CN205066702U - 金刚石刀头参数测量装置和金刚石锯片焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种金刚石刀头参数测量装置和金刚石锯片焊接机，属于机床技术领域。它解决了现有的参数测量装置和金刚石锯片焊接机中均存在着测量精度不足的问题。本金刚石刀头参数测量装置中厚度测量组件和本金刚石锯片焊接机中厚度测量组件均包括两个相对设置的激光测距传感器，两个激光测距传感器均与控制电路电连接；待测工件均能从两个激光测距传感器之间通过。采用两个激光测距传感器同时测量并结合适合的运算策略便能显著地提高测量精度。本金刚石锯片焊接机中的传感器安装板与机架之间无需通过浮动连接结构相连接，因而具有既能简化结构，又能保证测量精度，甚至能提高测量精度的优点。

Description

金刚石刀头参数测量装置和金刚石锯片焊接机

技术领域

本实用新型属于机床技术领域，特别是涉及一种金刚石刀头参数测量装置。

本实用新型属于机床技术领域，特别是涉及一种金刚石锯片焊接机。

背景技术

金刚石刀头是金刚石切割工具的工作主体。金刚石切割工具如金刚石圆盘锯片、金刚石排锯、金刚石磨盘和金刚石薄壁钻。如图1是金刚石锯片的刀头，为了提高金刚石锯片的品质，需对刀头进行测量分类，同一类的刀头焊接在同一片锯片基体上；在焊接时测量锯片基体的厚度，保证金刚石刀头的中心基准面与锯片机体的中心基准面齐平。为此人们曾提出了金刚石刀头厚度检测仪(授权公告号CN203216446U)和金刚石刀头参数自动测量装置(申请公布号CN104729449A)，利用该测量装置实现了自动测量金刚石刀头厚度并根据测量数据自动分类。人们还提出了金刚石锯片厚度测量装置和具有上述测量装置的焊接机(申请公布号CN103322959A)。在实际使用过程中发现测量精度无法满足部分客户的要求，尤其是测量小型金刚石锯片中的基体和刀头。

发明内容

本实用新型提出了一种金刚石刀头参数测量装置，本实用新型要解决的技术问题是如何至少提高金刚石刀头厚度测量精度。

本实用新型提出了一种金刚石锯片焊接机，本实用新型要解决的技术问题是如何至少提高金刚石锯片基体厚度测量精度。

本实用新型的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：本金刚石刀头参数测量装置包括工作台板、气动夹钳、厚度测量组件和第一控制电路，工作台板上设有能水平输送金刚石刀头的输送带组件，气动夹钳上固定连接有升降气缸，升降气缸的缸体与工作台板之间通过能使气动夹钳水平移动的第一数控导向进给组件相连接；厚度测量组件包括两个相对设置的激光测距传感器，激光测距传感器固定在工作台板上，两个激光测距传感器均与第一控制电路电连接；数控导向进给组件还能使气动夹钳从两个激光测距传感器之间通过。

通过设置气动夹钳夹持金刚石刀头的方向能保证激光测距传感器的光束照在金刚石刀头的侧面上，即测量金刚石刀头的厚度。两个激光测距传感器分别能测得与金刚石刀头对应侧面之间间距，第一控制电路便能根据两个激光测距传感器的测量数值运算出金刚石刀头的实际厚度。

与现有技术相比采用本金刚石刀头参数测量装置有效地避免了因气动夹钳夹持金刚石刀头不正而影响测量精度的问题；换言之，采用两个激光测距传感器同时测量并结合适合的运算策略便能显著地提高测量精度。

