CN114619293A - 检测装置及机床 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及加工设备技术领域，尤其是涉及一种检测装置及机床。检测装置用于机床，所述检测装置包括驱动组件和测量机构；所述驱动组件安装于所述机床的主轴箱，所述驱动组件的驱动端与所述测量机构连接；所述驱动组件用于驱动所述测量机构沿工件的长度方向运动，以使所述测量机构能够测量所述工件不同位置的尺寸，且所述测量机构能够与所述机床的控制器通信连接。本申请提供的检测装置，通过设置驱动组件和测量机构，能够测量工件不同位置的尺寸，并将数据反馈至机床，以使机床根据检测数据进行刀具补偿，避免工件的加工过程中出现尺寸超差的问题。
Description
技术领域
本申请涉及加工设备技术领域，尤其是涉及一种检测装置及机床。
背景技术
由于重卡车桥两端的轴为变径轴，在使用数控镗车加工中心加工桥壳两端的轴时，需要加工不同轴径尺寸，且需要保证加工精度的一致性。由于工件品种较多，轴直径大小变化较大，且在加工过程中会产生刀具磨损的现象，易造成加工部分的轴径尺寸超差，不能满足用户要求。为了避免出现尺寸超差的问题，在加工过程中需要进行刀具补偿。
发明内容
本申请的目的在于提供一种检测装置及机床，用于测量工件的轴径尺寸，并能够将数据反馈至机床，以使机床根据检测数据进行刀具补偿。
本申请提供了一种检测装置，用于机床，所述检测装置包括驱动组件和测量机构；
所述驱动组件安装于所述机床的主轴箱，所述驱动组件的驱动端与所述测量机构连接；
所述驱动组件用于驱动所述测量机构沿工件的长度方向运动，以使所述测量机构能够测量所述工件不同位置的尺寸，且所述测量机构能够与所述机床的控制器通信连接。
在上述技术方案中，进一步地，所述测量机构包括测量杆和探测组件；
所述测量杆靠近所述工件的一端与所述探测组件连接，所述测量杆的另一端与所述驱动端连接；
所述驱动端的运动路径为直线路径，且所述运动路径的延伸方向与所述测量杆的长度方向一致。
在上述技术方案中，进一步地，所述探测组件包括固定座和安装于所述固定座的第一感应探头和第二感应探头；
所述固定座与所述测量杆连接，且所述固定座的长度方向与所述测量杆的长度方向垂直；
所述第一感应探头和所述第二感应探头分别安装于所述固定座长度方向上的两端，所述工件能够置于所述第一感应探头和所述第二感应探头之间。
在上述技术方案中，进一步地，所述固定座与所述测量杆之间还设置有加强结构，以对所述固定座与所述测量杆的连接处加固。
在上述技术方案中，进一步地，所述测量杆由型材形成。
在上述技术方案中，进一步地，所述测量机构还包括安装座；
所述驱动端的数量至少为两个，所述安装座的一侧与多个所述驱动端相连接，所述安装座的另一侧与所述测量杆相连接。
在上述技术方案中，进一步地，所述安装座包括底板、间隔设置的第一侧板和第二侧板；
所述底板的一侧与所述驱动端连接，所述第一侧板、所述第二侧板及所述测量杆与所述底板的另一侧连接，且所述测量杆安装于所述第一侧板和所述第二侧板之间；
所述第一侧板和所述第二侧板均呈L形，所述第一侧板和所述第二侧板的底壁与所述底板连接，所述第一侧板和所述第二侧板的侧壁与所述测量杆连接。
在上述技术方案中，进一步地，所述驱动组件为电缸。
本申请还提供了一种机床，包括上述方案所述的检测装置。
在上述技术方案中，进一步地，所述机床的主轴箱形成有容置腔，所述检测装置的驱动组件安装于所述容置腔；
所述容置腔形成有开口，所述测量机构能够从所述开口伸出；
所述开口处设置有门体，用于开启或关闭所述开口。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
本申请提供的检测装置，通过设置驱动组件和测量机构，能够测量工件不同位置的尺寸，并将数据反馈至机床，以使机床根据检测数据进行刀具补偿，避免工件的加工过程中出现尺寸超差的问题。
本申请还提供了机床，包括上述方案所述的检测装置。基于上述分析可知，机床同样具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请提供的检测装置在第一视角下的结构示意图；
图2为图1中A-A处的剖视结构示意图；
图3为本申请提供的检测装置在第二视角下的结构示意图；
图4为本申请提供的检测装置在第三视角下的结构示意图；
图5为本申请提供的数控***指令输出示意图；
图6为本申请提供的电缸伺服驱动器控制示意图。
图中：101-驱动组件；102-测量机构；103-测量杆；104-探测组件；105-固定座；106-第一感应探头；107-第二感应探头；108-加强结构；109-安装座；110-驱动端；111-底板；112-第一侧板；113-第二侧板；114-工件。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例一
