CN104729449A - 金刚石刀头参数自动测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种金刚石刀头参数自动测量装置，属于测量技术领域。它解决了现有的检测仪通用性差、效率低、噪声大的问题。本金刚石刀头参数自动测量装置包括机架、夹钳和第一距离传感器,机架上设有刀头连续输送机构，夹钳与机架之间通过能使夹钳在输送通道的一端部与另一目标位置之间移动的机械驱动组件相连接；第一距离传感器固定在机架上，且当夹钳位于另一目标位置上时第一距离传感器的探测面与夹钳外侧面正对。本金刚石刀头参数自动测量装置采用夹钳夹持刀头后再进行测量，夹持面为平面的夹钳适合夹持绝大多数刀头；夹持特殊刀头时，可更换夹钳的钳头，使夹持面与刀头相匹配；因而金刚石刀头参数自动测量装置具有通用性强的优点。

Description

金刚石刀头参数自动测量装置
技术领域
本发明属于测量技术领域，涉及一种金刚石刀头参数测量，特别是一种金刚石刀头参数自动测量装置。
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。相同类型的金刚石切割工具，金刚石刀头参数也可能不相同；不同的金刚石切割工具，金刚石刀头形状不相同；因而金刚石刀头型号较多。
金刚石刀头分类主要以高度和厚度为基准，因而高度和厚度是金刚石刀头常测参数。之前金刚石刀头参数均为手工测量，存在着劳动强度大和测量精度低的问题。为了解决手工测量存在的问题，曾有人提出了金刚石刀头厚度检测仪(授权公告号：CN203216446U)；该检测仪实现了自动测量金刚石刀头厚度并根据刀头厚度进行分类，但申请人还是觉得上述检测仪存在着一些不足，如能采用上述检测仪测量的金刚石刀头型号较少，测量时效率低、噪声大。
发明内容
本发明提出了一种金刚石刀头参数自动测量装置，本发明要解决的技术问题是如何提高金刚石刀头参数自动测量装置的通用性。
本发明的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：本金刚石刀头参数自动测量装置，包括机架、具有驱动源的夹钳和第一距离传感器,机架上设有具有输送通道的刀头连续输送机构，夹钳与机架之间通过能使夹钳在输送通道的一端部与另一目标位置之间移动的机械驱动组件相连接；第一距离传感器固定在机架上，且当夹钳位于另一目标位置上时第一距离传感器的探测面与夹钳外侧面正对。
输送通道的另一端部与振动盘出料口相连通，刀头通过振动盘的振动有序地进入输送通道，刀头连续输送机构将位于输送通道另一端部的刀头输送至输送通道的一端部；先操控夹钳夹持住位于输送通道一端部的刀头；再操控机械驱动组件带动夹钳移动至另一目标位置处，第一距离传感器探测夹钳外侧面与传感器之间距离；便能精确地得出夹钳张开大小，夹钳张开大小即为被夹持刀头厚度或高度的数值。将刀头夹离输送通道一端部后再进行测量，使得在测量过程中下一刀头已被输送至输送通道一端部，进而提高测量效率。作为优先另一目标位置为接料漏斗的正上方，接料漏斗设置在机架上；即夹钳张开，刀头便自动落入接料漏斗内，进而又提高了测量效率。
在上述的金刚石刀头参数自动测量装置中，所述机架上设有刀头放置平台。操控机械驱动组件带动夹钳移动，先将刀头放置在刀头放置平台上，马上又夹持住刀头，再移动至另一目标位置处，这样操控能显著提高夹钳夹持刀头位置的一致性，进而提高测量精度，尤其是刀头被夹持面为斜面时。
在上述的金刚石刀头参数自动测量装置中，本金刚石刀头参数自动测量装置还包括当夹钳位于另一目标位置上时能对夹钳上夹持的刀头进行参数测量且测量方向相对于第一距离传感器测量方向垂直的第二测量组件。若第一距离传感器测量刀头的厚度，则第二测量组件测量刀头的高度。
在上述的金刚石刀头参数自动测量装置中，所述第二测量组件包括基座和两根相对设置的测量压针，一根测量压针固定在基座上；基座上固定有能带动另一根测量压针向一根测量压针靠近或远离的第一驱动件；基座上还固定有用于测量两根测量压针之间间距的第二距离传感器。