本金刚石刀头参数测量装置采用数控导向进给组件驱动气动夹钳移动，具有气动夹钳移动距离可控性强，进而能实现多点测量金刚石刀头，保证测量精度可靠性以及实现更细分类。

本金刚石锯片焊接机包括机架、第二控制电路和厚度测量组件，机架上设有用于夹持金刚石刀头的刀头夹持装置和用于定位金刚石锯片基体且具有基板的夹具；所述厚度测量组件包括两个相对设置的激光测距传感器和一块传感器安装板，两个激光测距传感器均与第二控制电路电联接，激光测距传感器固定在传感器安装板上，传感器安装板设置在夹具的基板上或设置在机架上；定位在夹具上的金刚石锯片基体的外缘部能嵌入两个激光测距传感器之间。

激光测距传感器的光束照在金刚石锯片基体的侧面上，即测量金刚石锯片基体的厚度。两个激光测距传感器分别能测得与金刚石锯片基体对应侧面之间间距，第二控制电路便能根据两个激光测距传感器的测量数值运算出金刚石刀头的实际厚度。

与现有技术相比，本金刚石锯片焊接机中的传感器安装板与机架之间无需通过浮动连接结构相连接，因而具有既能简化结构，又能保证测量精度，甚至能提高测量精度的优点。

附图说明

图1是金刚石锯片刀头的立体结构示意图。

图2是本金刚石刀头参数测量装置的立体结构示意图。

图3是本金刚石刀头参数测量装置中高度测量部分的立体结构示意图。

图4是本金刚石刀头参数测量装置中高度测量部分主视结构示意图。

图5是本金刚石锯片焊接机的主视结构示意图。

图6是本金刚石锯片焊接机的局部立体结构示意图。

图7是本金刚石锯片焊接机另一种方案的主视结构示意图。

图8是本金刚石锯片焊接机另一种方案的局部立体结构示意图。

图中，1、工作台板；2、气动夹钳；3、输送带组件；3a、输送带；3b、电机；3c、导料槽；3d、导向板；3e、挡块；4、升降气缸；5、第一数控导向进给组件；6、第一支架；7、激光测距传感器；8、第二支架；9、第三支架；10、上夹紧顶针；11、下夹紧顶针；12、活动支架；13、测量气缸；14、高度测量传感器；15、测量基板；16、上校正顶针；17、下校正顶针；18、校正气缸；19、机架；20、刀头夹持装置；21、夹具；21a、基板；22、第二数控导向进给组件；23、传感器安装板；23a、避让槽；24、第四数控导向进给组件；25、高度调整组件；25a、固定板；25b、活动板；26、转轴；27、金刚石刀头；28、金刚石锯片基体。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图2至图4所示，本金刚石刀头参数测量装置包括工作台板1、气动夹钳2、厚度测量组件和第一控制电路。

工作台板1为基础件，工作台板1水平设置。

工作台板1上设有能水平输送金刚石刀头27的输送带3a组件3，输送带3a组件3包括水平设置的输送带3a，输送带3a内设有两个转动轮，转动轮与工作台板1之间转动连接，工作台板1上固定有一台电机3b，电机3b与其中一个转动轮传动连接。输送带3a的上方设有形成导料槽3c的导向板3d和阻止金刚石刀头27移动的挡块3e；挡块3e和导向板3d均固定在工作台板1上。在挡块3e上设置有用于检测是否有金刚石刀头27抵靠在挡块3e上的第一传感器，第一传感器与第一控制电路电连接。

气动夹钳2上固定连接有升降气缸4，升降气缸4的缸体与工作台板1之间通过第一数控导向进给组件5相连接。具体来说，第一数控导向进给组件5包括数控电机、丝杆丝母和直线导轨；数控电机与第一控制电路电连接；直线导轨的滑头和丝母均与升降气缸4的缸体固定连接；工作台板1上固定有第一支架6，直线导轨的导杆与第一支架6固定连接，丝杆与第一支架6转动连接；数控电机的转轴26与丝杆传动连接，数控电机的壳体固定在第一支架6上。第一数控导向进给组件5中直线导轨导向方向与输送带3a输送方向平行设置；直线导轨水平设置，因而气动夹钳2能水平移动和竖直升降移动。