参见图1至图4所示，本申请提供的检测装置用于机床，检测装置包括驱动组件101和测量机构102；驱动组件101可安装于数控镗床等机床的主轴箱侧，驱动组件101的驱动端110与测量机构102连接；测量机构102朝向工件114，驱动组件101用于驱动测量机构102沿工件114的长度方向运动，以使测量机构102能够测量工件114不同位置的尺寸。如图1所示，工件114为具有三个直径尺寸的变径轴，测量机构102能够分别对不同位置的直径测量。且测量机构102能够与机床的控制器通信连接，将参数反馈给数控***，完成当前轴径测量数据，数控***根据当前测量的数据进行刀具补偿，从而保证加工精度稳定。
需要说明的是，工件114不局限于轴结构，本申请提供的检测装置也可测量其他形状结构的工件114的外形尺寸。
本申请提供的检测装置，通过设置驱动组件101和测量机构102，能够测量工件114不同位置的尺寸，并将数据反馈至机床，以使机床根据检测数据进行刀具补偿，避免工件114的加工过程中出现尺寸超差的问题。
该实施例可选的方案中，测量机构102包括测量杆103和探测组件104，测量杆103的杆状结构占用空间较小；测量杆103靠近工件114的一端与探测组件104连接，测量杆103的另一端与驱动端110连接，探测组件104与测量杆103的端部连接，便于测量工件114尺寸。驱动端110的运动路径为直线路径，且运动路径的延伸方向与测量杆103的长度方向一致，使得装置结构紧凑，体积更小。
该实施例可选的方案中，探测组件104包括固定座105和安装于固定座105的第一感应探头106和第二感应探头107；固定座105的中部与测量杆103连接，且固定座105的长度方向与测量杆103的长度方向垂直；第一感应探头106和第二感应探头107分别安装于固定座105长度方向上的两端，工件114能够置于第一感应探头106和第二感应探头107之间。
参见图2所示，在该实施例中，工件114位于第一感应探头106和第二感应探头107之间，机床的主轴箱带动探测组件104左右移动，使得第一感应探头106和第二感应探头107先后触碰工件114轴径表面，从而可测量出工件114的外径尺寸，第一感应探头106和第二感应探头107能够与机床的控制器通信连接，将参数反馈给数控***。双探头的结构，弥补了单个探头的测量误差。
固定座105的长度方向与测量杆103的长度方向垂直，且第一感应探头106和第二感应探头107分别安装于固定座105的两端，第一感应探头106和第二感应探头107之间间距更大，可扩大装置的测量范围。
该实施例可选的方案中，固定座105与测量杆103之间还设置有加强结构108，以对固定座105与测量杆103的连接处加固。
在该实施例中，固定座105与测量杆103可以等宽设置，在测量杆103相对的两侧设置有加强结构108，以连接固定座105与测量杆103。也可根据实际情况，设置加强结构108的数量和位置。
该实施例可选的方案中，测量杆103由型材形成，测量杆103具备足够的刚性，保证伸出较长时不受重力影响倾斜，避免测量不准确、补偿不准确的问题。
实施例二
该实施例二中的检测装置是在上述实施例基础上的改进，上述实施例中公开的技术内容不重复描述，上述实施例中公开的内容也属于该实施例二公开的内容。
该实施例可选的方案中，测量机构102还包括安装座109；驱动端110的数量至少为两个，安装座109的一侧与多个驱动端110相连接，安装座109的另一侧与测量杆103相连接。
在该实施例中，安装座109用于连接测量杆103和驱动组件101的多个驱动端110。测量杆103与多个驱动端110相连接，即测量杆103与驱动组件101之间至少设置有两处连接点，进一步防止测量杆103受重力影响倾斜。
该实施例可选的方案中，安装座109包括底板111、间隔设置的第一侧板112和第二侧板113；底板111的一侧与驱动端110连接，第一侧板112、第二侧板113及测量杆103与底板111的另一侧连接，且测量杆103安装于第一侧板112和第二侧板113之间，安装座109与测量杆103的底部及两侧连接，对测量杆103的固定效果更好。
第一侧板112和第二侧板113均呈L形，第一侧板112和第二侧板113相背设置；第一侧板112和第二侧板113的底壁与底板111连接，第一侧板112和第二侧板113的侧壁与测量杆103连接，以实现对测量杆103可靠固定。
第一侧板112和第二侧板113可开设有固定孔，固定孔处设置紧固件以连接第一侧板112和测量杆103及第二侧板113和测量杆103。测量杆103由型材形成，可利用型材表面的槽结构和固定孔连接第一侧板112和测量杆103及第二侧板113和测量杆103。
由于被加工零件种类多，尺寸多，且轴径位置不同，测量机构102必须保证在其测量范围内能停在任意处，并保证位置准确。该实施例可选的方案中，驱动组件101为电缸，应用高精度电缸取代传统的气缸、液压缸加导轨导向的结构，定位准确，传动平稳，运行速度快。