在上述的金刚石刀头参数自动测量装置中，所述第二测量组件还包括两根相对设置的顶针，一根顶针位于一根测量压针的一侧，一根顶针固定在基座上；另一根顶针位于另一根测量压针的一侧，基座上固定有能带动另一根顶针向一根顶针靠近或远离的第二驱动件。
在上述的金刚石刀头参数自动测量装置中，所述第二测量组件位于另一目标位置与输送通道的一端部之间，基座与机架之间通过能使第二测量组件避开夹钳运动轨迹的第一避让驱动件。
在上述的金刚石刀头参数自动测量装置中，所述第二测量组件位于夹钳运动轨迹延长线上，基座与机架固定连接。
与现有技术相比，本金刚石刀头参数自动测量装置采用夹钳夹持刀头后再进行测量，夹持面为平面的夹钳适合夹持绝大多数刀头；夹持特殊刀头时，可更换夹钳的钳头，使夹持面与刀头相匹配；因而金刚石刀头参数自动测量装置具有通用性强的优点。
本金刚石刀头参数自动测量装置具有第一距离传感器和第二测量组件，根据待测刀头型号和待测参数可仅启动第一距离传感器或第二测量组件，也可同时启动第一距离传感器和第二测量组件。
附图说明
图1是实施例一中测量装置的立体结构示意图。
图2是实施例一中测量装置另一视角的立体结构示意图。
图3是实施例一中测量装置的主视结构示意图。
图4是实施例一中测量装置的局部结构示意图。
图5是实施例二中测量装置的立体结构示意图。
图6是实施例二中测量装置俯视结构示意图。
图7是实施例三中测量装置的立体结构示意图。
图8是实施例三中测量装置另一视角的立体结构示意图。
图9是实施例三中测量装置的侧视结构示意图。
图中，1、机架；2、夹钳；3、第一距离传感器；4、刀头连续输送机构；41、输送通道；42、输送电机；5、机械驱动组件；51、平移气缸；52、升降气缸；6、接料漏斗；7、第二测量组件；71、基座；72、测量压针；73、顶针；74、第一驱动件；75、第二驱动件；76、第二距离传感器；77、探测标件；8、第一避让驱动件；9、刀头放置平台；10、第二避让驱动件；11、刀头。
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。
实施例一
如图1至图4所示，本金刚石刀头参数自动测量装置包括机架1、具有驱动源的夹钳2、第一距离传感器3、刀头连续输送机构4、机械驱动组件5和控制器。
夹钳2为气动夹钳2或电动夹钳2。刀头连续输送机构4具有输送通道41、输送电机42和输送带。机械驱动组件5为机械手臂或由多个气缸组合而成；本说明书附图给出的机械驱动组件5包括一个与机架1固定连接的平移气缸51、一个连接夹钳2和平移气缸51的升降气缸52。控制器为PLC或工业电脑。
刀头连续输送机构4设置在机架1的顶面上，输送带处于水平状态。在输送通道41延长线上设有接料漏斗6，接料漏斗6安装在机架1上。
夹钳2与机架1之间通过机械驱动组件5相连接，机械驱动组件5能使夹钳2在输送通道41的一端部与另一目标位置之间移动；另一目标位置为接料漏斗6的正上方。
第一距离传感器3固定在机架1上，且当夹钳2位于另一目标位置上时第一距离传感器3的探测面与夹钳2外侧面正对。
本金刚石刀头参数自动测量装置还包括第二测量组件7，当夹钳2位于另一目标位置上时能对夹钳2上夹持的刀头11进行参数测量且测量方向相对于第一距离传感器3测量方向垂直。
第二测量组件7包括基座71、两根相对设置的测量压针72和两根相对设置的顶针73，当夹钳2位于另一目标位置上时两根测量压针72位于顶针73与夹钳2之间。一根测量压针72和一根顶针73固定在基座71上；基座71上固定有能带动另一根测量压针72向一根测量压针72靠近或远离的第一驱动件74和能带动另一根顶针73向一根顶针73靠近或远离的第二驱动件75。基座71上还固定有用于测量两根测量压针72之间间距的第二距离传感器76。本实施例给出第一驱动件74和第二驱动件75均为气缸，且第二驱动件75固定在第一驱动件74的活动平台上，因而降低第二驱动件75运动行程，进而第二驱动件75可选择更小型号的气缸，降低成本和本自动测量装置的体积。
