本实用新型属于智能制造、工业机器人、自动化生产领域，特别涉及一种顶尖轴向位移测量机构及带该机构的研磨机。
背景技术：
目前，在精加工研磨领域，常用的加工工件识别方案为：使用感应探头检测处理。然而使用感应探头检测处理往往容易出现加工工件识别的误判，造成机器异常检测报警多，引发后设备立即停止加工，使得工件加工不完整，导致NG报废。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种顶尖轴向位移测量机构及带该机构的研磨机，应用该技术方案可以对顶尖的轴向位移进行自动化测量，以便研磨机根据顶尖的轴向位移量识别被当前顶尖所挟持的被加工工件。
本实用新型实施例提供的一种顶尖轴向位移测量机构，包括：
连接盘，固定在被测顶尖的后端；
气缸；
第二连杆，与所述气缸连接，在所述气缸驱动下可沿所述第二连杆的中心轴位移，所述第二连杆的末端与所述连接盘上正对所述第二连杆的第一平面端面相接触，所述第一平面端面与所述第二连杆的中心轴相垂直，所述第二连杆的中心轴与所述顶尖的中心轴相平行；
行程计量器，与所述气缸连接，用于确定所述第二连杆的行程。
可选地，当无外力作用时，所述第二连杆的末端与所述第一平面端面之间无相互作用力。
可选地，所述第二连杆的末端与所述第一平面端面相切，接触部位为一切点。
可选地，在所述第二连杆的末端固定连接有一球体，所述球体与所述第一平面端面相切。
可选地，所述第二连杆的末端呈曲面，所述曲面与所述第一平面端面相切。
可选地，所述曲面与所述第一平面端面的接触部位为一切点。
可选地，还包括：
连接件，与所述连接盘固定连接，在所述连接件上设置有凹槽，
所述第二连杆的末端伸入在所述凹槽内，并限位在所述凹槽内始终与所述第一平面端面相接触。
可选地，所述第二连杆的中心轴与所述顶尖的中心轴不相重合。
可选地，还包括：
第一连杆，其前端固定连接在所述顶尖的后端，其后端固定连接所述连接盘；
所述连接盘通过所述第一连杆固定在所述顶尖的后端。
可选地，所述第一连杆的中心轴与所述顶尖的中心轴相重合。
可选地，所述连接盘的中心与所述顶尖的中心轴相重合。
可选地，所述连接盘为圆形连接盘。
可选地，所述气缸为行程可读气缸。
第二方面，本实用新型实施例提供了一种研磨机，包括顶部正向相对的第一顶尖、第二顶尖，其中第一顶尖、第二顶尖的其中之一或者两者为：可轴向移动顶尖；
在所述可轴向移动顶尖的后端连接有上述之任一所述顶尖轴向位移测量机构。
由上可见，由于连接在顶尖后端的连接盘与第二连杆之间的连接不采用刚性连接件连接，而仅仅是第二连杆与连接盘的第一平面端面相接触，且第二连杆与连接盘的第一平面端面相垂直，当顶尖或者连接盘等部件受到外力时，只有平行于第二连杆的轴向外力可以通过连接盘的第一平面端面与第二连杆的接触点而传递到第二连杆侧，垂直于第二连杆的中心轴的径向外力无法传递至第二连杆侧，故而，采用本实施例的顶尖轴向位移测量机构有利于避免第二连杆以及第二连杆侧的气缸等气动部件受到径向外力的作用而导致受损，有利于确保气缸侧的检测部件的安全以及使用寿命。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
图1为本实用新型实施例1提供的顶尖轴向位移测量机构与顶尖的连接结构示意图；
图2为本实用新型实施例1提供的顶尖轴向位移测量机构的关键部位结构示意图；
图3为本实用新型实施例1提供的在外径研磨机上应用本顶尖轴向位移测量机构的应用原理示意图。
附图标记：
100：顶尖； 101：第一连杆； 102：连接盘；
103：第二连杆； 104：连接件； 105：凹槽；
106：行程计量器； 107：气缸； 108：第一平面端面；
109：球体； 200：顶尖； 300：工件。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
实施例1：
参见图1-3。
本实施例提供了一种可用于对顶尖的轴向位移进行精确测量的机构，其主要包括：气缸107、第二连杆103、行程计量器106、连接盘102等，具体的连接关系以及工作原理如下：
