CN103383324B - 自动金刚石刀头焊接强度检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动金刚石刀头焊接强度检测仪，属于作业技术领域。它解决了现有的强度检测仪存在着检测效率低的问题。本自动金刚石刀头焊接强度检测仪包括机架和用于固定金刚石锯片的夹具，机架上设有驱动夹具旋转的驱动机构；机架上设有能夹持在金刚石锯片基体外缘部处的夹头组件；本强度检测仪还包括基于PLC的控制柜、压力传感器和压头；机架上设有能驱动压头上下运动的气缸组件；压头与气缸组件通过压力传感器相连接；气缸组件上联接有电磁阀；电磁阀和压力传感器均与PLC电联接。本自动金刚石刀头焊接强度检测仪具有检测效率高，检测精度高的优点。本自动金刚石刀头焊接强度检测仪由于采用气缸驱动，具有生产成本低的优点。

Description

自动金刚石刀头焊接强度检测仪

技术领域

本发明属于作业技术领域，涉及一种强度检测仪，特别是一种自动金刚石刀头焊接强度检测仪。

背景技术

随着科学技术的发展，工业生产水平的提高，采用人造金刚石制成刀头的切割锯片、薄壁钻头得到了广泛应用。尤其在建筑装潢行业中使用极其广泛。

金刚石锯片包括基体和钎焊在基板上的金刚石刀头。关于金刚石锯片的相关文献较多，如中华人民共和国国家标准(GB/T11270-2002超硬磨料制品金刚石圆锯片)。在第一部分中记载了焊接锯片，焊接圆锯片形状与基本尺寸分类等等。在第二部分5.4安全性能要求中记载了需进行锯齿结合强度测试，测试齿数大于总齿数的I/2，小于总齿数的3/4，且均分为正反两个方面测试。在第二部分6.6锯齿与基体结合强度检测，用ZMC-A型金刚石锯片锯齿结合强度测定仪或性能不低于该仪器的其他测试仪器，并给出了检测方法。装置虽然能够检测结合强度；但存在着检测效率低的问题。

发明内容

本发明提出了一种自动金刚石刀头焊接强度检测仪，本发明要解决的技术问题是如何提高检测效率。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种自动金刚石刀头焊接强度检测仪，其特征在于，本强度检测仪包括机架和用于固定金刚石锯片的夹具，机架上设有驱动夹具旋转的驱动机构；所述机架上设有能夹持在金刚石锯片基体外缘部处的夹头组件；本强度检测仪还包括基于PLC的控制柜、压力传感器和压头；所述机架上设有能驱动压头上下运动的气缸组件；压头与气缸组件通过压力传感器相连接；气缸组件上联接有电磁阀；所述电磁阀和压力传感器均与PLC电联接。

在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所述夹头组件包括上夹头、下夹头和竖直设置的第一直线导轨；第一直线导轨的导轨固定在机架上，上夹头与第一直线导轨的滑头固定连接，下夹头固定在机架上；机架上设有驱动上夹头上下运动的第一气缸。

在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所述夹头组件还包括具有导向孔的导向板，压头穿设在导向孔内，导向板与第一直线导轨的滑头固定连接；压头与导向板固定连接。由此，上述的上夹头通过导向板与滑头固定连接。

在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所述压头与压力传感器固定连接，压力传感器和气缸组件之间通过连杆相连接。

在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所述连杆外套设有导向块，导向块固定在机架上。

在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所述气缸组件包括至少2个第二气缸，所有第二气缸串联设置；第二气缸的缸体固定在机架上，上下两个第二气缸的活塞杆能相抵靠。

在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所述第二气缸的数量为2～5个。

在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所述第二气缸使活塞杆伸出的进气口上联接有1～3根进气管，每根进气管上均串联有电磁阀，部分进气管上还串联有流量调节阀。

在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所有第二气缸活塞直径呈从下向上逐渐缩小方式布置。

为了使本自动金刚石刀头焊接强度检测仪适合检测一定直径范围内的金刚石锯片；在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所述机架包括固定架和活动架，固定架和活动架之间通过第二直线导轨组件相连接；固定架和活动架之间还设有第一丝杆丝母驱动组件；夹具和驱动机构均设置在活动架上；气缸组件和夹头组件设置在固定架上。

在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所述夹具包括基盘和磁铁，基盘上表面周向分布有若干个磁铁安装孔，磁铁设置在磁铁安装孔内，磁铁和磁铁安装孔侧壁之间填充有隔磁套且使磁铁与基盘固定连接。