第二测量组件7位于另一目标位置与输送通道41的一端部之间，基座71与机架1之间通过能使第二测量组件7避开夹钳2运动轨迹的第一避让驱动件8相连接。第一避让驱动件8为气缸。
第一避让驱动件8、第一距离传感器3、第二距离传感器76、第一驱动件74、第二驱动件75、夹钳2和机械驱动组件5均与控制器电联接。
利用本金刚石刀头参数自动测量装置测量金刚石刀头控制策略包括单独启用第一距离传感器3测量或单独启用第二测量组件7测量或同时启用第一距离传感器3和第二测量组件7测量。
单独启用第一距离传感器3测量依次包括以下步骤：先初始设置，操控机械驱动组件5使夹钳2位于另一目标位置上，操控第一避让驱动件8使第二测量组件7避开夹钳2运动轨迹。再夹移刀头11，操控机械驱动组件5使夹钳2移动至输送通道41一端部处，操控夹钳2闭合夹持住一个位于输送通道41一端部的刀头11，继续操控机械驱动组件5使夹钳2移动至另一目标位置上。接着测量，第一距离传感器3探测夹钳2外侧面与第一距离传感器3之间距离，控制器显示和/或记录刀头11参数，如刀头11厚度值。最后落料，操控夹钳2张开，刀头11自动下落。
单独启用第二测量组件7测量依次包括以下步骤：先初始设置，操控机械驱动组件5使夹钳2位于另一目标位置上，操控第一避让驱动件8使第二测量组件7避开夹钳2运动轨迹。再夹移刀头11，操控机械驱动组件5使夹钳2移动至输送通道41一端部处，操控夹钳2闭合夹持住一个位于输送通道41一端部的刀头11，继续操控机械驱动组件5使夹钳2移动至另一目标位置上。接着测量，操控第一避让驱动件8带动第二测量组件7移动至夹钳2运动轨迹上，此时刀头11位于两根测量压针72之间，也位于两根顶针73之间；操控第一驱动件74使两根测量压针72夹住刀头11，再操控第二驱动件75使两根顶针73夹住刀头11，在此过程中顶针73能校正刀头11位置避免刀头11处于倾斜等状态，提高测量精度；为了方便测量在第一驱动件74的活动平台上固定有探测标件77，第二距离传感器76探测探测标件77与第二距离传感器76之间距离，控制器计算、显示和/或记录刀头11参数，如刀头11高度值。最后落料，操控夹钳2张开，刀头11自动下落。
同时启用第一距离传感器3和第二测量组件7测量依次包括以下步骤：先初始设置，操控机械驱动组件5使夹钳2位于另一目标位置上，操控第一避让驱动件8使第二测量组件7避开夹钳2运动轨迹。
再夹移刀头11，操控机械驱动组件5使夹钳2移动至输送通道41一端部处，操控夹钳2闭合夹持住一个位于输送通道41一端部的刀头11，继续操控机械驱动组件5使夹钳2移动至另一目标位置上。
接着启动第一距离传感器3测量，第一距离传感器3探测夹钳2外侧面与第一距离传感器3之间距离，控制器计算、显示和/或记录刀头11参数，如刀头11厚度值。
紧接着启动第二测量组件7测量，操控第一避让驱动件8带动第二测量组件7移动至夹钳2运动轨迹上，此时刀头11位于两根测量压针72之间，也位于两根顶针73之间；操控第一驱动件74使两根测量压针72夹住刀头11，再操控第二驱动件75使两根顶针73夹住刀头11，在此过程中顶针73能校正刀头11位置避免刀头11处于倾斜等状态，提高测量精度；为了方便测量在第一驱动件74的活动平台上固定有探测标件77，第二距离传感器76探测探测标件77与第二距离传感器76之间距离，控制器计算、显示和/或记录刀头11参数，如刀头11高度值。
最后落料，操控夹钳2张开，刀头11自动下落。
实施例二
