一种砂轮片用质量平衡检测装置及检测方法与流程

本发明属于检测设备技术领域，具体涉及一种砂轮片用质量平衡检测装置及检测方法。

背景技术：

目前国内树脂薄片砂轮片成型设备在砂轮片成型后需要进行质量平衡状况的检测，在检测工位多以人工辅助操作为主，工作现场粉尘、噪音污染较为严重，人工工作量大且生产效率不高。

发明人了解到的一种检测砂轮片质量平衡情况的方法是：人工将砂轮片放置于顶针上端，顶起后的砂轮片悬空，因为砂轮片存在质量不平衡状况，砂轮片会向一侧倾斜，通过观测砂轮片倾斜程度来判断其是否复合要求。

对于砂轮片平衡的检测主要靠人工肉眼观察，对人工经验要求较高，没有有效的检测工具以及统一的检测标准，人工对砂轮片的检测精度较低、误差较大。

技术实现要素：

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种砂轮片用质量平衡检测装置及检测方法，能够提升砂轮片用质量平衡检测的效率和精度。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种砂轮片用质量平衡检测装置，包括与机架固定的旋转扫描部、顶升部和驱动部，还包括控制系统，所述旋转扫描部包括可沿驱动部的旋转轴线公转的对射式传感器，所述对射式传感器的发射部与接收部之间形成检测空间，对射式传感器可根据光线是否被阻挡以传输不同信号；所述驱动部用于驱动旋转扫描部；所述控制系统用于接收对射式传感器的信号并判断待测砂轮片是否合格。

所述顶升部用于将待测砂轮片顶升到检测空间并实现待测砂轮片在重力下的偏转；所述顶升部包括竖直设置的直线进给装置，所述直线进给装置的顶端设有顶针，所述顶针的上端设有顶套，所述顶套与待测砂轮片的中心孔形状拟合。

采用对射式传感器旋转发射、接收光线的方式，对射式传感器发射的光线在无阻挡的情况下经过一圈的旋转能够形成一个环形平面，只要待测砂轮片最高点低于环形平面就不会阻挡光线的接收，能够避免因为待测砂轮片倾斜方向不同造成的测量结果不准确的情况。

而对射式传感器及旋转支架的中心轴与驱动部的中心轴线偏离设置，能够使得对射式传感器发射的光线避开砂轮片中心的凸起，避免凸起影响检测结果。

同时，采用顶尖及顶套配合使用的方式，顶尖插入顶套下部的凹槽中且顶尖与顶套为点接触，待测砂轮片的不平衡状况会在这种支撑作用下被放大，使得待测砂轮片向一侧的倾斜并被旋转扫描部检测。

进一步，所述旋转扫描部包括旋转支架，所述旋转支架的两端分别安装有对射式传感器的发射部和接收部，所述旋转支架的中心通过连接片与驱动部偏心连接。

采用旋转支架来固定对射式传感器的发射部以及接收部，能够使得对射式传感器沿驱动部轴线的公转更精确。

进一步，所述驱动部包括安装于机架上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴向下设置并与旋转支架固定连接。

进一步，所述直线进给装置包括顶升气缸。

进一步，所述顶升气缸包括缸体和贯穿缸体的导杆，所述导杆的上端与顶尖固定连接，下端与调节砝码固定连接。

进一步，所述导杆的下端设有螺纹，导杆的下端设有刻度，调节砝码与导杆通过螺纹连接。

采用调节砝码与刻度配合使用的方式，调节砝码可以改变在导杆上的位置，进而改变顶升气缸的行程。能够改变同一个待测砂轮片在顶升之后的最高点高度；若待测砂轮片最高点保持不变，则要增加或减少其倾斜程度，旋转扫描部对于待测砂轮片的测量精度得到改变。

进一步，所述调节砝码与缸体之间设有锁紧螺母。

进一步，还包括砂轮片放置架，所述砂轮片放置架与机架固定连接，所述砂轮片放置架包括贯穿自身的砂轮片放置孔，所述砂轮片放置孔用于放置待测砂轮片，所述砂轮片放置孔、顶针的中轴线与驱动部的旋转轴线重合。

进一步，所述顶升气缸通过安装架与机架固定连接。

本发明还公开了一种砂轮片用质量平衡检测方法，包括以下步骤：

步骤1：将选择合适规格的顶套并将顶套放置在待测砂轮片的砂轮片放置孔中；

步骤2：将待测砂轮片放在砂轮片放置孔中，根据质量平衡测量精度的要求来旋转调节砝码，根据导杆末端的刻度来确定调节砝码位置是否合适，旋转完毕后利用锁紧螺母顶紧调节砝码；

步骤3：启动气缸和驱动电机，气缸带动顶尖上升，顶尖的顶部插入顶套中并与顶套点接触，因为待测砂轮片中质量分布不均衡，砂轮片会向一侧倾斜，待测砂轮片倾斜程度与质量平衡程度正相关；

步骤4：驱动电机带动旋转支架及对射式传感器旋转，若对射式传感器信号被阻挡，说明待测砂轮片倾斜情况超过要求，质量平衡情况不符合要求，待测砂轮片不合格；反之，则认为待测砂轮片合格；

