本技术涉及厚度测量装置,具体涉及一种厚度自动测量仪的转盘径向位移结构。
背景技术:
1、在片状工件的厚度测量领域,通常采用光栅测微仪在工件表面规定的测量位置顺序采集厚度测量值,并根据设定的判据判断工件是否超差。现有的被测工件通常采用机械手进行上料和取料,基本实现了测量厚度前后的自动化。但是在厚度测量过程,往往还需要人工进行多测量点检测,效率较慢。为了克服上述问题,如中国专利cn114563147a,其公开了一种环形弹性件的刚度测量装置及测量系统,其转盘上设有驱动槽,滑动基体上设有与驱动槽配合的导向件,导向件用于在转盘转动时带动各滑动基体同步移动。但该方案采用的是旋转动作,无法径向移动,进而也无法实现在同一组被测工件上进行多个测量点的快速检测,工作效率低,检测误差大;增加了额外的测量装置的投入成本,无法采用一组测量装置进行快速检测;缺乏与显示装置和开关装置的连接,无法实现自动化测量,导致测量效率低下,且容易出错。
技术实现思路
1、本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种厚度自动测量仪的转盘径向位移结构。
2、本实用新型的技术方案为:
3、一种厚度自动测量仪的转盘径向位移结构,包括工件承载转盘,以及与工件承载转盘相配合的径向位移装置,其中:
4、工件承载转盘,包括截面呈圆形的转盘,转盘的中部开设有若干检测厚度用的测量孔,转盘的边缘设置有环形挡边,环形挡边用于对径向位移装置起到限位作用;
5、径向位移装置,分为主动位移装置和被动位移装置,主动位移装置和被动位移装置分别位于转盘的两侧并限位于环形挡边内,用于共同托举转盘进行圆周旋转和径向移动。
6、本技术方案通过位于工件承载转盘两侧的径向位移装置,共同托举转盘进行圆周旋转,同时带动转盘进行径向移动。圆周旋转需要环形挡边和主动轮、环形挡边和被动轮之间的配合,主动轮通过驱动电机进行驱动,主动轮通过键槽带动转盘旋转,被动轮起到导向和支撑作用,至少三个轮对转盘起到支撑作用,保证旋转过程的平稳;在旋转的同时,径向位移装置还需要带动转盘将被测点移动至厚度测量装置的测头位置,所以需要沿着直线导轨进行径向移动;由于被动轮所处的定位卡块ⅱ没有动力,因此仅需要辅助导轨进行导向即可。转盘通过四周托举的方式实现圆周旋转、径向移动。并且本技术方案通过主动位移装置和被动位移装置的配合,实现了转盘的圆周旋转和径向移动的协同操作,提高了检测的效率和精度。本技术方案提高了被测工件检测的效率和精度,同时也保证了操作的安全性。
7、在其中一些实施例中,所述主动位移装置包括与环形挡边相抵触的主动轮、驱动主动轮转动的伺服电机、安装伺服电机的定位卡块ⅰ、以及安装于定位卡块ⅰ下方的直线导轨;主动轮成对设置且分别安装于转盘的上下两侧;定位卡块ⅰ靠近转盘一侧呈弧形设置,定位卡块ⅰ上设置有至少一组从动轮;定位卡块ⅰ在直线导轨驱动下,带动位于其上的转盘进行径向移动。
8、本技术方案中,定位卡块ⅰ设置为弧形,可以确保主动轮与环形挡边的紧密接触,并确保转盘在径向移动时的稳定性。直线导轨除了为定位卡块ⅰ提供导向作用、确保转盘在径向移动时的直线性和准确性之外,还额外为定位卡块ⅰ的移动提供动力,直线导轨内置有直线电机,直线电机带动位于其上的定位卡块ⅰ进行移动,从而带动位于其上的转盘进行径向移动。被动轮还可以通过弹簧等缓冲结构与转盘相连,用于确保转盘在旋转过程中的稳定性,避免发生晃动。
9、在其中一些实施例中,所述被动位移装置包括与环形挡边相抵触的从动轮、安装从动轮的定位卡块ⅱ、以及安装于定位卡块ⅱ下方的辅助导轨;从动轮成对设置且分别安装于转盘的上下两侧;定位卡块ⅱ靠近转盘一侧呈弧形设置,定位卡块ⅱ上设置有至少一组从动轮;定位卡块ⅱ在辅助导轨驱动下,带动位于其上的转盘进行径向移动。
10、本技术方案中,定位卡块ⅱ设置为弧形,可以确保被动轮与环形挡边的紧密接触,并确保转盘在径向移动时的稳定性。主动轮也通过键槽带动转盘旋转,确保转盘旋转的角度可控。
11、在其中一些实施例中,所述定位卡块ⅰ和定位卡块ⅱ上均安装有锁紧件,通过锁紧件进行与径向位移装置转盘间距的调整。
12、本技术方案中,定位卡块ⅰ和定位卡块ⅱ均采用上下两层结构构成,通过锁紧件将上下两层结构进行固定,夹持于上下两层结构内的主动轮或者被动轮均可以进行更换,并且可以调整位于直线导轨或者辅助导轨上的位置,从而调整与转盘的间距。
13、在其中一些实施例中,所述转盘上安装有旋转编码器,环形挡边设置有与定位卡块ⅰ和定位卡块ⅱ相配合的键槽,用于保证主动轮/从动轮的圆周位置与转盘的旋转编码器关联。
14、本技术方案中,旋转编码器是测量转盘旋转角度或位置的传感器,可以提高工件承载转盘的精度和可控性;在环形挡边设置与定位卡块ⅰ和定位卡块ⅱ相配合的键槽,通过键槽的配合,可以确保主动轮/从动轮在带动转盘旋转时,与旋转编码器的位置保持同步。