设被测的顶尖100的尖端部为顶尖100的前端，在顶尖100的后端固定连接有一连接盘102，该连接盘102面对第二连杆103的端面为平面(记为第一平面端面108)，且第一平面端面108与第二连杆103的中心轴相垂直。
第二连杆103设置在气缸107上，第二连杆103在气缸107的驱动下可沿第二连杆103的中心轴而轴向伸缩，第二连杆103的末端与连接盘102的第一平面端面108相接触，且第二连杆103与连接盘102的第一平面端面108 直接无连接部件而不存在刚性连接关系。
气缸107上设置有行程计量器106，其中行程计量器106用于确定气缸 107的第二连杆103的行程(行程计量器106的工作原理可以但不限于采用现有技术实现)。
本实施例机构的工作原理是，在气缸107的驱动下，第二连杆103可沿其中心轴向前推进，在其推进过程中，第二连杆103的末端对连接盘102的第一平面端面108产生一与第二连杆103的中心轴同向、与第一平面端面108 垂直(亦与顶尖100的中心轴平行)的作用力，在该作用力作用下，连接盘 102及连接盘102前端连接的顶尖100沿顶尖100的中心轴向前位移，第二连杆103的位移量即顶尖100的轴向位移量，气缸107的行程计量器106根据第二连杆103的位移可确定顶尖100的轴向位移，实现顶尖100的轴向位移的精确测量。
参见图3所示，本实施例的顶尖轴向位移测量机构可以但不限于应用于研磨机，研磨机通过两相互正对的顶尖挟持对被加工的工件300。可以在可移动的一顶尖100的后端连接本实施例的顶尖轴向位移测量机构，即可通过顶尖100的轴向位移量而确定位于两顶尖100、200之间的工件300的型号信息。在挟持过程中自动识别当前工件300，以便研磨机根据当前工件300的信息而调动相应的自动化研磨加工程序，对当前工件300进行研磨加工，采用本实施例有利于提高研磨加工的自动化程度。
图3为将本实施例的顶尖轴向位移测量机构应用于外径研磨机为示意，外径研磨机的顶尖200固定在外径研磨机上不可移动，仅需在可移动的顶尖 100后端设置本实施例的顶尖轴向位移测量机构即可，即可通过对顶尖位移测量有效识别出被加工的工件300。
需要说明的是，当外径研磨机的用于挟持被加工工件300的两顶尖均可移动时，可以但不限于在两顶尖的后端分别设置图1、2所示的顶尖轴向位移测量机构，这样也可通过两端的顶尖轴向位移测量机构对两顶尖的轴向位移量的测量，从而识别位于两顶尖之间的工件的型号。
一般地，当应用于研磨机场合时，在对被加工的工件300进行加工过程中，用于挟持工件300的顶尖100也会受到一定的甚至很大的作用力，而对于第二连杆103以及气缸107而言，径向外力容易造成其受损。而采用本实施例技术方案有利于减少顶尖100传导至第二连杆103侧的径向外力，具体分析如下：
由于连接在顶尖100后端的连接盘102与第二连杆103之间的连接不采用刚性连接件连接，而仅仅是第二连杆103与连接盘102的第一平面端面108 相接触，且第二连杆103与连接盘102的第一平面端面108相垂直，当顶尖 100或者连接盘102等部件受到外力时，只有平行于第二连杆103的轴向外力可以通过连接盘102的第一平面端面108与第二连杆103的接触点而传递到第二连杆103侧，垂直于第二连杆103的中心轴的径向外力无法传递至第二连杆103侧，故而，采用本实施例的顶尖轴向位移测量机构有利于避免第二连杆103以及第二连杆103侧的气缸107等气动部件受到径向外力的作用而导致受损，有利于确保气缸107侧的检测部件的安全以及使用寿命。
作为本实施例的示意而非限制，可以采用以下的优选理想设计：当无外力作用时，第二连杆103的末端与连接盘102的第一平面端面108之间无相互作用力的作用。采用该设计理论上能在气缸107对第二连杆103无推进作用力时，顶尖100侧的径向外力几乎无法传导至第二连杆103侧。