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：如图5和图6所示，本金刚石刀头参数自动测量装置还包括刀头放置平台9，刀头放置平台9位于夹钳2运动轨迹线上，刀头放置平台9与机架1之间通过能使刀头放置平台9避开夹钳2运动轨迹的第二避让驱动件10相连接。第二避让驱动件10为气缸。根据实际测量工况选择是否启用刀头放置平台9；在控制策略的初始设置步骤中操控第二避让驱动件10使刀头放置平台9避开夹钳2运动轨迹。需要启动刀头放置平台9辅助测量时，在夹移刀头步骤中：操控机械驱动组件5使夹钳2移动至输送通道41一端部处，操控夹钳2闭合夹持住一个位于输送通道41一端部的刀头，继续操控机械驱动组件5使夹钳2先上移，操控第二避让驱动件10使刀头放置平台9运动至夹钳2运动轨迹上，操控机械驱动组件5使夹钳2先下移，待刀头与放置平台接触后，操控夹钳2张开又闭合，操控机械驱动组件5使夹钳2移动至另一目标位置上。
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：如图7、图8和图9所示，第二测量组件7位于夹钳2运动轨迹延长线上，基座71与机架1固定连接。

Claims (10)

1.一种金刚石刀头参数自动测量装置，包括机架(1)，其特征在于，本金刚石刀头参数自动测量装置还包括具有驱动源的夹钳(2)和第一距离传感器(3),机架(1)上设有具有输送通道(41)的刀头连续输送机构(4)，夹钳(2)与机架(1)之间通过能使夹钳(2)在输送通道(41)的一端部与另一目标位置之间移动的机械驱动组件(5)相连接；第一距离传感器(3)固定在机架(1)上，且当夹钳(2)位于另一目标位置上时第一距离传感器(3)的探测面与夹钳(2)外侧面正对。
2.根据权利要求1所述的金刚石刀头参数自动测量装置，其特征在于，所述机架(1)上设有接料漏斗(6)，另一目标位置位于接料漏斗(6)的正上方。
3.根据权利要求1所述的金刚石刀头参数自动测量装置，其特征在于，所述机械驱动组件(5)为机械手臂或机械驱动组件(5)包括一个与机架(1)固定连接的平移气缸(51)、一个连接夹钳(2)和平移气缸(51)的升降气缸(52)。
4.根据权利要求1所述的金刚石刀头参数自动测量装置，其特征在于，所述机架(1)上设有刀头放置平台(9)。
5.根据权利要求1所述的金刚石刀头参数自动测量装置，其特征在于，所述刀头放置平台(9)位于夹钳(2)运动轨迹线上，刀头放置平台(9)与机架(1)之间通过能使刀头放置平台(9)避开夹钳(2)运动轨迹的第二避让驱动件(10)相连接。
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自动测量装置，其特征在于，本金刚石刀头参数自动测量装置还包括当夹钳(2)位于另一目标位置上时能对夹钳(2)上夹持的刀头进行参数测量且测量方向相对于第一距离传感器(3)测量方向垂直的第二测量组件(7)。
7.根据权利要求6所述的金刚石刀头参数自动测量装置，其特征在于，所述第二测量组件(7)包括基座(71)和两根相对设置的测量压针(72)，一根测量压针(72)固定在基座(71)上；基座(71)上固定有能带动另一根测量压针(72)向一根测量压针(72)靠近或远离的第一驱动件(74)；基座(71)上还固定有用于测量两根测量压针(72)之间间距的第二距离传感器(76)。
8.根据权利要求7所述的金刚石刀头参数自动测量装置，其特征在于，所述第二测量组件(7)还包括两根相对设置的顶针(73)，一根顶针(73)位于一根测量压针(72)的一侧，一根顶针(73)固定在基座(71)上；另一根顶针(73)位于另一根测量压针(72)的一侧，基座(71)上固定有能带动另一根顶针(73)向一根顶针(73)靠近或远离的第二驱动件(75)。
9.根据权利要求6所述的金刚石刀头参数自动测量装置，其特征在于，所述第二测量组件(7)位于另一目标位置与输送通道(41)的一端部之间，基座(71)与机架(1)之间通过能使第二测量组件(7)避开夹钳(2)运动轨迹的第一避让驱动件(8)。
10.根据权利要求6所述的金刚石刀头参数自动测量装置，其特征在于，所述第二测量组件(7)位于夹钳(2)运动轨迹延长线上，基座(71)与机架(1)固定连接。
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