一种防止检测装置损坏的保护机构及具有该机构的检测装置的制作方法

本实用新型涉及砂轮检测对刀技术领域，更具体地说，涉及一种防止检测装置损坏的保护机构及具有该机构的检测装置。

背景技术：

数控轧辊磨床是钢材板材轧制生产线的重要配套设备，并且被广泛地应用于冶金、造纸、化工等领域。数控轧辊磨床的磨削精度直接影响轧辊的质量，而且轧辊磨床的砂轮的对刀精度直接影响着轧辊的磨削精度。因此，轧辊磨床的砂轮的对刀精度直接影响着轧辊的加工质量。

在采用轧辊磨床在磨削轧辊时，需要通过砂轮径向进给机构带动砂轮径向进给对刀，现有的数控轧辊磨床的砂轮对刀方法以自动对刀为主，其是采用带接近传感器的检测装置检测砂轮的位置。进给机构驱动砂轮进给，当砂轮碰到工件表面时停止进给，实现砂轮的对刀。在对刀的过程中如果有其他的机械结构突然伸入检测装置的运动轨迹中，其他结构极易与检测装置发生碰撞或者摩擦。砂轮位置检测装置属于精密的检测仪器，碰撞或者摩擦后轻者会造成检测装置的检测精度精度降低，进而影响工件的加工精度；重者则会严重破坏砂轮位置检测装置，而使得砂轮位置检测装置报废，严重影响设备的加工效率。亟需开发出一种具有自动防护功能的砂轮位置检测装置。

经检索，发明创造的名称为：丝杠螺母内螺纹磨削快速对刀装置及方法(专利申请号：201210484912.1，公开日：2013-02-13)，该通过实时测量声发射信号，实现了丝杠螺母内螺纹磨削过程中自动快速对刀，能够满足丝杠螺母的高精度加工要求，但是仍没有解决检测装置易被碰撞损坏的技术问题^[1]。发明创造的名称为：磨床的自动对刀及对刀深度控制装置(专利号：ZL200620072686.6，公告日：2007-04-25)^[2]，该专利自动补偿砂轮磨损量，能完成自动对刀，并控制对刀深度，从而显著的提高了生产效率。但是上述的技术问题仍没得到有效解决。

参考文献：

[1]上海理工大学.丝杠螺母内螺纹磨削快速对刀装置及方法，中国，201210484912.1[P]，2013-02-13.

[2]南京数控机床有限公司.磨床的自动对刀及对刀深度控制装置，中国，ZL200620072686.6[P]，2007-04-25.

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中，砂轮位置检测装置极易与工件后者其他机械部件碰撞而损坏检测装置的不足，提供一种防止检测装置损坏的保护机构及具有该机构的检测装置，实现了砂轮位置检测装置在碰撞时自动收缩而防止损坏，并且能后自动复位，以解决以上不足。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种防止检测装置碰撞损坏的保护机构，包括传感器保护壳、防撞恢复单元、传感器安装座和传感器定位座，所述的传感器保护壳为空腔结构，该传感器保护壳上部固定安装于传感器安装座上，所述的传感器安装座底部通过旋转部件与传感器定位座转动连接，所述的传感器安装座、传感器定位座和传感器保护壳顶部的对应位置设有安装孔，该安装孔配合安装有防撞恢复单元，所述的防撞恢复单元包括定位销轴、第一伸缩弹簧和第二伸缩弹簧，所述的定位销轴的两端分别为锁紧螺母和销轴底座，所述的销轴底座与传感器保护壳之间设置有第一伸缩弹簧，所述的锁紧螺母与传感器定位座之间设置有第二伸缩弹簧。

优选地，所述的旋转部件为铰链。

优选地，第二伸缩弹簧和传感器定位座之间设置有限位垫片。

优选地，所述的传感器安装座、传感器定位座和传感器保护壳的顶部对应位置设有通孔，所述的传感器安装座、传感器定位座和传感器保护壳的通孔贯穿构成安装孔。

优选地，所述的传感器保护壳的通孔为保护壳孔，所述的传感器安装座的通孔为安装座孔，所述的传感器定位座的通孔为定位座孔，所述的保护壳孔、安装座孔和定位座孔对应设置。

优选地，所述的第一伸缩弹簧和第二伸缩弹簧的弹簧内径大于保护壳孔和定位座孔的直径。

本实用新型的一种具有防止碰撞损坏功能的检测装置，包括进给丝杠、检测传感器和保护机构，所述的保护机构为上述的保护机构，所述的进给丝杠的端部与保护机构的传感器定位座相固连，所述的检测传感器安装于保护机构的传感器保护壳内。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本实用新型的一种防止检测装置碰撞损坏的保护机构，当工件挤压传感器保护壳的底部挤压力超过阈值时，传感器保护壳随传感器安装座以旋转部件为旋转中心做旋转运动， 检测装置顶部的防撞恢复单元的第一伸缩弹簧和第二伸缩弹簧受力而被压缩，使得传感器安装座和传感器定位座的顶部产生间隙，从而防止传感器保护壳内的检测传感器被挤压或者碰撞而损坏；

