CN108759686A - 一种辊筒几何量检测试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种辊筒几何量检测试验装置，该装置能分别自动检测辊筒的各项质量参数，检测精确度高，它包括检测台及设置在检测台上的检测装置，该检测装置包括：与检测台连接的两个中部设有支撑座、移动扫描测量机构、安装在检测台下的滚动机构、设置有通讯接口的单片机控制器，用于接收激光位移传感器及光栅尺的测量数据信号。本发明为针对辊筒检测的开创性的设备，填补了没有辊筒专业自动检测设备的空白；本发明能有效的测量到多种辊筒的各项检测数据，精确度高，节省了大量人力成本以及不合格辊筒使用所带来的成本。

Description

一种辊筒几何量检测试验装置

技术领域

本发明涉及一种检测试验装置，特别涉及对辊筒进行几何量的检测试验装置。

背景技术

皮带输送机是物流运输中最常用设备，在物流业飞速发展、物流量巨大的今天，至关重要。但是，由于带式输送机设备功能单一，辊筒作为输送机中的设备最基础的机械机构件，其质量的优劣是影响皮带输送机正常作业的关键。

尽管如此，在辊筒制造行业内，并没有针对辊筒质量检测的规范化指标和相关自动化检测装置，所以，亟需为量大面广的基础产品建立起质量标准，填补没有专用自动检测试验装备的空白，形成一种基础机械件自动检测试验装置。在节省大量人力物力的同时，提高检测精度与效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种辊筒几何量检测试验装置，该装置能分别自动检测辊筒的各项质量参数，检测精确度高。

为此，本发明采用以下技术方案：

它包括检测台及设置在检测台上的检测装置，该检测装置包括：

与检测台连接的两个中部设有支撑座，用于放置待测辊筒并在该支撑座上转动以供检测，所述检测台设置有矩形开口，辊筒放置后穿过该矩形开口，辊筒得以小幅度露出于检测台底部；

移动扫描测量机构，该机构对应支撑座设置在检测台上，保证辊筒放置在支撑座后，该受检辊筒的柱面在激光位移传感器可测的位移检测量范围内，所述移动扫描测量机构包括激光位移传感器及光栅尺，所述激光位移传感器沿辊筒轴向移动进行测量，光栅尺的动尺随激光位移传感器同时移动；

安装在检测台下的滚动机构，该滚动机构设置有与穿过检测台的辊筒贴合后使辊筒被动转动的摩擦轮；

设置有通讯接口的单片机控制器，用于接收激光位移传感器及光栅尺的测量数据信号。

在采用以上技术方案的基础上，本发明还可以采用以下进一步方案;

所述移动扫描测量机构包括一滚珠丝杠，所述丝杠的螺杆上设置一连接支架，所述连接支架包括与螺杆连接的螺母及设置在螺母上的纵向微调支架，所述纵向微调支架包括激光位移传感器及设置在支架顶端的动尺，所述激光位移传感器在该支架上实现上下微调，所述动尺及激光位移传感器随螺母同时移动。

所述检测台为T型槽板，所述支撑座在T型槽板上实现自由调整，使待测辊筒出于移动扫描测量机构的测量范围内。

所述支撑座为V型支撑座，所述V型支撑座内设置V型槽，辊筒设置在V型槽内形成轴向位置固定。

或者，所述支撑座内置一轴承，辊筒的伸出轴与两侧轴承连接形成转动固定。

又或者，所述支撑座设置有用于从滚筒两端支撑辊筒的支撑轮组，每组支撑轮包括两个支撑轮，两个支撑轮的间距小于辊筒的伸出轴的直径。

更进一步的，在该支撑座上还设置测振动加速度传感器。

所述滚动机构为两个，分别设置在矩形开口两侧，所述滚动机构包括摩擦轮、驱动摩擦轮转动的步进电机以及与步进电机连接的电动推杆，所述电动推杆由电动气缸推进，所述检测台底面设置步进电机滑槽，所述步进电机上部顶面设置滑块在该滑槽内实现滑动，两侧摩擦轮得以平行靠近并贴合辊筒实现辊筒的被动转动。

所述检测台在矩形开孔一侧边设置有调节滑槽，所述调节滑槽内嵌合有与一调节板连接的滑块，滑动调节板得以控制矩形开孔的长度，以适应不同规格的受检辊筒安装。

本发明为针对辊筒检测的开创性的设备，填补了没有辊筒专业自动检测设备的空白；本发明能有效的测量到辊筒的各项检测数据，精确度高，节省了大量人力成本以及不合格辊筒使用所带来的成本。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为本发明所述移动扫描测量机构的示意图。

