分段控制恒間隙砂輪探頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種分段控制恒間隙砂輪探頭，包括探頭盒，所述探頭盒位于砂輪前進(jìn)的一側(cè)設(shè)置有第一極限探頭、第二極限探頭和恒間隙探頭，所述探頭盒的頂部設(shè)置有連接支架，所述連接支架上設(shè)置有兩塊豎直的防撞板，其中一塊防撞板外側(cè)設(shè)置有摩架安裝架，所述兩塊防撞板之間設(shè)置有防撞彈簧，所述防撞板上還設(shè)置有防撞探頭。本實(shí)用新型恒間隙測量可實(shí)現(xiàn)邊磨邊測砂輪直徑和軋輥直徑，同時結(jié)合砂輪自動進(jìn)給補(bǔ)償砂輪磨損，代替光柵進(jìn)行無接觸測量安全有效。
【專利說明】分段控制恒間隙砂輪探頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及砂輪探頭【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地指一種分段控制恒間隙砂輪探頭。

【背景技術(shù)】
[0002]磨床砂輪探頭是完成軋輥對中、輥形控制、磨頭對刀以及砂輪測量等工序的關(guān)鍵部件之一，它的反應(yīng)速度和精度對磨頭上刀時間和安全性有直接影響。砂輪探頭在多軸聯(lián)動的高精度數(shù)控磨床中很常見，但必須配合為該設(shè)備專門編寫的軟件才可使用，設(shè)計復(fù)雜、專有性強(qiáng)，一般與磨床進(jìn)行整體設(shè)計，如要將其應(yīng)用到普通舊式磨床的數(shù)控化升級改造中，有非常大的困難。砂輪探頭在磨前主要進(jìn)行砂輪位置測量，并配合輥形測量機(jī)構(gòu)完成軋輥直徑測量；磨中監(jiān)測磨下量，并配合磨頭微進(jìn)給系統(tǒng)控制進(jìn)給量。因此，其性能好壞直接影響磨削精度和效率。原有的砂輪探頭多采用光柵尺直接接觸軋輥或單個接近開關(guān)感應(yīng)軋輥的方式對以上數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后退出采集階段，進(jìn)入磨頭對刀階段或輥形補(bǔ)償階段。由于沒有砂輪探頭的實(shí)時在線監(jiān)控，磨頭對刀和輥形補(bǔ)償程序的設(shè)計必須以犧牲效率來換取安全性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的就是要提供一種高精度、高效率的分段控制恒間隙砂輪探頭。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計的分段控制恒間隙砂輪探頭包括探頭盒，所述探頭盒位于砂輪前進(jìn)的一側(cè)設(shè)置有第一極限探頭、第二極限探頭和恒間隙探頭，所述探頭盒的頂部設(shè)置有連接支架，所述連接支架上設(shè)置有兩塊豎直的防撞板，其中一塊防撞板外側(cè)設(shè)置有摩架安裝架，所述兩塊防撞板之間設(shè)置有防撞彈簧，所述防撞板上還設(shè)置有防撞探頭。
[0005]進(jìn)一步、所述第一極限探頭、第二極限探頭和恒間隙探頭為模擬量接近開關(guān)，所述防撞探頭為開關(guān)量接近開關(guān)。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:所設(shè)計的分段控制恒間隙砂輪探頭結(jié)構(gòu)簡單，砂輪接近軋輥分四段控制:第一快速接近階段磨架能以快速開始接近軋輥，直到距離為1mm后進(jìn)入第二中速接近階段；第二階段中速運(yùn)行直到距離為5mm后進(jìn)入第三慢速接近階段；第三階段慢速運(yùn)行直到距離為2.5mm后進(jìn)入第四微動階段；第四階段微動至距離為2_時停止，切換到微進(jìn)給階段。與原有技術(shù)相比:改進(jìn)了只有慢速接近的過程，使接近過程耗時大為縮短；定位更精準(zhǔn)，降低微進(jìn)給幅度使之效率更高并且更安全。恒間隙探頭保證在磨削時，探頭自動結(jié)合砂輪補(bǔ)償程序彌補(bǔ)因砂輪損耗而增大的間隙。恒間隙測量可實(shí)現(xiàn)邊磨邊測砂輪直徑和軋輥直徑，同時結(jié)合砂輪自動進(jìn)給補(bǔ)償砂輪磨損，代替光柵進(jìn)行無接觸測量安全有效。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)示意圖。