(2)本实用新型的一种防止检测装置碰撞损坏的保护机构，当工件挤压传感器保护壳相互碰撞后，检测装置不再逼近工件，检测装置远离工件，在第一伸缩弹簧和第二伸缩弹簧的驱动下，传感器安装座和传感器定位座自动恢复至原始状态；

(3)本实用新型的一种防止检测装置碰撞损坏的保护机构，第二伸缩弹簧和传感器定位座之间设置有限位垫片，限位垫片可以限制第二伸缩弹簧的伸缩运动，在第二伸缩弹簧与第二限位面形成缓冲，从而避免第二伸缩弹簧或传感器定位座损坏；

(4)本实用新型的一种具有防止碰撞损坏功能的检测装置，检测传感器位于传感器保护壳，传感器保护壳可有效地避免检测传感器发生损坏，传感器保护壳可有效地预防检测传感器因碰撞而损坏，保护机构可有效地预防检测装置与工件或者其他机械结构发生碰撞而损坏，并且在碰撞之后能自动复位。

附图说明

图1为实施例1的安装防撞恢复单元的示意图；

图2为实施例1的未安装防撞恢复单元的示意图；

图3为实施例2的安装防撞恢复单元的示意图；

图4为实施例2的未安装防撞恢复单元的示意图；

图5为本实用新型正常使用时的示意图；

图6为本实用新型工件与检测装置发生挤压碰撞时的示意图。

示意图中的标号说明：

100、位置检测单元；110、传感器保护壳；111、保护壳孔；112、第一限位面；120、检测传感器；200、防撞恢复单元；210、定位销轴；211、锁紧螺母；212、销轴底座；221、第一伸缩弹簧；222、第二伸缩弹簧；230、限位垫片；300、传感器安装座；310、旋转部件；320、安装座孔；400、传感器定位座；410、定位座孔；411、第二限位面；500、进给丝杠；600、工件。

具体实施方式

下文对本实用新型的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本实用新型可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本实用新型，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型作各种改变。因此，下文对本实 用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述，以提出执行本实用新型的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。从而，本实用新型的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本实用新型的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本实用新型的元件和特征由附图标记标识。

实施例1

结合图1和图2所示，本实用新型的一种防止检测装置碰撞损坏的保护机构，包括传感器保护壳110、防撞恢复单元200、传感器安装座300和传感器定位座400，所述的传感器保护壳110为空腔结构，传感器保护壳110为“L”型，即传感器保护壳110底部向右侧凸出，传感器保护壳110底部的横向宽度大于顶部的横向宽度，其可以用于容纳检测传感器120，传感器保护壳110可有效地预防检测传感器120因碰撞而损坏。该传感器保护壳110上部固定安装于传感器安装座300上，所述的传感器安装座300底部通过旋转部件310与传感器定位座400转动连接，所述的旋转部件310为铰链，另外传感器安装座300可与传感器定位座400通过枢轴连接。

上述的传感器安装座300、传感器定位座400和传感器保护壳110顶部的对应位置设有安装孔，该安装孔配合安装有防撞恢复单元200，所述的防撞恢复单元200包括定位销轴210、第一伸缩弹簧221和第二伸缩弹簧222；其中定位销轴210的一端固定连接有销轴底座212，该固定连接可通过诸如焊接的冶金结合、螺栓的紧固结合等，定位销轴210的另一端设置有外螺纹，锁紧螺母211内设置有与上述内螺纹相适配的外螺纹，锁紧螺母211通过螺纹安装于定位销轴210的另一端。定位销轴210的两端分别为锁紧螺母211和销轴底座212。