在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所述驱动机构包括减速箱和电机，电机壳体和减速箱的箱体固定在活动架上，基盘与减速箱的输出轴固定连接；电机的转轴与减速箱的输入轴相连接；电机与PLC电联接。

在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所述机架包括固定架和活动架，固定架和活动架之间通过第二直线导轨组件相连接；固定架和活动架之间还设有第一丝杆丝母驱动组件；夹具和驱动机构均设置在固定架上；气缸组件和夹头组件设置在活动架上。

在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所述夹具包括基盘、压杆和压盘，基盘通过轴承定位在固定架上，压杆穿设在基盘的中心，压杆的上端能与压盘相连；下端部套设有弹簧，弹簧的上端与基盘相抵靠，下端与压杆的下端部相抵靠；固定架上固定有能将压杆向上顶起的卸料气缸。

在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所述驱动机构包括电机，电机壳体固定在固定架上，基盘和电机转轴上均固定有带轮，带轮上套设有传动带；电机与PLC电联接。

在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所述夹具的一侧设有用于检测刀头位置的激光传感器，激光传感器与PLC电联接；所述激光传感器与机架之间通过能调整激光传感器位置的位置调节组件相连接。

在上述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪中，所述压头下方设有探测针，所述机架上设有能使探测针与刀头下表面抵靠的第三气缸；所述机架上还设有与探测针机械连接的电阻尺，电阻尺与PLC电联接。

与现有技术相比，本自动金刚石刀头焊接强度检测仪具有检测效率高，检测精度高的优点。本自动金刚石刀头焊接强度检测仪由于采用气缸驱动，具有生产成本低的优点。

附图说明

图1是本自动金刚石刀头焊接强度检测仪的立体结构示意图。

图2是本自动金刚石刀头焊接强度检测仪的侧视结构示意图。

图3是本自动金刚石刀头焊接强度检测仪控制原理示意图。

图4是本自动金刚石刀头焊接强度检测仪激光传感器处结构示意图。

图5是本自动金刚石刀头焊接强度检测仪探测针处结构示意图。

图6是本自动金刚石刀头焊接强度检测仪夹具的另一种结构示意图。

图中，1、机架；1a、固定架；1b、活动架；2、夹具；2a、基盘；2b、压盘；2c、磁铁；2d、隔磁套；2e、定位凸起；3、压力传感器；4、气缸组件；4a、第二气缸；4b、气缸安装架；5、第二直线导轨组件；6、第一丝杆丝母驱动组件；7、摇手；8、卸料气缸；9、电机；10、上夹头；11、下夹头；12、第一直线导轨；13、第一气缸；14、导向板；15、导向块；16、电磁阀；17、流量调节阀；18、探测针；19、第三气缸；20、电阻尺；21、激光传感器；22、位置调节组件；23、金刚石锯片；24、压头。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本自动金刚石刀头焊接强度检测仪包括机架1、用于固定金刚石锯片23的夹具2、用于驱动夹具2旋转的驱动机构、用于夹持在金刚石锯片23基体外缘部处的夹头组件、基于PLC的控制柜、压力传感器3、压头24和用于驱动压头24上下运动的气缸组件4。

为了使本强度检测仪适合检测不同直径的金刚石锯片23。机架1包括固定架1a和活动架1b。固定架1a和活动架1b之间通过第二直线导轨组件5相连接。固定架1a和活动架1b之间还设有第一丝杆丝母驱动组件6；第一丝杆丝母驱动组件6包括定位在固定架1a上的丝杆，丝母与活动架1b固定连接，丝杆的一端固定连接有摇手7。通过旋转摇手7使活动架1b水平移动。根据实际情况，夹具2和驱动机构均设置在固定架1a上，气缸组件4和夹头组件设置在活动架1b上；或夹具2和驱动机构均设置在活动架1b上；气缸组件4和夹头组件设置在固定架1a上。

具体来说，夹具2包括基盘2a、压杆和压盘2b，基盘2a通过轴承定位在固定架1a上，压杆穿设在基盘2a的中心，压杆的上端能与压盘2b相连；下端部套设有弹簧，弹簧的上端与基盘2a相抵靠，下端与压杆的下端部相抵靠；固定架1a上固定有能将压杆向上顶起的卸料气缸8。装夹金刚石锯片23时，卸料气缸8将压杆向上顶，取下压盘2b，装上金刚石锯片23后再装上压盘2b使压盘2b与压杆相连，最后卸料气缸8的活塞杆回缩，压杆在弹簧的作用下向下拉，使金刚石锯片23被牢牢地夹在基盘2a和压盘2b之间。