步骤5：对射式传感器将信号传递给控制系统，控制系统判断结果后经显示装置显示。

本发明的有益效果：

本申请通过激光对射的方式对砂轮片进行回转扫描，大大提高的检测精度，且检测顶升气缸有刻度行程可调整，满足不同尺寸的的工件检测以及不同的检测精度需求，适应面更广。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明中驱动部、旋转扫描部等部分结构的主视图；

图2为本发明中顶针、顶套与待测砂轮片的结构示意图；

图3为本发明中顶升部的结构示意图；

图4为本发明中待测砂轮片将重力作用下倾斜后的示意图；

图5为本发明中驱动部、旋转扫描部等部分结构的轴测图；

图6为本发明中驱动部与旋转支架连接的俯视图。

图中：1、驱动部；2、旋转扫描部；3、顶升部；4、砂轮片放置架；5、机架；6、驱动部安装架；

101、驱动电机；102、联轴器；103、电机安装座；201、对射式传感器；202、旋转支架；203、支架法兰；204、连接片；301、待测砂轮片；302、顶套；303、顶针；304、安装架；305、缸体；306、导杆；307、锁紧螺母；308、调节砝码。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上、下、左、右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的一种典型实施方式中，如图1所示，一种砂轮片用质量平衡检测装置，包括与机架5固定的旋转扫描部2、顶升部3、驱动部1和控制系统，所述旋转扫描部包括可沿驱动部的旋转轴线公转的对射式传感器201，所述对射式传感器的发射部与接收部之间形成检测空间，对射式传感器可根据光线是否被阻挡以传输不同信号；所述驱动部1用于驱动旋转扫描部2。所述控制系统用于接收对射式传感器的信号并判断待测砂轮片301是否合格；

具体的，对射式传感器可以为激光对射传感器。

所述顶升部3用于将待测砂轮片301顶升到检测空间并实现待测砂轮片301在重力下的偏转；所述顶升部3包括竖直设置的直线进给装置，所述直线进给装置的顶端设有顶针303，所述顶针303的上端设有顶套302，所述顶套302与待测砂轮片301的中心孔形状拟合。

如图1所示，旋转扫描部2及驱动部1的的具体结构如下：

所述旋转扫描部2包括旋转支架202，所述旋转支架202的两端分别安装有对射式传感器的发射部和接收部，所述旋转支架202的中心通过连接片204与驱动部偏心连接。

所述连接片204的中心安装有支架法兰203。

所述驱动部1包括安装于机架5上的驱动电机101，所述驱动电机101的输出轴向下设置并与支架法兰203固定连接。

驱动电机101与电机安装座103固定连接，电机安装座103与驱动部安装架6固定连接，驱动部安装架6与机架5固定连接。

采用对射式传感器可以利用光线是否被阻挡来确定待测砂轮片301倾斜后的最高点是否超过设定高度，待测砂轮片倾斜后的最高点位置表征待测砂轮片的倾斜程度，而待测砂轮片的倾斜程度表征了待测砂轮片的不平衡性。

而对射式传感器可以沿着自身情况旋转，使得对射式传感器能够达到扫描测量的效果，旋转一圈之后的对射式传感器发射的光线组成一个平面，若待测砂轮片的最高点低于该平面则表明砂轮片的不平衡性符合要求。

如图2-6所示，顶升部3的具体结构如下：所述直线进给装置包括顶升气缸。

所述顶升气缸包括缸体305和贯穿缸体305的导杆306，所述导杆306的上端与顶尖固定连接，下端与调节砝码308固定连接。

所述导杆306的下端设有螺纹，导杆306的下端设有刻度，调节砝码308与导杆306通过螺纹连接。

所述调节砝码308与缸体305之间设有锁紧螺母307。此处的锁紧螺母用于锁紧调节砝码308，避免单独使用调节砝码308造成的松动现象，锁紧螺母与调节砝码308的配合起到了双螺母锁紧的效果。

机架5与砂轮片放置架4固定连接，砂轮片放置架4在竖直方向处于对射式传感器与顶升部3之间，所述砂轮片放置架4包括贯穿自身的砂轮片放置孔，所述砂轮片放置孔用于放置待测砂轮片301，所述砂轮片放置孔、顶针的中轴线与驱动部的旋转轴线重合。所述顶升气缸通过安装架304与机架5固定连接。

如图1-6所示，本发明还公开了一种砂轮片用质量平衡检测方法，包括以下步骤：

步骤1：将选择合适规格的顶套302并将顶套302放置在待测砂轮片301的砂轮片放置孔中；

步骤2：将待测砂轮片301放在砂轮片放置孔中，根据质量平衡测量精度的要求来旋转调节砝码308，根据导杆306末端的刻度来确定调节砝码308位置是否合适，旋转完毕后利用锁紧螺母顶紧调节砝码308；

步骤3：启动气缸和驱动电机101，气缸带动顶尖上升，顶尖的顶部插入顶套302中并与顶套302点接触，因为待测砂轮片301中质量分布不均衡，砂轮片会向一侧倾斜，待测砂轮片301倾斜程度与质量平衡程度正相关；

步骤4：驱动电机101带动旋转支架202及对射式传感器旋转，若对射式传感器信号被阻挡，说明待测砂轮片301倾斜情况超过要求，质量平衡情况不符合要求，待测砂轮片301不合格；反之，则认为待测砂轮片301合格；

步骤5：对射式传感器将信号传递给控制系统，控制系统判断结果后经显示装置显示。

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。