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专利号: 2019108257115
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 磨削;抛光
更新日期:2024-08-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种端面磨削砂轮质量实时检测修整的方法,其特征在于:使激光器连续发出的激光束斜射至工件的已磨削的表面,接收器连续接收由磨削表面反射的反射激光束,通过对反射激光束的能量检测对砂轮磨损程度实时检测;在端面磨削装置上设置砂轮修整器,当接收器反射激光束的能量达到所对应的砂轮磨损限定值时,触发砂轮停止磨削,并通过位移传感器记录砂轮当前磨削位置,利用砂轮驱动机构使砂轮运动到砂轮修整器位置,砂轮修整器根据砂轮磨损值进行实时修整;完成修整后的砂轮回到当前磨削位置,继续工件表面的磨削行程;

所述激光器发出的激光为CO2激光,平均功率为0.5‑2.4W。

2.一种端面磨削砂轮质量实时检测修整的装置,其特征在于:包括激光器(6)、接收器(4)、砂轮修整器(30)、砂轮(38)、砂轮座(29)、位移传感器(17)、三维驱动机构(25)和机座(54),所述砂轮(38)可转动和轴向可移动地设置在砂轮座(29)上,位移传感器(17)设置于砂轮座(29),三维驱动机构(25)设置在机座(54)上驱动砂轮座运动,激光器(6)、接收器(4)设置在砂轮座(29)上,并是使激光器(6)发出的激光束斜射至磨削表面,接收器(4)的光接收面处于磨削表面对激光束反射的路径上;砂轮修整器(30)设置在砂轮(38)磨削工作位置的上方,且处于砂轮运行路径上,砂轮修整器(30)的修整面与砂轮磨削面平行,在砂轮需修整时,三维驱动机构(25)通过驱动砂轮座使砂轮运行到砂轮修整器位置,进行设定进给量的砂轮修整;

所述砂轮(38)通过磨头机构(19)可转动和轴向可移动地设置在砂轮座(29)上,所述磨头机构(19)包括主轴箱(35)、主电机(12)、主轴(36)、气缸(33)和压板(37),两所述气缸(33)连接在砂轮座(29)上,主轴箱(35)滑动连接在该两气缸(33)之间,该两气缸(33)的活塞杆下端分别连接压板(37),主轴(36)可转动地设置在主轴箱(35)内,主电机(12)设于主轴箱(35)上端,主电机(12)的转轴连接主轴(36)上端,主轴(36)通过轴承与压板(37)转动连接,并向下伸出压板(37)与砂轮连接;

所述三维驱动机构(25)包括X轴向传动单元、Y轴向传动单元及的Z轴向传动单元,所述Y轴向传动单元固定在机座(54)上,X轴向传动单元连接在X轴向传动单元上,随Y轴向传动单元做Y方向的直线移动,Z轴向传动单元连接在X轴向传动单元上,随X轴向传动单元传动做X方向的直线移动,砂轮座连接在Z轴向传动单元上,随Z轴向传动单元的传动做Z轴向的直线移动;

所述Y轴向传动单元包括支架(1)、导轨(2)、Y轴伺服电机(24)和行车架(7),两根所述导轨(2)相互平行地设置于固定于支架(1)上,每个导轨(2)上滑动连接一个行车架(7),Y轴伺服电机(24)驱动行车架(7)在导轨(2)上作Y轴方向的运动;

所述X轴向传动单元包括横梁(20)、固定支撑座(10)、滚珠丝杠(11)、滑移块(18)和活动支撑座(21), 横梁(20)的两端固定连接在两行车架(7),滑移块(18)滑动连接在横梁(20)上,固定支撑座(10)和活动支撑座(21)固定连接在横梁(20)上,滚珠丝杠(11)的两端分别转动连接在固定支撑座(10)和活动支撑座(21)上,且与滑移块(18)螺纹连接,X轴伺服电机(8)驱动滚珠丝杠(11)转动,滑移块(18)通过与滚珠丝杠(11)的螺纹啮合沿横梁(20)作X轴方向的运动;

所述Z轴向传动单元包括Z轴伺服电机(13)、升降架(16)、螺杆(46)和升降块,所述升降架(16)固定连接在滑移块(18)上,螺杆(46)设置在升降架(16)上,升降块螺旋连接螺杆(46)并滑动连接升降架(16),Z轴伺服电机(13)驱动螺杆(46)转动,升降块通过与螺杆(46)的啮合,作Z轴方向的运动;

所述砂轮修整器(30)为金刚石涂层板(27),并连接在行车架(7)内侧;

所述金刚石涂层板(27)通过安装支架连接于行车架(7),安装支架包括修刀台(28)和砂轮修整架(22),所述砂轮修整架(22)连接在行车架(7)的内侧,所述修刀台(28)为直角板结构,修刀台(28)的竖直平面固定连接在砂轮修整架(22)上,水平平面连接金刚石涂层板(27)。

3.根据权利要求 2所述的端面磨削砂轮质量实时检测修整的装置,其特征在于:所述激光器(6)、接收器(4)通过载物台(5)设置在砂轮座上,所述载物台(5)连接在砂轮座上,载物台(5)上设有圆形通孔,所述激光器(6)设置在载物台(5)上端,射出的激光束通过圆形通孔以80°的入射角度孔照射到已磨削的加工表面,接收器(4)设置在载物台(5)下端,并处于反射激光束的路径上。

4.根据权利要求 2所述的端面磨削砂轮质量实时检测修整的装置,其特征在于:所述接收器为激光能量计。