一种砂轮装卸和砂轮表面测量装置及其测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106152967A(43)申请公布日2016.11.23(21)申请号201511002636.0(22)申请日2015.12.28(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人姚振强许胜王洪雨孙姚飞胡俊(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人郭国中(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种砂轮装卸和砂轮表面测量装置及其测量方法(57)摘要本发明公开了一种砂轮装卸和砂轮表面测量装置及其测量方法，该测量装置包括底座支架、抬升装置、砂轮托架、观测系统和电机，砂轮托架通过导向机构安装在底座支架上，砂轮托架与抬升装置固定联接，砂轮芯轴通过轴承安装在砂轮托架上，砂轮芯轴通过联轴器联接有电机，电机通过电机支座与砂轮托架固定联接，观测系统包括激光距离传感器和光学数字显微镜，激光距离传感器和光学数字显微镜均通过第一微调机构安装在底座支架的顶部。本发明可以实现砂轮表面形貌的无损检测；同时该发明具有砂轮拆装功能，因此可在加工现场使用。上述两项特点可以大幅降低砂轮检测的资金成本和时间成本。CN106152967ACN106152967A权利要求书1/1页1.一种砂轮装卸和砂轮表面测量装置，其特征在于，包括底座支架(2)、抬升装置(4)、砂轮托架(5)、观测系统和电机，砂轮托架(5)通过导向机构(13)安装在底座支架(2)上，砂轮托架(5)与抬升装置(4)固定联接，砂轮芯轴(8)通过轴承安装在砂轮托架(5)上，砂轮芯轴(8)通过联轴器(7)联接有电机(3)，电机(3)通过电机支座(9)与砂轮托架(5)固定联接，观测系统包括激光距离传感器(6)和光学数字显微镜(11)，激光距离传感器(6)和光学数字显微镜(11)均通过第一微调机构(1)安装在底座支架(2)的顶部。2.如权利要求1所述的一种砂轮装卸和砂轮表面测量装置，其特征在于，所述抬升装置(4)为液压缸或者丝杠。3.如权利要求1所述的一种砂轮装卸和砂轮表面测量装置，其特征在于，所述砂轮芯轴(8)具有1:20锥度，砂轮从砂轮芯轴(8)远离电机端套上砂轮芯轴(8)。4.如权利要求1所述的一种砂轮装卸和砂轮表面测量装置，其特征在于，微调机构(1)上安装有微调旋钮(10)。砂轮表面形貌观测过程中，通过抬升装置(4)粗调砂轮与观测系统(6和11)的距离，通过微调旋钮(10)调整微调砂轮与激光距离传感器(6)和光学数字显微镜(11)的距离，保证砂轮表面观测结果清晰准确。5.如权利要求1所述的一种砂轮装卸和砂轮表面测量装置，其特征在于，所述激光距离传感器(6)可以采用点激光传感器，该条件下获得砂轮表面形貌为二维形貌；激光距离传感器(6)可以采用线激光传感器，该条件下获得砂轮表面形貌为三维形貌。6.如权利要求1-5任一项所述的一种砂轮装卸和砂轮表面测量装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、使用电机驱动砂轮恒定速度旋转，在砂轮恒定速度旋转同时，使用激光距离传感器测量砂轮表面不同位置到传感器的距离，并将所测距离数据存储在上位机中；S2、通过上位机求取所测数据的平均值，并利用平均值求取数据的方差；S3、将所得方差值作为砂轮表面形貌指标值，记录该指标值下砂轮磨削创成表面加工质量，并将指标值和创城表面质量对应记录，作为砂轮表面形貌评定模板，其中，电机驱动砂轮的转速和传感器采样频率必须保持恒定，具体数值由该装置使用人指定。7.如权利要求1所述的一种砂轮装卸和砂轮表面测量装置，其特征在于，所述激光距离传感器可被替换为光学数字显微镜，并对砂轮表面进行真彩色观测记录。2CN106152967A说明书1/4页一种砂轮装卸和砂轮表面测量装置及其测量方法技术领域[0001]本发明涉及机械工程中机械设计及测试技术领域，具体涉及一种砂轮装卸和砂轮表面测量装置及其测试方法。背景技术[0002]目前砂轮表面形貌情况是磨削加工创成表面质量的重要影响因素。砂轮表面形貌状况差，可能造成磨削烧伤、光洁度差等后果。因此，砂轮表面形貌的观察对于磨削加工具有重要意义。但是目前存在的两类砂轮表面形貌观测方法都存在明显的缺陷。第一类方法常见于工程应用现场，观测人员手持放大镜观测砂轮表面形貌。该方法只能定性观测，无法获得定量形貌数据。砂轮表面质量的判断全凭观测人员经验。第二类方法常见于磨削研究领域，首先将砂轮表层从砂轮上切除，制成样件，然后利用光学显微镜或者扫描隧道显微镜对样件表面进行观测。该方法可以获得定量的数据，观测人员可以根据数据准确判定砂轮表面形态，降低对观测人员的经验要求。但是该方法为破坏性方法，而且制样过程较复杂，不利于工程实际应用。发明内容