通过控制气动夹钳2与第一支架6之间间距保证气动夹钳2移动轨迹与导料槽3c相重合，换言之，金刚石刀头27仅需在一个面上移动，进而使本金刚石刀头参数测量装置结构更简单。

厚度测量组件包括两个相对设置的激光测距传感器7，两个激光测距传感器7均与第一控制电路电连接。每个激光测距传感器7与工作台板1之间均通过高度可调的第二支架8相连接。通过调整第二支架8的高度保证两个激光测距传感器7的光束重合，换言之保证两个激光测距传感器7测量金刚石刀头27的同一位置，提高测量精度。更换测量金刚石刀头27型号时，也能通过调整第二支架8高度保证测量高度与金刚石刀头27相适应。

两个激光测距传感器7位于夹钳的两侧，即激光测距传感器7的光束水平射出且光束与第一数控导向进给组件5的导向方向相垂直；因而第一数控导向进给组件5能使气动夹钳2从两个激光测距传感器7之间通过。

工作台板1上还设有刀头厚度测量组件，刀头厚度测量组件位于气动夹钳2移动轨迹线上。刀头厚度测量组件包括第三支架9和两根夹紧顶针；第三支架9固定在工作台板1上，两根夹紧顶针相对竖直设置；两根夹紧顶针即为上夹紧顶针10和下夹紧顶针11，上夹紧顶针10固定在第三支架9上，下夹紧顶针11固定在活动支架12上，活动支架12与第三支架9之间通过能使活动支架12竖直升降的测量气缸13相连接。测量气缸13的缸体上固定有高度测量传感器14，第三支架9上固定有测量基板15；高度测量传感器14与第一控制电路电连接。

上夹紧顶针10的两侧均设有一根上校正顶针16，上校正顶针16固定在第三支架9上。下夹紧顶针11的两侧均设有一根下校正顶针17，下校正顶针17与活动支架12之间通过校正气缸18相连接。采用该结构校正金刚石刀头27的姿势，具有金刚石刀头27调整后姿势一致性高，符合测量要求，因而能保证测量精度的稳定性。

通过阐述利用本金刚石刀头参数测量装置测量金刚石锯片刀头进一步说明本金刚石刀头参数测量装置的作用和优点：

金刚石刀头27通过振动盘输入输送带3a，金刚石刀头27的凹圆弧面向上。在导向板3d的导向作用下和输送带3a的带动下，金刚石刀头27抵靠在挡块3e的端面上；该状态触发第一传感器，进而第一控制电路控制对应地部件执行测量动作。

说明书附图给出气动夹钳2的钳臂移动方向与第一数控导向进给组件5的导向方向相垂直。

首先，控制升降气缸4的活塞杆伸出，气动夹钳2夹持，实现气动夹钳2夹住抵靠在挡块3e上的金刚石刀头27。气动夹钳2夹在金刚石刀头27两侧面的中部，具有夹持更牢固的优点。

接着，保持气动夹钳2夹持处于夹持状态，依次控制升降气缸4的活塞杆回缩、数控电机旋转，使金刚石刀头27移动至金刚石刀头27阻挡激光测距传感器7射出的光束。激光测距传感器7测量与金刚石刀头27侧面之间间距，第一控制电路运算出金刚石刀头27的实际厚度。其运算策略如采用气缸夹钳夹持住标准金刚石刀头27进行测量并将测量值设定为基准值，再计算实际测量值与基准值的差值便能运算出金刚石刀头27的实际厚度。在此过程中，分别测量金刚石刀头27两端部的厚度，用于提高细化分类程度。

然后，继续控制数控电机旋转，使金刚石刀头27移动至两根夹紧顶针之间；控制测量气缸13的活塞杆和校正气缸18的活塞杆伸出，实现校正金刚石刀头27的状态提高测量精度和采用高度测量传感器14测量与测量基板15之间间距，第一控制电路运算出金刚石刀头27的实际高度。