电缸控制方式包括两种：脉冲控制和位置控制，脉冲控制为数控***发送脉冲指令给电缸伺服控制器，电缸根据接收的脉冲数进行移动，而位置控制是在电缸伺服控制器中设置好几组位置值，当数控***发出需要移动的某组位置值时，电缸按电缸伺服控制器中设置好的位置值进行移动。脉冲控制比较灵活，可以移动到电缸行程的任一位置，但是发送位置脉冲处理上复杂一些；位置控制在电缸伺服控制器中设置位置组数较少，电缸移动的位置受限，但控制起来简单方便。本例中电缸带动的测量装置进行测量，只需要前进到测量位置及后退到安全位置两个位置，所以适合应用电缸控制器的位置控制模式进行测量控制。
具体地，电缸控制过程为：机床上电时，电缸需要回零。如图5所示，***上电脉冲Q10.3使KA3吸合，如图6所示，当KA3吸合后电缸控制器ENA-得电，电缸控制器驱动电缸进行回零。然后当机床需要进行测量时，如图5所示，***发出电缸前进信号Q10.1，Q10.1使KA1吸合，如图6所示，当KA1吸合后电缸控制器PUL-得电，电缸控制器驱动电缸前进到测量位置。然后当机床测量完之后需电缸返回安全位置，如图5所示，***发出电缸前进信号Q10.2，Q10.2使KA2吸合，如图6所示，当KA2吸合后电缸控制器DIR-得电，电缸控制器驱动电缸回退到安全位置。
实施例三
本申请实施例三提供了一种机床，包括上述任一实施例的检测装置，因而，具有上述任一实施例的检测装置的全部有益技术效果。具体地，机床可为数控镗床或其他类型的机床。
该实施例可选的方案中，机床的主轴箱形成有容置腔，检测装置的驱动组件101安装于容置腔；容置腔形成有开口，测量机构102能够从开口伸出；开口处设置有门体，用于开启或关闭开口。
在该实施例中，在不需要测量工件114尺寸时，检测装置可隐藏至主轴箱开设的容置腔内，门体将容置腔的开口关闭，不影响对工件114的加工。在进行刀具补偿时，门体将容置腔的开口开启，测量机构102从开口伸出，以对工件114的尺寸进行测量。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。
Claims (10)
1.一种检测装置，用于机床，其特征在于，所述检测装置包括驱动组件和测量机构；
所述驱动组件安装于所述机床的主轴箱，所述驱动组件的驱动端与所述测量机构连接；
所述驱动组件用于驱动所述测量机构沿工件的长度方向运动，以使所述测量机构能够测量所述工件不同位置的尺寸，且所述测量机构能够与所述机床的控制器通信连接。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述测量机构包括测量杆和探测组件；
所述测量杆靠近所述工件的一端与所述探测组件连接，所述测量杆的另一端与所述驱动端连接；
所述驱动端的运动路径为直线路径，且所述运动路径的延伸方向与所述测量杆的长度方向一致。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述探测组件包括固定座和安装于所述固定座的第一感应探头和第二感应探头；
所述固定座与所述测量杆连接，且所述固定座的长度方向与所述测量杆的长度方向垂直；
所述第一感应探头和所述第二感应探头分别安装于所述固定座长度方向上的两端，所述工件能够置于所述第一感应探头和所述第二感应探头之间。
4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述固定座与所述测量杆之间还设置有加强结构，以对所述固定座与所述测量杆的连接处加固。
5.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述测量杆由型材形成。
6.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述测量机构还包括安装座；
所述驱动端的数量至少为两个，所述安装座的一侧与多个所述驱动端相连接，所述安装座的另一侧与所述测量杆相连接。
7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述安装座包括底板、间隔设置的第一侧板和第二侧板；
所述底板的一侧与所述驱动端连接，所述第一侧板、所述第二侧板及所述测量杆与所述底板的另一侧连接，且所述测量杆安装于所述第一侧板和所述第二侧板之间；
所述第一侧板和所述第二侧板均呈L形，所述第一侧板和所述第二侧板的底壁与所述底板连接，所述第一侧板和所述第二侧板的侧壁与所述测量杆连接。
8.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述驱动组件为电缸。
9.一种机床，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的检测装置。
10.根据权利要求9所述的机床，其特征在于，所述机床的主轴箱形成有容置腔，所述检测装置的驱动组件安装于所述容置腔；
所述容置腔形成有开口，所述测量机构能够从所述开口伸出；
所述开口处设置有门体，用于开启或关闭所述开口。
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