊，直到距离为1mm后进入第二中速接近阶段；第二阶段中速运行直到距离为5mm后进入第三慢速接近阶段；第三阶段慢速运行直到距离为2.5mm后进入第四微动阶段；第四阶段微动至距离为2_时停止，切换到微进给阶段。与原有技术相比:改进了只有慢速接近的过程，使接近过程耗时大为缩短；定位更精准，降低微进给幅度使之效率更高并且更安全。恒间隙探头保证在磨削时，探头自动结合砂轮补偿程序弥补因砂轮损耗而增大的间隙。恒间隙测量可实现边磨边测砂轮直径和轧辊直径，同时结合砂轮自动进给补偿砂轮磨损，代替光栅进行无接触测量安全有效。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型的结构示意图。
[0008]图2为本实用新型的使用状态示意图。
[0009]图3为本实用新型中砂轮分段接近轧辊状态示意图。
【具体实施方式】
[0010]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0011]图1-图3所示的分段控制恒间隙砂轮探头，包括探头盒1，探头盒I位于砂轮前进的一侧设置有第一极限探头2、第二极限探头3和恒间隙探头4，探头盒I的顶部设置有连接支架5，连接支架5上设置有两块竖直的防撞板6，其中一块防撞板6外侧设置有摩架安装架9，两块防撞板6之间设置有防撞弹簧7，所述防撞板6上还设置有防撞探头8。第一极限探头2、第二极限探头3和恒间隙探头4为模拟量接近开关，防撞探头8为开关量接近开关。其中第一极限探头2和第二极限探头3采用pulsotronic厂家生产的KJ5-M18MB50-ANU型号的线性接近传感器，恒间隙探头4采用pulso tronic厂家生产的9914-0900型号的线性接近传感器，它们并列排布在探头盒I的端面这种传感器属于金属感应的线性器件，接通电源后，在传感器的感应面将产生一个交变磁场，当金属物体接近此感应面时，金属中产生涡流而吸取了振荡器的能量，使振荡器输出幅度线性衰减，然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。因此具有无滑动触点，工作时不受灰尘等非金属因素的影响，并且低功耗，长寿命，可使用在各种恶劣条件下等优点。
[0012]第一极限探头2的检测距离为I?10mm，主要负责装载砂轮11的磨架中速接近轧辊10。在砂轮探头距离轧辊10在1mm以上时，第一极限探头2不动作，砂轮11的磨架可以快速运动；在砂轮探头距离轧辊10的距离< 1mm时，第一极限探头2动作，砂轮11的PLC、NC控制系统收到反馈信号，对磨架伺服驱动系统发出减速指令，磨架切换为中速运动。第二极限探头3的检测距离为I?5mm，主要负责磨架慢速接近轧辊。在距离轧辊5?1mm之间时，该开关不动作，磨架可以中速运动；距离< 5_时，开关动作，NC收到反馈信号，对磨架伺服驱动系统发出减速指令，磨架切换为慢速运动。恒间隙探头4的检测距离为0.5?2.5_，主要负责砂轮11微动及微进给，在距离乳棍2.5mm?5mm之间时，该开关不动作，磨架可以慢速运动；距离< 2.5mm时，开关动作，NC收到反馈信号，对伺服驱动系统发出减速指令，磨架切换为微动直至距离轧辊辊面2mm时停止，之后切换到磨头微进给阶段完成最后的上刀，砂轮接触轧辊产生磨削电流。进入磨削阶段后，由于轧辊磨下量和砂轮11损耗量的不断变化，间隙也不断变化，PLC、NC控制系统可通过读取模拟量接近开关的输出电压值，配合辊形测量机构监控和修正间隙并保持砂轮进给量，以实现辊形的在线补偿。防撞探头8检测距离为0.5mm，主要负责安全限位，当砂轮探头与轧辊10发生碰撞时，两块竖直的防撞板6触动防撞探头8，使系统发出停机指令。
[0013]外部的伺服电机驱动砂轮11和砂轮探头快速接近轧辊10 ;当砂轮探头与轧辊10的间距由1mm以上到小于10mm、5mm、2.5mm、2mm时，分别进入四个接近阶段，以保证磨头对刀的准确性和安全性；对刀成功后进入磨削阶段，探头仍控制进给量，以保持恒间隙。
【权利要求】
1.一种分段控制恒间隙砂轮探头，包括探头盒(I)，其特征在于:所述探头盒(I)位于砂轮前进的一侧设置有第一极限探头(2)、第二极限探头(3)和恒间隙探头(4)，所述探头盒(I)的顶部设置有连接支架(5)，所述连接支架(5)上设置有两块竖直的防撞板￠)，其中一块防撞板(6)外侧设置有摩架安装架(9)，所述两块防撞板(6)之间设置有防撞弹簧(7)，所述防撞板(6)上还设置有防撞探头(8)。
2.根据权利要求1所述的分段控制恒间隙砂轮探头，其特征在于:所述第一极限探头(2)、第二极限探头(3)和恒间隙探头(4)为模拟量接近开关，所述防撞探头(8)为开关量接近开关。
【文档编号】B24B49/02GK204209557SQ201420688388
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】雷泽红, 张鸿峻, 涂元强, 董海龙, 白会平, 宋乙峰, 杜蓉, 杨宏武 申请人:武汉钢铁(集团)公司