[0009]圖3為本實(shí)用新型中砂輪分段接近軋輥狀態(tài)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0011]圖1-圖3所示的分段控制恒間隙砂輪探頭，包括探頭盒1，探頭盒I位于砂輪前進(jìn)的一側(cè)設(shè)置有第一極限探頭2、第二極限探頭3和恒間隙探頭4，探頭盒I的頂部設(shè)置有連接支架5，連接支架5上設(shè)置有兩塊豎直的防撞板6，其中一塊防撞板6外側(cè)設(shè)置有摩架安裝架9，兩塊防撞板6之間設(shè)置有防撞彈簧7，所述防撞板6上還設(shè)置有防撞探頭8。第一極限探頭2、第二極限探頭3和恒間隙探頭4為模擬量接近開關(guān)，防撞探頭8為開關(guān)量接近開關(guān)。其中第一極限探頭2和第二極限探頭3采用pulsotronic廠家生產(chǎn)的KJ5-M18MB50-ANU型號的線性接近傳感器，恒間隙探頭4采用pulso tronic廠家生產(chǎn)的9914-0900型號的線性接近傳感器，它們并列排布在探頭盒I的端面這種傳感器屬于金屬感應(yīng)的線性器件，接通電源后，在傳感器的感應(yīng)面將產(chǎn)生一個交變磁場，當(dāng)金屬物體接近此感應(yīng)面時，金屬中產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，然后根據(jù)衰減量的變化來完成無接觸檢測物體的目的。因此具有無滑動觸點(diǎn)，工作時不受灰塵等非金屬因素的影響，并且低功耗，長壽命，可使用在各種惡劣條件下等優(yōu)點(diǎn)。
[0012]第一極限探頭2的檢測距離為I?10mm，主要負(fù)責(zé)裝載砂輪11的磨架中速接近軋輥10。在砂輪探頭距離軋輥10在1mm以上時，第一極限探頭2不動作，砂輪11的磨架可以快速運(yùn)動；在砂輪探頭距離軋輥10的距離< 1mm時，第一極限探頭2動作，砂輪11的PLC、NC控制系統(tǒng)收到反饋信號，對磨架伺服驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)出減速指令，磨架切換為中速運(yùn)動。第二極限探頭3的檢測距離為I?5mm，主要負(fù)責(zé)磨架慢速接近軋輥。在距離軋輥5?1mm之間時，該開關(guān)不動作，磨架可以中速運(yùn)動；距離< 5_時，開關(guān)動作，NC收到反饋信號，對磨架伺服驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)出減速指令，磨架切換為慢速運(yùn)動。恒間隙探頭4的檢測距離為0.5?2.5_，主要負(fù)責(zé)砂輪11微動及微進(jìn)給，在距離乳棍2.5mm?5mm之間時，該開關(guān)不動作，磨架可以慢速運(yùn)動；距離< 2.5mm時，開關(guān)動作，NC收到反饋信號，對伺服驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)出減速指令，磨架切換為微動直至距離軋輥輥面2mm時停止，之后切換到磨頭微進(jìn)給階段完成最后的上刀，砂輪接觸軋輥產(chǎn)生磨削電流。進(jìn)入磨削階段后，由于軋輥磨下量和砂輪11損耗量的不斷變化，間隙也不斷變化，PLC、NC控制系統(tǒng)可通過讀取模擬量接近開關(guān)的輸出電壓值，配合輥形測量機(jī)構(gòu)監(jiān)控和修正間隙并保持砂輪進(jìn)給量，以實(shí)現(xiàn)輥形的在線補(bǔ)償。防撞探頭8檢測距離為0.5mm，主要負(fù)責(zé)安全限位，當(dāng)砂輪探頭與軋輥10發(fā)生碰撞時，兩塊豎直的防撞板6觸動防撞探頭8，使系統(tǒng)發(fā)出停機(jī)指令。
[0013]外部的伺服電機(jī)驅(qū)動砂輪11和砂輪探頭快速接近軋輥10 ;當(dāng)砂輪探頭與軋輥10的間距由1mm以上到小于10mm、5mm、2.5mm、2mm時，分別進(jìn)入四個接近階段，以保證磨頭對刀的準(zhǔn)確性和安全性；對刀成功后進(jìn)入磨削階段，探頭仍控制進(jìn)給量，以保持恒間隙。
【權(quán)利要求】
1.一種分段控制恒間隙砂輪探頭，包括探頭盒(I)，其特征在于:所述探頭盒(I)位于砂輪前進(jìn)的一側(cè)設(shè)置有第一極限探頭(2)、第二極限探頭(3)和恒間隙探頭(4)，所述探頭盒(I)的頂部設(shè)置有連接支架(5)，所述連接支架(5)上設(shè)置有兩塊豎直的防撞板￠)，其中一塊防撞板(6)外側(cè)設(shè)置有摩架安裝架(9)，所述兩塊防撞板(6)之間設(shè)置有防撞彈簧(7)，所述防撞板(6)上還設(shè)置有防撞探頭(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段控制恒間隙砂輪探頭，其特征在于:所述第一極限探頭(2)、第二極限探頭(3)和恒間隙探頭(4)為模擬量接近開關(guān)，所述防撞探頭(8)為開關(guān)量接近開關(guān)。
【文檔編號】B24B49/02GK204209557SQ201420688388
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】雷澤紅, 張鴻峻, 涂元強(qiáng), 董海龍, 白會平, 宋乙峰, 杜蓉, 楊宏武 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司