图3为本发明的底面示意图。

图4为本发明的侧视图。

图5为本发明所述带支撑轮组的支撑座与T型槽板的连接示意图。

图6为本发明所述待支撑轮组的支撑座与辊筒的连接示意图。

附图标记说明，1、辊筒，2、支撑座，3、T型槽板检测平台，4、激光位移传感器，5、丝杠，6、激光位移传感器的纵向微调支架，7、光栅尺，8、光栅尺支架，9、电动气缸，10、步进电机，11、摩擦轮，12、矩形缺口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步阐述。

参考图1及图4，本发明主要包括检测台3及设置在检测台3上的检测装置。

具体的，所述检测装置包括与检测台3连接的两个支撑座2，附图所显示的为标准V型支撑座，支撑座2用于放置待测辊筒1，所述检测台3设置有矩形开口。所述检测台3为T型槽台板。同时，为适应不同规格辊筒产品检测要求，可调整标准V型支撑座位置，但在调整位置后仍应满足等高及轴线重合条件。

为确保测量精度，本发明严格要求两个支撑座安装后轴线完全重合，高度相同。

同时，在本实施例中，支撑座2可以有三种形式：

其一，所述支撑座2为V型支撑座，支撑座内设置V型凹槽，两侧的V型凹槽轴心对称、高度相等，辊筒的两侧伸出轴与凹槽的两侧壁紧密接触后形成辊筒的位置固定。在该种实施方式中，V型支撑座设置有标准顶锥，标准顶锥对准辊筒两侧连接孔形成连接固定，这样可以排除使用普通的螺纹连接方式时伸出轴的螺纹参数带来的偏轴误差。两个顶锥设置在支撑座上时，需要两侧提供推压力实现更稳固的连接固定。

需要指出的是，这种实施方式主要针对的是普通（从动）辊筒，辊筒受检时支撑，辊筒的伸出轴在辊筒转动时静止。

其二，所述支撑座2内置一轴承，辊筒的伸出轴与两侧轴承连接形成转动固定。这种实施方式主要针对的是主动辊筒，该辊筒的伸出轴与辊筒同时转动，需要将辊筒的伸出轴设置在轴承内，降低摩擦轮驱使其转动的阻力。

其三，如图5、图6所示，所述支撑座2设置有用于从滚筒两端支撑辊筒的支撑轮组，每组支撑轮包括两个支撑轮，两个支撑轮的间距小于辊筒的伸出轴的直径。

一组支撑轮组的两个支撑轮轴线同面平行，一组支撑轮组的两个支撑轮轴线分别与另一组支撑轮组的两个支撑轮轴线重合，两组支撑轮组的共四个支撑轮半径相等。这种实施方式主要针对的是主动辊筒，该辊筒的伸出轴与辊筒同时转动，需要将辊筒的伸出轴设置在轴承内，降低摩擦轮驱使其转动的阻力。

并且，在上述三种方式中，支撑座上都可以设置测振动的加速度传感器。

参考附图2，本发明还包括移动扫描测量机构，该机构对应支撑座2设置在检测台3上，使得辊筒1的柱面在移动扫描测量机构的测量范围内。所述移动扫描测量机构包括激光位移传感器4及光栅尺7，所述光栅尺7设置在固定在检测平台的光栅尺支架8上，光栅尺7的动尺随激光位移传感器4同时移动，工作时，要求激光位移传感器4的激光头的移动轨迹必须是直线，且其直线必须平行于支撑座的轴线。

更具体的，所述移动扫描测量机构包括一滚珠丝杠5，所述丝杠5的螺杆上设置一连接支架，所述连接支架包括与螺杆连接的螺母及设置在螺母上的纵向微调支架6，所述纵向微调支架6包括激光位移传感器4及设置在支架顶端的动尺，所述动尺及激光位移传感器4随螺母同时移动，所述激光位移传感器4在该支架上实现上下微调，以适应多种规格不同辊筒产品半径尺寸对应的被测位移量变化。

其中，为避免因振动等因素影响几何量检测精度，带动激光位移传感器4和光栅尺7动尺移动的丝杠5采用高精度丝杠，且采用运行平稳的伺服电机驱动，整个丝杠机构直接固定在有较大重量的T型槽板上。

如图3所示，本发明还包括安装在检测台下的滚动机构，该滚动机构设置有与穿过检测台的辊筒贴合后使辊筒被动转动的摩擦轮11；

具体的，所述滚动机构为一个或两个。当滚动机构为两个时，分别设置在矩形开口两侧，所述滚动机构包括摩擦轮11、驱动摩擦轮转动的步进电机10以及与步进电机10连接的电动推杆，所述电动推杆由电动气缸9推进，所述检测台底面设置步进电机滑槽13，所述步进电机上部顶面设置滑块在该滑槽13内实现滑动，两侧摩擦轮11得以平行靠近并贴合辊筒实现辊筒1的被动转动。

因此，辊筒1放置后穿过矩形开口12，辊筒1得以少部分下沉并露出于检测台底部，确保单个或两个滚动机构的摩擦轮11在电动推杆的作用下与受检辊筒可靠接触，并受摩擦轮驱动而转动。

