CN221911439U - 一种组合砂轮磨损监测结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于磨削加工技术领域，提供一种组合砂轮磨损监测结构,包括主支架，主支架固定连接在数控机床内，主支架上设置有第一测距组件、第二测距组件和第三测距组件，第一测距组件、第二测距组件和第三测距组件分别用于测量组合砂轮中平行砂轮、斜边砂轮和杯形砂轮的半径；圈数计量组件，圈数计量组件设置在数控机床与组合砂轮之间，圈数计量组件用于测量组合砂轮转动的圈数；控制单元，控制单元与圈数计量组件、第一测距组件、第二测距组件和第三测距组件电性连接。本实用新型可以在加工过程中对组合砂轮的磨损进度进行实时监测。

Description

一种组合砂轮磨损监测结构

技术领域

本实用新型属于磨削加工技术领域，尤其涉及一种组合砂轮磨损监测结构。

背景技术

砂轮工作时，是通过高速转动的砂轮对加工件进行磨削，砂轮会慢慢被磨损，砂轮厚度会减薄，因而，砂轮的耐磨损长度是固定的，当砂轮工作一段时间，其与加工件之间的磨损长度达到设计数值后，就需要进行更换。但何时需要进行更换，大多数情况下取决于操作员的经验，常常被粗糙的估计，过早更换会造成磨削效率降低与砂轮材料浪费等现象，而过晚的更换砂轮，将会造成工件表面质量问题，且极有可能造成砂轮裂开，进而危害操作者的人身安全。

尤其自动化磨削加工领域中，CNC加工中心中通常安装组合砂轮，组合砂轮在加工过程中高速旋转，且磨削区域被加工件、冷却液等遮挡，组合砂轮中的平行砂轮、斜边砂轮和杯形砂轮的表面形貌通常只能在工件加工完成后再依次进行检测，无法实时判断组合砂轮的磨损进度，导致难以准确把握最佳砂轮替换时机，影响加工效率与质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种组合砂轮磨损监测结构以解决上述问题，达到可以在加工过程中对组合砂轮的磨损进度进行实时监测的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：一种组合砂轮磨损监测结构，包括：

主支架，所述主支架固定连接在数控机床内，所述主支架上设置有第一测距组件、第二测距组件和第三测距组件，所述第一测距组件、第二测距组件和所述第三测距组件分别用于测量组合砂轮中平行砂轮、斜边砂轮和杯形砂轮的半径；

圈数计量组件，所述圈数计量组件设置在所述数控机床与所述组合砂轮之间，所述圈数计量组件用于测量组合砂轮转动的圈数；

控制单元，所述控制单元与所述圈数计量组件、第一测距组件、第二测距组件和所述第三测距组件电性连接。

优选的，所述主支架上开设有通槽，所述第一测距组件和所述第二测距组件分别滑动连接在所述通槽内，所述第三测距组件设置在所述主支架的一端。

优选的，所述第一测距组件包括滑动连接在所述通槽内的第一固定座，所述第一固定座内通过第一固定件可拆卸连接有第一测距传感器，所述第一测距传感器用于测量所述平行砂轮的半径，所述第一固定座的底部螺纹连接有第一定位手轮，所述第一定位手轮贯穿所述通槽，且所述第一定位手轮与所述主支架的底部相贴合。

优选的，所述第二测距组件包括滑动连接在所述通槽内的支座，所述支座上铰接有第二固定座，所述第二固定座与所述支座之间设置有角度固定件，所述第二固定座内通过第二固定件可拆卸连接有第二固定座，所述支座的底部螺纹连接有第二定位手轮，所述第二定位手轮贯穿所述通槽，且所述第二定位手轮与所述主支架的底部相贴合。

优选的，所述第三测距组件包括固定连接在所述主支架一端的副支架，所述副支架上固定连接有第三测距传感器和第四测距传感器，所述第三测距传感器和所述第四测距传感器分别用于测量所述杯形砂轮的厚度和直径。