最后，依次控制数控电机反向旋转和气动夹钳2张开，实现自动落料。

实施例二

如图5和图6所示，本金刚石锯片焊接机包括机架19、第二控制电路、刀头夹持装置20、夹具21和厚度测量组件。

机架19为基础件，机架19竖直设置。

夹具21用于定位金刚石锯片基体28，夹具21包括基板21a，夹具21的基板21a与机架19之间通过第二数控导向进给组件22相连接，第二数控导向进给组件22与第一数控导向进给组件5结构相同，在此不再累赘描述。第二数控导向进给组件22中直线导轨竖直设置，因而夹具21能竖直升降。第三数控导向进给组件中数控电机与第二控制电路电连接。

刀头夹持装置20用于夹持金刚石刀头27，刀头夹持装置20包括连接块和气动夹头，气动夹头与连接块之间通过第三数控导向进给组件相连接，第三数控导向进给组件与第一数控导向进给组件5结构相同，在此不再累赘描述。第三数控导向进给组件中直线导轨水平设置，因而气动夹头能水平移动，气动夹头水平移动与定位在夹具21上的金刚石锯片基体28板面相垂直；因而通过调整气动夹头位置保证金刚石刀头27的中心基准面与锯片机体的中心基准面齐平。第三数控导向进给组件中数控电机与第二控制电路电连接。

厚度测量组件包括两个相对设置的激光测距传感器7和一张传感器安装板23，激光测距传感器7固定在传感器安装板23上。两个激光测距传感器7均与第二控制电路电联接。传感器安装板23上开有供金刚石锯片基体28嵌设的避让槽23a。

传感器安装板23与夹具21的基板21a之间通过第四数控导向进给组件24相连接，第四数控导向进给组件24中直线导轨水平设置且与第三数控导向进给组件中直线导轨相垂直；因而通过升降夹具21的高度和操控第四数控导向进给组件24带动激光测距传感器7水平移动，能使定位在夹具21上的金刚石锯片基体28的外缘部嵌入两个激光测距传感器7之间，两个激光测距传感器7测量与金刚石锯片基体28板面之间间距，第二控制电路运算出金刚石锯片基体28的实际厚度。其运算策略可以与测量金刚石刀头27厚度运算策略相同，在此不再累赘描述。

传感器安装板23位于激光测距传感器7的上方，该结构能有效地保护激光测距传感器7，避免焊接掉落的杂质烫伤激光测距传感器7，进而有效地保证激光测距传感器7的使用寿命和保证测量精度。

实施例三

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，基本相同之处不再累赘描述，仅描述不一样的地方，不一样的地方在于传感器安装板23被安装的结构：如图7和图8所示，传感器安装板23与机架19之间通过高度调整组件25相连接。高度调整组件25包括固定板25a和活动板25b，固定板25a与机架19固定连接。传感器安装板23上固定有一根转轴26，转轴26穿入活动板25b与活动板25b转动连接，活动板25b上设有锁紧螺母，即旋拧锁紧螺母能限制传感器安装板23转动。

通过升降夹具21的高度和转动活动板25b转动能使定位在夹具21上的金刚石锯片基体28的外缘部嵌入两个激光测距传感器7之间，两个激光测距传感器7测量与金刚石锯片基体28板面之间间距，第二控制电路运算出金刚石锯片基体28的实际厚度。测量后继续转动活动板25b转动，避免活动板25b转动和激光测距传感器7影响正常焊接，换言之，该动作也能有效地保护激光测距传感器7。根据实际待测金刚石锯片基体28的大小可适应性地操纵高度调整组件25进而调整激光测距传感器7的高度，保证定位在夹具21上的金刚石锯片基体28的外缘部嵌入两个激光测距传感器7之间。

Claims (10)