其中，用于驱动受检辊筒转动的摩擦轮11由步进电机10带动，是为了可以定角度控制受检辊筒转动，并可以通过步进电机10控制器获取辊筒转动角度和转速信息，以在检测数据处理上与辊筒其它几何量采集相对应或同步。

更进一步的，所述检测台3在矩形开孔一侧边设置有调节滑槽，所述调节滑槽内嵌合有与一调节板连接的滑块，滑动调节板得以控制矩形开孔的长度，以适应不同规格的受检辊筒安装。

本发明又包括了设置有通讯接口的单片机控制器（MCU），用于接收激光位移传感器4及光栅尺7的测量数据信号，也可以接受步进电机10的转角控制信号及测振加速度传感器信号；同时，装有激光位移传感器4等的丝杠5的移动指令、以及驱动辊筒旋转的滚轮机构的步进电机、电动推杆动作等控制信号，均由单片机控制器（MCU）给出。

在上述实施例中，激光位移传感器可以使用基恩士IL-100型号；光栅尺可以使用SINO：KA600-1500型号；滚珠丝杠可以使用SGK 1605-1500型号；驱动丝杠的电机可以使用57步进电机；驱动摩擦轮的步进电机可以使用57步进电机；单片机控制器可以使用stm32型号。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本领域的技术人员应当了解到的是，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围前提下，针对本发明的变化和改进都落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种辊筒几何量检测试验装置，它包括检测台及设置在检测台上的检测装置，其特征在于该检测装置包括：

与检测台连接的两个中部设有支撑座，用于放置待测辊筒并在该支撑座上转动以供检测，所述检测台设置有矩形开口，辊筒放置后穿过该矩形开口；

移动扫描测量机构，该机构对应支撑座设置在检测台上，所述移动扫描测量机构包括激光位移传感器及光栅尺，光栅尺的动尺随激光位移传感器同时移动；

安装在检测台下的滚动机构，该滚动机构设置有与穿过检测台的辊筒贴合后使辊筒被动转动的摩擦轮；

设置有通讯接口的单片机控制器，用于接收激光位移传感器及光栅尺的测量数据信号。

2.根据权利要求1所述的一种辊筒几何量检测试验装置，其特征在于所述移动扫描测量机构包括一滚珠丝杠，所述丝杠的螺杆上设置一连接支架，所述连接支架包括与螺杆连接的螺母及设置在螺母上的纵向微调支架，所述纵向微调支架包括激光位移传感器及设置在支架顶端的动尺，所述激光位移传感器在该支架上实现上下微调，所述动尺及激光位移传感器随螺母同时移动。

3.根据权利要求1所述的一种辊筒几何量检测试验装置，其特征在于所述检测台为T型槽板，所述支撑座在T型槽板上实现自由调整，使待测辊筒处于移动扫描测量机构的测量范围内。

4.根据权利要求1所述的一种辊筒几何量检测试验装置，其特征在于所述支撑座为V型支撑座，所述V型支撑座内设置V型槽，辊筒设置在V型槽内形成轴向位置固定。

5.根据权利要求1所述的一种辊筒几何量检测试验装置，其特征在于所述支撑座内置一轴承，辊筒的伸出轴与两侧轴承连接形成转动固定。

6.根据权利要求1所述的一种辊筒几何量检测试验装置，其特征在于所述两个支撑座都设置有用于从辊筒两端支撑辊筒的支撑轮组，每组支撑轮包括两个支撑轮，两个支撑轮的间距小于辊筒的伸出轴的直径。

7.根据权利要求6所述的一种辊筒几何量检测试验装置，其特征在于一组支撑轮组中的两个支撑轮轴线同面平行，一组支撑轮组的两个支撑轮轴线分别与另一组支撑轮组的两个支撑轮轴线重合，两组支撑轮组的共四个支撑轮半径相等。

8.根据权利要求4-6中任一所述的一种辊筒几何量检测试验装置，其特征在于所述支撑座上还设置测振动加速度传感器。

9.根据权利要求1所述的一种辊筒几何量检测试验装置，其特征在于所述滚动机构为两个，分别设置在矩形开口两侧，所述滚动机构包括摩擦轮、驱动摩擦轮转动的步进电机以及与步进电机连接的电动推杆，所述电动推杆由电动气缸推进，所述检测台底面设置步进电机滑槽，所述步进电机上部顶面设置滑块在该滑槽内实现滑动，两侧摩擦轮得以平行靠近并贴合辊筒实现辊筒的被动转动。

10.根据权利要求1所述的一种辊筒几何量检测试验装置，其特征在于所述检测台在矩形开孔一侧边设置有调节滑槽，所述调节滑槽内嵌合有与一调节板连接的滑块，滑动调节板得以控制矩形开孔的长度。