优选的，所述主支架远离所述副支架的一端固定连接有固定座，所述主支架通过所述固定座固定连接在数控机床上。

优选的，所述圈数计量组件包括固定连接在数控机床上的计数传感器和固定套设在组合砂轮中的转轴上的信号轮，所述计数传感器与所述信号轮对应设置。

优选的，所述平行砂轮、斜边砂轮和所述杯形砂轮上分别设置有磨损刻度。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和技术效果：整体上，本实用新型可对组合砂轮的工作总圈数进行累积记录，在每次加工前对组合砂轮的剩余半径进行精确测量，并可在加工过程中对组合砂轮的工作圈数进行实时计数，在组合砂轮的磨损长度达到设计数值后立即停止加工，使得组合砂轮的更换工作更加合理、及时。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型砂轮磨损检测结构的示意图；

图2为本实用新型主支架、第一测距组件、第二测距组件和第三测距组件的示意图；

图3为本实用新型主支架、第一测距组件和第二测距组件的示意图；

图4为本实用新型磨损刻度的示意图；

其中，1、固定座；2、主支架；3、副支架；4、通槽；5、第一固定座；6、支座；7、第二固定座；8、第一定位手轮；9、信号轮；10、计数传感器；11、紧固手轮；12、螺母；13、固定孔；14、螺栓；15、第一测距传感器；16、第二测距传感器；17、第三测距传感器；18、第四测距传感器；19、平行砂轮；20、斜边砂轮；21、杯形砂轮；22、转轴；23、第二定位手轮；24、磨损刻度。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-图4，本实用新型提供了一种组合砂轮磨损监测结构，包括：

主支架2，主支架2固定连接在数控机床内，主支架2上设置有第一测距组件、第二测距组件和第三测距组件，第一测距组件、第二测距组件和第三测距组件分别用于测量组合砂轮中平行砂轮19、斜边砂轮20和杯形砂轮21的半径；

圈数计量组件，圈数计量组件设置在数控机床与组合砂轮之间，圈数计量组件用于测量组合砂轮转动的圈数；

控制单元，控制单元与圈数计量组件、第一测距组件、第二测距组件和第三测距组件电性连接。

第一测距组件、第二测距组件和第三测距组件的主要作用是在每次加工前分别对平行砂轮19、斜边砂轮20和杯形砂轮21的半径进行测量；圈数计量组件的主要作用是在加工过程中对组合砂轮转动的圈数进行计数；控制单元的主要作用是根据圈数计量组件的数据记录组合砂轮的累积工作总圈数，并结合第一测距组件、第二测距组件和第三测距组件测量的半径数据判断出当前砂轮的周长，结合记录的工作总圈数进而判断处组合砂轮还可正常工作的圈数，并结合圈数计量组件监测的圈数判断出组合砂轮在何时需要更换。整体上，本实用新型可对组合砂轮的工作总圈数进行累积记录，在每次加工前对组合砂轮的剩余半径进行精确测量，并可在加工过程中对组合砂轮的工作圈数进行实时计数，在组合砂轮的磨损长度达到设计数值后立即停止加工，使得组合砂轮的更换工作更加合理、及时。

进一步优化方案，主支架2上开设有通槽4，第一测距组件和第二测距组件分别滑动连接在通槽4内，第三测距组件设置在主支架2的一端。

进一步优化方案，第一测距组件包括滑动连接在通槽4内的第一固定座5，第一固定座5内通过第一固定件可拆卸连接有第一测距传感器15，第一测距传感器15用于测量平行砂轮19的半径，第一固定座5的底部螺纹连接有第一定位手轮8，第一定位手轮8贯穿通槽4，且第一定位手轮8与主支架2的底部相贴合。

进一步优化方案，第一固定座5的顶部开设有第一放置槽，第一固定件包括穿设在第一放置槽侧壁上的紧固手轮11。将第一测距传感器15放置到第一放置槽中后，转动紧固手轮11，使紧固手轮11的螺杆向第一测距传感器15的方向移动，将第一测距传感器15抵接在放置槽内。