驱动机构包括电机9，电机9壳体固定在固定架1a上，基盘2a和电机9转轴上均固定有带轮，带轮上套设有传动带；电机9与PLC电联接。当检测完成一个刀头后，PLC控制电机9转轴旋转设定角度，电机9转轴通过带轮和皮带带动基盘2a和金刚石锯片23旋转，使下一个刀头位于压头24正下方。

夹头组件包括上夹头10、下夹头11和竖直设置的第一直线导轨12。具体来说，第一直线导轨12的导轨固定在机架1的活动架1b上；上夹头10与第一直线导轨12的滑头固定连接，下夹头11固定在机架1上；机架1上设有驱动上夹头10上下运动的第一气缸13。第一气缸13的缸体固定在活动架1b上，活塞杆与滑头固定连接；第一气缸13的活塞杆伸缩实现上夹头10靠近或远离下夹头11，即夹紧或松开金刚石锯片23。通过夹头组件夹住金刚石锯片23基体外缘部处，避免冲压刀头时造成金刚石锯片23基体变形过大而造成检测不准确。

为了提高滑头升降运动的稳定性，夹头组件还包括具有导向孔的导向板14，压头24穿设在导向孔内，导向板14与第一直线导轨12的滑头固定连接；压头24与导向板14固定连接。由此，上述的上夹头10通过导向板14与滑头固定连接。

气缸组件4的活塞杆竖直运动；压头24与气缸组件4通过压力传感器3相连接。具体来说，压头24与压力传感器3固定连接，压力传感器3和气缸组件4之间通过连杆相连接。为了提高连杆运动稳定性及提高力传递的稳定性，连杆外套设有导向块15，导向块15固定在机架1的活动架1b上。

气缸组件4包括至少2个第二气缸4a，所有第二气缸4a串联设置。最下面的气缸缸体固定在机架1上，活塞杆与连杆相连接。机架1上固定有气缸安装架4b，其他气缸的缸体均通过上述的气缸安装架4b固定在机架1上，上下两个第二气缸4a的活塞杆能相抵靠；即上一个第二气缸4a的活塞杆伸出后与下一个第二气缸4a的活塞杆相抵靠，形成力的叠加；使压头24对刀头产生更大的压力。

如图1至图3所示，为了能产生较大的作用力以及通过组合产生多组不同数值的作用力，那么第二气缸4a的数量优选2～5个。所有第二气缸4a活塞直径呈从下向上逐渐缩小方式布置。在相同气压和气流作用下，气缸的活塞直径越大，产生的作用力越大，但进给速度较慢；气缸的活塞直径越小，产生的作用力越小，但进给速度较快。在第二气缸4a使活塞杆伸出的进气口上联接有1～3根进气管，每根进气管上均串联有电磁阀16，部分进气管上还串联有流量调节阀17；通过调节流量调节阀17降低气体流量，进而降低活塞直径较小气缸的进给速度；最终达到压头24在不同作用力推动下速度基本相同。图3是以两个气缸示意，每个第二气缸4a进气口上联接有3根进气管，两根进气管上串联有流量调节阀17。

电磁阀16和压力传感器3均与PLC电联接。基于PLC的控制柜中设置施加压力，PLC根据设置施加压力值选择合适的电磁阀16，使气缸组件4能产生的压力略大于设置施加压力值。气缸组件4推动压头24下压过程中，压力传感器3感知压力，当检测到的实时压力等于或大于设置施加压力值时，PLC控制对应的电磁阀16使气缸组件4中的第二气缸4a活塞杆回缩；由此完成一个刀头的检测。紧接着，PLC控制电机9转轴旋转设定角度，电机9转轴通过带轮和皮带带动基盘2a和金刚石锯片23旋转，使下一个刀头位于压头24正下方。

本自动金刚石刀头焊接强度检测仪在0.5秒检测一个刀头状态时，压力传感器3感检测得到的实时数据大于设置施加压力值10％以内便能使第二气缸4a活塞杆回缩。本自动金刚石刀头焊接强度检测仪在1秒检测一个刀头状态时，压力传感器3感检测得到的实时数据大于设置施加压力值3％以内便能使第二气缸4a活塞杆回缩。由此具有检测精度高的优点。