1.一种金刚石刀头参数测量装置，包括工作台板(1)、气动夹钳(2)、厚度测量组件和第一控制电路；工作台板(1)上设有能水平输送金刚石刀头(27)的输送带(3a)组件(3)；其特征在于，所述气动夹钳(2)上固定连接有升降气缸(4)，升降气缸(4)的缸体与工作台板(1)之间通过能使气动夹钳(2)水平移动的第一数控导向进给组件(5)相连接；厚度测量组件包括两个相对设置的激光测距传感器(7)，激光测距传感器(7)固定在工作台板(1)上，两个激光测距传感器(7)均与第一控制电路电连接；数控导向进给组件还能使气动夹钳(2)从两个激光测距传感器(7)之间通过。

2.根据权利要求1所述的金刚石刀头参数测量装置，其特征在于，所述第一数控导向进给组件(5)包括直线导轨；第一数控导向进给组件(5)中直线导轨导向方向与输送带(3a)输送方向平行设置。

3.根据权利要求1所述的金刚石刀头参数测量装置，其特征在于，所述厚度测量组件包括两个相对设置的激光测距传感器(7)，两个激光测距传感器(7)均与第一控制电路电连接。

4.根据权利要求3所述的金刚石刀头参数测量装置，其特征在于，每个所述激光测距传感器(7)与工作台板(1)之间均通过高度可调的第二支架(8)相连接。

5.根据权利要求3所述的金刚石刀头参数测量装置，其特征在于，两个所述激光测距传感器(7)分别位于夹钳的两侧，激光测距传感器(7)射出的光束水平设置，光束与第一数控导向进给组件(5)的导向方向相垂直。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的金刚石刀头参数测量装置，其特征在于，所述工作台板(1)上还设有刀头厚度测量组件，刀头厚度测量组件位于气动夹钳(2)移动轨迹线上。

7.根据权利要求6所述的金刚石刀头参数测量装置，其特征在于，所述刀头厚度测量组件包括第三支架(9)和两根夹紧顶针；第三支架(9)固定在工作台板(1)上，两根夹紧顶针相对竖直设置；两根夹紧顶针即为上夹紧顶针(10)和下夹紧顶针(11)，上夹紧顶针(10)固定在第三支架(9)上，下夹紧顶针(11)固定在活动支架(12)上，活动支架(12)与第三支架(9)之间通过能使活动支架(12)竖直升降的测量气缸(13)相连接；上夹紧顶针(10)的两侧均设有一根上校正顶针(16)，上校正顶针(16)固定在第三支架(9)上；下夹紧顶针(11)的两侧均设有一根下校正顶针(17)，下校正顶针(17)与活动支架(12)之间通过校正气缸(18)相连接。

8.一种金刚石锯片焊接机，包括机架(19)、第二控制电路和厚度测量组件，机架(19)上设有用于夹持金刚石刀头(27)的刀头夹持装置(20)和用于定位金刚石锯片基体(28)且具有基板(21a)的夹具(21)；其特征在于，所述厚度测量组件包括两个相对设置的激光测距传感器(7)和一块传感器安装板(23)，两个激光测距传感器(7)均与第二控制电路电联接，激光测距传感器(7)固定在传感器安装板(23)上，传感器安装板(23)设置在夹具(21)的基板(21a)上或设置在机架(19)上；定位在夹具(21)上的金刚石锯片基体(28)的外缘部能嵌入两个激光测距传感器(7)之间。

9.根据权利要求8所述的金刚石锯片焊接机，其特征在于，所述传感器安装板(23)位于激光测距传感器(7)的上方；传感器安装板(23)与夹具(21)的基板(21a)之间通过第四数控导向进给组件(24)相连接。

10.根据权利要求8所述的金刚石锯片焊接机，其特征在于，所述传感器安装板(23)与机架(19)之间通过高度调整组件(25)相连接；高度调整组件(25)包括固定板(25a)和活动板(25b)，固定板(25a)与机架(19)固定连接；传感器安装板(23)上固定有一根转轴(26)，转轴(26)穿入活动板(25b)与活动板(25b)转动连接。