进一步优化方案，第二测距组件包括滑动连接在通槽4内的支座6，支座6上铰接有第二固定座7，第二固定座7与支座6之间设置有角度固定件，第二固定座7内通过第二固定件可拆卸连接有第二固定座7，支座6的底部螺纹连接有第二定位手轮23，第二定位手轮23贯穿通槽4，且第二定位手轮23与主支架2的底部相贴合。

进一步优化方案，第二固定座7的顶部开设有第二放置槽，第二固定件包括穿设在第二放置槽侧壁上的紧固手轮11。将第二测距传感器16放置到第一放置槽中后，转动紧固手轮11，使紧固手轮11的螺杆向第二测距传感器16的方向移动，将第二测距传感器16抵接在放置槽内。

进一步优化方案，第三测距组件包括固定连接在主支架2一端的副支架3，副支架3上固定连接有第三测距传感器17和第四测距传感器18，第三测距传感器17和第四测距传感器18分别用于测量杯形砂轮21的厚度和直径。

如图1和图2所示，将第一测距传感器15和第二测距传感器16分别固定在第一固定座5和第二固定座7中后，拧松第一定位手轮8和第二定位手轮23，使第一固定座5和支座6在通槽4中滑动位置，同时，调整第二固定座7与支座6之间的角度，直至第三测距传感器17和第四测距传感器18可测量组合砂轮中的杯形砂轮21的厚度和直径时，第一测距传感器15和第二测距传感器16可对平行砂轮19和斜边砂轮20的直径进行测量。之后，旋紧第一定位手轮8和第二定位手轮23，同时通过角度固定件固定第二固定座7与支座6之间的角度。

进一步优化方案，第一测距传感器15、第二测距传感器16、第三测距传感器17和第四测距传感器18均使用LK-G5000激光传感器。

进一步优化方案，如图3所示，角度固定件包括贯穿第二固定座7铰接轴的螺栓14，螺栓14上螺纹连接有螺母12。当拧紧螺母12时，螺母12与螺栓14会夹紧支座6，进而使支座6夹紧第二固定座7，将支座6与第二固定座7之间的角度固定。

进一步优化方案，主支架2远离副支架3的一端固定连接有固定座1，主支架2通过固定座1固定连接在数控机床上。

如图1所示，固定座1上开设若干固定孔13，操作人员利用螺栓穿过固定孔将固定座1连接在数控机床内部，使得主支架2的位置固定。

进一步优化方案，圈数计量组件包括固定连接在数控机床上的计数传感器10和固定套设在组合砂轮中的转轴22上的信号轮9，计数传感器10与信号轮9对应设置。

如图1所示，当数控机床通过转轴22带动砂轮转动时，同时带动信号轮9转动，计数传感器10采用霍尔传感器，利用霍尔远离计数信号轮9转动的圈数，从而实现对砂轮转动圈数的监测。

进一步优化方案，平行砂轮19、斜边砂轮20和杯形砂轮21上分别设置有磨损刻度24。

如图4所示，磨损刻度24利用激光雕刻技术分别打刻在平行砂轮19、斜边砂轮20和杯形砂轮21的边部。在砂轮未旋转工作时，操作人员可通过磨损刻度24掌握各砂轮的磨损情况，对砂轮的磨损进行合理预估。