如图5所示，压头24下方设有探测针18，机架1上设有能使探测针18与刀头下表面抵靠的第三气缸19；机架1上还设有与探测针18机械连接的电阻尺20，电阻尺20与PLC电联接。夹头组件夹持住金刚石锯片23基体后，第三气缸19带动探测针18向上运动，使探测针18与刀头下表面抵靠；压头24下压使刀头发生形变，进而推动探测针18向下运动，由此带动电阻尺20的探测杆滑动，即该形变量通过电阻尺20测量出，在基于PLC的控制柜中设置形变量，该数值可用于保证检测刀头的安全性；也可通过形变量检测刀头焊接强度是否符合要求。

如图4所示，为了能使刀头与压头24自动相对，夹具2的一侧设有用于检测刀头位置的激光传感器21，激光传感器21与PLC电联接；激光传感器21与机架1之间通过能调整激光传感器21位置的位置调节组件22相连接。位置调节组件22为气缸或丝杆丝母组件和气缸。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：如图6所示，夹具2包括基盘2a和磁铁2c，基盘2a中心处具有与金刚石锯片23中心孔相适应地定位凸起2e。基盘2a上表面周向分布有若干个磁铁2c安装孔，磁铁2c设置在磁铁2c安装孔内，磁铁2c和磁铁2c安装孔侧壁之间填充有隔磁套2d且使磁铁2c与基盘2a固定连接。驱动机构包括减速箱和电机9，电机9壳体和减速箱的箱体固定在活动架1b上，基盘2a与减速箱的输出轴固定连接；电机9的转轴与减速箱的输入轴相连接；电机9与PLC电联接。

Claims (6)

1.一种自动金刚石刀头焊接强度检测仪，其特征在于，本强度检测仪包括机架(1)和用于固定金刚石锯片(23)的夹具(2)，机架(1)上设有驱动夹具(2)旋转的驱动机构；所述机架(1)上设有能夹持在金刚石锯片(23)基体外缘部处的夹头组件；本强度检测仪还包括基于PLC的控制柜、压力传感器(3)和压头(24)；所述机架(1)上设有能驱动压头(24)上下运动的气缸组件(4)；压头(24)与气缸组件(4)通过压力传感器(3)相连接；气缸组件(4)上联接有电磁阀(16)；所述电磁阀(16)和压力传感器(3)均与PLC电联接；所述夹头组件包括上夹头(10)、下夹头(11)和竖直设置的第一直线导轨(12)；第一直线导轨(12)的导轨固定在机架(1)上，上夹头(10)与第一直线导轨(12)的滑头固定连接，下夹头(11)固定在机架(1)上；机架(1)上设有驱动上夹头(10)上下运动的第一气缸(13)。

2.根据权利要求1所述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪，其特征在于，所述夹头组件还包括具有导向孔的导向板(14)，压头(24)穿设在导向孔内，导向板(14)与第一直线导轨(12)的滑头固定连接；压头(24)与导向板(14)固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪，其特征在于，所述机架(1)包括固定架(1a)和活动架(1b)，固定架(1a)和活动架(1b)之间通过第二直线导轨组件(5)相连接；固定架(1a)和活动架(1b)之间还设有第一丝杆丝母驱动组件(6)；夹具(2)和驱动机构均设置在活动架(1b)上；气缸组件(4)和夹头组件设置在固定架(1a)上。

4.根据权利要求1或2所述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪，其特征在于，机架(1)包括固定架(1a)和活动架(1b)，固定架(1a)和活动架(1b)之间通过第二直线导轨组件(5)相连接；固定架(1a)和活动架(1b)之间还设有第一丝杆丝母驱动组件(6)；夹具(2)和驱动机构均设置在固定架(1a)上；气缸组件(4)和夹头组件设置在活动架(1b)上。

5.根据权利要求1或2所述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪，其特征在于，所述夹具(2)的一侧设有用于检测刀头位置的激光传感器(21)，激光传感器(21)与PLC电联接；所述激光传感器(21)与机架(1)之间通过能调整激光传感器(21)位置的位置调节组件(22)相连接。

6.根据权利要求1或2所述的自动金刚石刀头焊接强度检测仪，其特征在于，所述压头(24)下方设有探测针(18)，所述机架(1)上设有能使探测针(18)与刀头下表面抵靠的第三气缸(19)；所述机架(1)上还设有与探测针(18)机械连接的电阻尺(20)，电阻尺(20)与PLC电联接。