所述的传感器安装座300、传感器定位座400和传感器保护壳110的顶部对应位置设有通孔，传感器安装座300、传感器定位座400和传感器保护壳110的通孔贯穿构成安装孔。其中传感器保护壳110的通孔为保护壳孔111，所述的传感器安装座300的通孔为安装座孔320，所述的传感器定位座400的通孔为定位座孔410，所述的保护壳孔111、安装座孔320和定位座孔410对应设置，并且轴心在同一条直线上，从而贯穿构成安装孔，用于安装防撞恢复单元200。此外，保护壳孔111为阶梯孔，即包括较大孔和较小孔，两个孔相互嵌套，其中保护壳孔111的台阶面为第一限位面112，该第一限位面112用于限制第一伸缩弹簧221的横向伸缩，所述的定位座孔410也为阶梯孔，定位座孔410的台阶面为第二限位面411，第二限位面411用于限制第二伸缩弹簧222的横向伸缩，阶梯孔有利于保护第一伸缩弹簧221和第二伸缩弹簧222。所述的保护壳孔111和定位座孔410的较小孔的直径与安装座孔320 的直径相同，且安装座孔320的直径大于定位销轴210的直径。

本实施例的销轴底座212与传感器保护壳110的第一限位面112之间设置有第一伸缩弹簧221，所述的锁紧螺母211与传感器定位座400的第二限位面411之间设置有第二伸缩弹簧222。从而使得销轴底座212与传感器保护壳110之间设置有第一伸缩弹簧221，所述的锁紧螺母211与传感器定位座400之间设置有第二伸缩弹簧222，第一伸缩弹簧221和第二伸缩弹簧222在压缩的状态下施加沿着弹簧轴线向外的弹性力，从而将固连有传感器保护壳110的传感器安装座300紧固于传感器定位座400上。所述的第一伸缩弹簧221和第二伸缩弹簧222的弹簧内径大于保护壳孔111和定位座孔410的阶梯孔的较小孔的直径。

此外，本实施例的第二伸缩弹簧222和传感器定位座400之间设置有限位垫片230。限位垫片230可以限制第二伸缩弹簧222的伸缩运动，而且可以在第二伸缩弹簧222与第二限位面411形成缓冲，从而避免第二伸缩弹簧222或传感器定位座400损坏。实施例1中所述的方位位置关系为图1和图2所示的位置关系。

实施例2

本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：如图3和图4所示，本实施例的传感器保护壳110的通孔为保护壳孔111，所述的传感器安装座300的通孔为安装座孔320，所述的传感器定位座400的通孔为定位座孔410，保护壳孔111、安装座孔320和定位座孔410对应设置，并且轴心在同一条直线上，从而贯穿构成安装孔，用于安装防撞恢复单元200。所述的保护壳孔111、安装座孔320和定位座孔410为等径的通孔，如此便于加工开孔。所述的传感器保护壳110的内侧面为第一限位面112，第一限位面112用于限制第一伸缩弹簧221的横向伸缩，上述的定位座孔410的左端外侧面为第二限位面411，第二限位面411用于限制第二伸缩弹簧222的横向伸缩。实施例2中所述的方位位置关系为图3和图4所示的位置关系。

实施例3

本实施例的一种具有防止碰撞损坏功能的检测装置，包括进给丝杠500、检测传感器120和保护机构，所述的保护机构为实施例1或2的保护机构，所述的进给丝杠500的端部与保护机构的传感器定位座400相固连，所述的检测传感器120安装于保护机构的传感器保护壳110内，且检测传感器120位于传感器保护壳110，传感器保护壳110可有效地避免检测传感器120发生损坏，检测传感器120和传感器保护壳110共同构成位置检测单元100。

实施例1-3中，如图5和图6所示，数控轧辊磨床的砂轮自动对刀的过程中，伺服电机驱动进给丝杠500，进给丝杠500带动检测装置向工件600逼近，检测传感器120检测其与工件600之间的位置，如图5所示当检测装置正常检测与工件600的位置时，检测装置与工 件600接触时，进给丝杠500停止进给，从而使得砂轮与工件600恰好接触，并对工件600进行加工。如图6所示，当检测装置出现故障时，检测装置与工件600接触后，工件600或其他机械结构与检测装置发生挤压的过程时，此时工件600挤压传感器保护壳110的底部，当该挤压力超过阈值时，传感器保护壳110随传感器安装座300以旋转部件310为旋转中心做旋转运动，检测装置顶部的防撞恢复单元200的第一伸缩弹簧221和第二伸缩弹簧222受力而被压缩，使得传感器安装座300和传感器定位座400的顶部产生间隙，从而防止传感器保护壳110内的检测传感器120被挤压或者碰撞而损坏。此时进给丝杠500紧急制动，使得检测装置不再逼近工件600，而后进给丝杠500反向运动，使得检测装置远离工件600，在第一伸缩弹簧221和第二伸缩弹簧222的驱动下，传感器安装座300和传感器定位座400再次恢复至原始状态。

在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本申请和本实用新型的应用领域。

更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、(例如各个实施例之间的)组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。例如，在本实用新型中，术语“优选地”不是排他性的，这里它的意思是“优选地，但是并不限于”。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。