本实施例的工作过程如下：由于主支架2通过固定座1固定连接在数控机床的床体上，第一测距传感器15、第二测距传感器16、第三测距传感器17和第四测距传感器18的位置固定。组合砂轮中的平行砂轮19、斜边砂轮20和杯形砂轮21以及计数传感器10随数控机床的主轴进行同步移动。新的组合砂轮更换后，通过数控机床将组合砂轮移动到主支架2的上方固定位置，使第一测距传感器15、第二测距传感器16、第三测距传感器17和第四测距传感器18对各砂轮的初始半径数据和厚度进行测量，由控制单元记录初始数据。由于数控机床可将组合砂轮准确移动到主支架2上方的固定位置，因此，在之后的每次加工前，先将组合砂轮移动到主支架2上方，对各砂轮的半径进行测量，并与初始数据求差值可获取各砂轮精确的磨损量，同时根据测得的直径数值可获取砂轮当下的周长，在后续的加工过程中，通过计数传感器10测得砂轮转动的圈数，通过圈数与周长的乘积可记录下砂轮磨损的长度，通过控制单元累计砂轮在多次工作后的磨损的总长度。当组合砂轮磨损到即将需要更换，数控机床带动组合砂轮进行工作，计数传感器10计数组合砂轮旋转到某一圈数时，控制单元监测到砂轮已累计磨损到设计长度，此时，控制单元及时使数控机床停止工作，便于操作人员进行组合砂轮的更换。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种组合砂轮磨损监测结构，其特征在于，包括：

主支架(2)，所述主支架(2)固定连接在数控机床内，所述主支架(2)上设置有第一测距组件、第二测距组件和第三测距组件，所述第一测距组件、第二测距组件和所述第三测距组件分别用于测量组合砂轮中平行砂轮(19)、斜边砂轮(20)和杯形砂轮(21)的半径；

圈数计量组件，所述圈数计量组件设置在所述数控机床与所述组合砂轮之间，所述圈数计量组件用于测量组合砂轮转动的圈数；

控制单元，所述控制单元与所述圈数计量组件、第一测距组件、第二测距组件和所述第三测距组件电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种组合砂轮磨损监测结构，其特征在于：所述主支架(2)上开设有通槽(4)，所述第一测距组件和所述第二测距组件分别滑动连接在所述通槽(4)内，所述第三测距组件设置在所述主支架(2)的一端。

3.根据权利要求2所述的一种组合砂轮磨损监测结构，其特征在于：所述第一测距组件包括滑动连接在所述通槽(4)内的第一固定座(5)，所述第一固定座(5)内通过第一固定件可拆卸连接有第一测距传感器(15)，所述第一测距传感器(15)用于测量所述平行砂轮(19)的半径，所述第一固定座(5)的底部螺纹连接有第一定位手轮(8)，所述第一定位手轮(8)贯穿所述通槽(4)，且所述第一定位手轮(8)与所述主支架(2)的底部相贴合。

4.根据权利要求2所述的一种组合砂轮磨损监测结构，其特征在于：所述第二测距组件包括滑动连接在所述通槽(4)内的支座(6)，所述支座(6)上铰接有第二固定座(7)，所述第二固定座(7)与所述支座(6)之间设置有角度固定件，所述第二固定座(7)内通过第二固定件可拆卸连接有第二固定座(7)，所述支座(6)的底部螺纹连接有第二定位手轮(23)，所述第二定位手轮(23)贯穿所述通槽(4)，且所述第二定位手轮(23)与所述主支架(2)的底部相贴合。

5.根据权利要求2所述的一种组合砂轮磨损监测结构，其特征在于：所述第三测距组件包括固定连接在所述主支架(2)一端的副支架(3)，所述副支架(3)上固定连接有第三测距传感器(17)和第四测距传感器(18)，所述第三测距传感器(17)和所述第四测距传感器(18)分别用于测量所述杯形砂轮(21)的厚度和直径。

6.根据权利要求5所述的一种组合砂轮磨损监测结构，其特征在于：所述主支架(2)远离所述副支架(3)的一端固定连接有固定座(1)，所述主支架(2)通过所述固定座(1)固定连接在数控机床上。

7.根据权利要求1所述的一种组合砂轮磨损监测结构，其特征在于：所述圈数计量组件包括固定连接在数控机床上的计数传感器(10)和固定套设在组合砂轮中的转轴(22)上的信号轮(9)，所述计数传感器(10)与所述信号轮(9)对应设置。

8.根据权利要求1所述的一种组合砂轮磨损监测结构，其特征在于：所述平行砂轮(19)、斜边砂轮(20)和所述杯形砂轮(21)上分别设置有磨损刻度(24)。