作为本实施例的示意而非限制，优选在连接盘102上固定连接一连接件 104，在该连接件104上设置有凹槽105，使第二连杆103的末端伸入该凹槽 105内，且第二连杆103的末端在凹槽105的内壁的限位作用下始终与连接盘 102的第一平面端面108接触，使连接盘102及第二连杆103的末端均位于凹槽105内，第二连杆103的末端位于凹槽105的一槽壁与连接盘102的第一平面端面108之间，即通过连接件104使第二连杆103的末端始终垂直地与连接盘102的第一平面端面108相接触，且设置凹槽的宽度使第二连杆103 末端在自然状态下仅轻轻地与连接盘102的第一平面端面108相接触，两者之间几乎无相互作用力。采用上述的设计，即确保了无论是在第二连杆103 沿其中心轴前进或者后退的轴向运动过程中，第二连杆103的末端始终与连接盘102的第一平面端面108相接触，第二连杆103始终能带动顶尖100在轴向位移，实现了第二连杆103、连接盘102的非刚性连接。且凹槽105的设计还对第二连杆103、连接盘102的接触部位起到一定的保护封装作用，避免外物落入或者撞击受损。
作为本实施例的示意而非限制，可以在连接件104上面向第二连杆103 的槽壁上设置一可供第二连杆103穿过的孔部，同时将第二连杆103的末端的宽度设置成略大于该孔部的直径而使其末端伸进孔部后限位在凹槽105内而始终与连接盘102的第一平面端面108相发生接触。
作为作为本实施例的示意而非限制，可以在第二连杆103的末端固定一直径大于第二连杆103宽度的球体109，使球体109位于凹槽1045内与连接盘102的第一平面端面108相接触，在装配时，使第二连杆103贯穿连接件 104的孔部而与预先置于凹槽105内的球体109连接即可(其连接方式可以但不限于为螺纹旋接)，采用该技术方案更有利于本机构的装配连接，且采用球体109结构使第二连杆103的末端与连接盘102的接触面积仅为一相切点，接触面积最小，能最大化地避免顶尖100侧的径向外力传导至第二连杆103 侧，最大限度地保护第二连杆103侧的测量部件。
作为作为本实施例的示意而非限制，作为替换上述在第二连杆103末端连接球体109的技术方案，也可以将第二连杆103的末端设置为曲面，并使该曲面与连接盘102的第一接触面相切，并优选仅有一个切点。
作为作为本实施例的示意而非限制，优选使第二连杆103的中心轴与顶尖100的中心轴相错开而不相重合(俗称径向异侧偏心设计)，采用该设计能进一步避免顶尖100侧的径向外力传导至第二连杆103侧。
作为本实施例的示意而非限制，可以在顶尖100的后端设置一刚性连杆 (记为第一连杆101)，在第一连杆101的后端固定连接盘102。其中优选但不限于使第一连杆101的中心轴与顶尖100的中心轴重合，采用该设计进一步有利于提高本实施例机构的受力平衡。
作为本实施例的示意而非限制，优选将连接盘102设置成圆形，并使其圆心与顶尖100的中心轴重合，采用该设计进一步有利于提高本实施例机构的受力平衡。
作为本实施例的示意而非限制，优选将连接件104的外形设置成与连接盘102外形相匹配，使其套接固定在连接盘102外，使连接盘的部分而非全部位于凹槽105内。
作为本实施例的示意而非限制，还可以将连接件104上的凹槽105设置成一与连接盘102外形相匹配的圆弧状，使连接盘102部分而非全部位于弧形凹槽105内。
作为本实施例的示意而非限制，可以但不限于将连接件104设置为劣弧状。
为了方便人们对本实用新型技术方案的理解，以下对气动技术的现状进行分析：
长期以来是工业应用中的重要手段，其在工业应用中非常广泛，具有许多显著的特点：
(1)气动装置结构简单、轻便，安装维护简单；
(2)输出力以及工作速度的调节非常容易；
(3)可靠性高、使用寿命长、安全无污染且成本较低。
行程可读气缸是内部装有线性数据解码器的气缸。由于附加有磁性刻度的活塞杆和磁性传感器，可检知出活塞的位移，并输出A相/B相相位差为90°的脉冲信号。此脉冲信号的分辨率是0.1mm/脉冲。经过多年的工业应用实践，行程可读气缸的可靠性、稳定性和有效性是已经得到充分验证的，因此采用行程可读气缸来实现将位移量的模拟值转化为直观可读取的数字量是非常不错的选择。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。