15、在其中一些实施例中,所述工件承载转盘沿垂向安装有厚度测量装置,厚度测量装置包括位移传感器,以及位移传感器的伸缩气缸;带有球面测针的位移传感器位于转盘上方,带有平面测针的位移传感器位于转盘下方,位移传感器的球面测针和平面测针在伸缩气缸带动下分别与转盘上的被测工件相抵触。
16、本技术方案中,球面测针接触到被测工件的上表面、平面测针接触到被测工件的下表面,两者垂向距离之差与初始值对比可以得到被测工件的厚度。通过优化工件承载转盘、厚度测量装置和伸缩气缸等部分,实现了对被测工件的高精度测量。
17、在其中一些实施例中,所述测量孔沿转盘的圆心进行等间隔排布,成对的球面测针和平面测针分别透过测量孔与被测工件相抵触。
18、本技术方案中,通过均布的测量孔,仅需要使转盘旋转一定角度,即可以让测量孔顺序位于成对的球面测针和平面测针之间,从而逐一对被测工件进行厚度测量;这种等间隔排布的测量孔优点是简化测量过程,提高测量效率;对径向位移装置的要求较少,仅需要圆周旋转即可。但也存在不足,即只能检测某一个圆周上的被测工件的厚度,而无法随机对各个位置进行测量,存在一定误差。
19、在其中一些实施例中,所述厚度自动测量仪还包括显示装置和开关装置,径向位移装置、厚度测量装置均与显示装置和开关装置相连,显示装置用于显示径向位移信息和厚度测量信息,开关装置用于径向控制、测量控制和急停控制。
20、本技术方案中通过显示装置和开关装置,实现自动化测量、提高测量精度和可靠性、便于操作等目的。
21、本实用新型与现有技术相比,具有以下有益效果:
22、(1)通过位于工件承载转盘两侧的主动位移装置和被动位移装置的配合,实现了转盘的圆周旋转和径向移动的协同操作,提高了被测工件检测的效率和精度,同时也保证了操作的安全性。
23、(2)测量孔沿转盘的圆心进行等间隔排布,仅需要圆周旋转即可,减少对径向位移装置的硬件要求,简化测量过程,提高测量效率。
24、(3)径向位移装置、厚度测量装置均与显示装置和开关装置相连,实现自动化测量、提高测量精度和可靠性、便于操作等目的。
1.一种厚度自动测量仪的转盘径向位移结构,其特征在于,包括工件承载转盘(1),以及与工件承载转盘(1)相配合的径向位移装置(2),其中:
2.如权利要求1所述的厚度自动测量仪的转盘径向位移结构,其特征在于,所述主动位移装置包括与环形挡边(13)相抵触的主动轮(21)、驱动主动轮(21)转动的伺服电机(22)、安装伺服电机(22)的定位卡块ⅰ(24)、以及安装于定位卡块ⅰ(24)下方的直线导轨(23);主动轮(21)成对设置且分别安装于转盘(11)的上下两侧;定位卡块ⅰ(24)靠近转盘(11)一侧呈弧形设置,定位卡块ⅰ(24)上设置有至少一组从动轮;定位卡块ⅰ(24)在直线导轨(23)驱动下,带动位于其上的转盘(11)进行径向移动。
3.如权利要求1或2所述的厚度自动测量仪的转盘径向位移结构,其特征在于,所述被动位移装置包括与环形挡边(13)相抵触的从动轮、安装从动轮的定位卡块ⅱ(25)、以及安装于定位卡块ⅱ(25)下方的辅助导轨(26);从动轮成对设置且分别安装于转盘(11)的上下两侧;定位卡块ⅱ(25)靠近转盘(11)一侧呈弧形设置,定位卡块ⅱ(25)上设置有至少一组从动轮;定位卡块ⅱ(25)在辅助导轨(26)驱动下,带动位于其上的转盘(11)进行径向移动。
4.如权利要求2所述的厚度自动测量仪的转盘径向位移结构,其特征在于,所述定位卡块ⅰ(24)和定位卡块ⅱ(25)上均安装有锁紧件(27),通过锁紧件(27)进行与径向位移装置(2)转盘(11)间距的调整。
5.如权利要求1所述的厚度自动测量仪的转盘径向位移结构,其特征在于,所述转盘(11)上安装有旋转编码器,环形挡边(13)设置有与定位卡块ⅰ(24)和定位卡块ⅱ(25)相配合的键槽,用于保证主动轮(21)/从动轮的圆周位置与转盘(11)的旋转编码器关联。
6.如权利要求1所述的厚度自动测量仪的转盘径向位移结构,其特征在于,所述工件承载转盘(1)沿垂向安装有厚度测量装置(3),厚度测量装置(3)包括位移传感器,以及位移传感器的伸缩气缸;带有球面测针(31)的位移传感器位于转盘(11)上方,带有平面测针(32)的位移传感器位于转盘(11)下方,位移传感器的球面测针(31)和平面测针(32)在伸缩气缸带动下分别与转盘(11)上的被测工件(6)相抵触。
7.如权利要求6所述的厚度自动测量仪的转盘径向位移结构,其特征在于,所述测量孔(12)沿转盘(11)的圆心进行等间隔排布,成对的球面测针(31)和平面测针(32)分别透过测量孔(12)与被测工件(6)相抵触。
8.如权利要求7所述的厚度自动测量仪的转盘径向位移结构,其特征在于,所述厚度自动测量仪还包括显示装置(4)和开关装置(5),径向位移装置(2)、厚度测量装置(3)均与显示装置(4)和开关装置(5)相连,显示装置(4)用于显示径向位移信息和厚度测量信息,开关装置(5)用于径向控制、测量控制和急停控制。
