一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置及方法制造方法及图纸

一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置及方法，包括Y轴移动平台、X轴移动平台、检测磨削调控机构以及控制机构；X轴移动平台用于驱动检测磨削调控机构沿胶辊的横向往复移动，Y轴移动平台用于驱动X轴移动平台带动检测磨削调控机构沿胶辊的轴向往复移动；检测磨削调控机构包括设置在齿轮轴两端的研磨轮和设置在两个研磨轮之间的激光位移传感器，激光位移传感器用于测量其与胶辊表面不同磨损处的直线距离并输出信号值至单片机、上位机，上位机通过单片机控制研磨轮以最大距离差对胶辊进行磨削。本发明专利技术能够对出现不均匀磨损的胶辊进行快速可靠的修形处理，减小磨损的胶辊对砻谷机脱壳效果与效率的影响，提高砻谷机的工作性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置及方法


[0001]本专利技术涉及稻谷加工机械领域，具体的说是一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置及方法。

技术介绍

[0002]现有市场上袭谷机内大多采用一对相向不等速弹性胶辊对稻谷进行脱壳，胶辊是袭谷机的核心工作部件，其正常运行和稳定磨损是形成砻谷机工艺效果和加工效能的关键要素。胶辊在使用一段时间之后其胶辊表面会出现不均匀的磨损，而现有技术中对于胶辊出现不均匀磨损的解决办法一般为：直接更换或测量胶辊直径调控辊间轧距。这两种方法虽能够直接解决胶辊不均匀磨损所造成的砻谷机加工性能、效果下降的问题，但是直接更换胶辊会增加其成本，还会造成资源的浪费，而测量胶辊直径调控辊间轧距整体费时费力，虽然暂时解决了问题，但是其无法从根本上解决胶辊表面不均匀的磨损问题，而且若持续使用该磨损程度不均匀的胶辊会导致胶辊工作状态恶化。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置及方法，能够对出现不均匀磨损的胶辊进行快速可靠的修形处理，减小磨损的胶辊对砻谷机脱壳效果与效率的影响，提高砻谷机的工作性能。
[0004]为了解决以上技术问题，本专利技术采用的具体方案为一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置：包括Y轴移动平台、X轴移动平台、检测磨削调控机构以及控制机构；检测磨削调控机构设置在X轴移动平台上，X轴移动平台用于驱动检测磨削调控机构沿胶辊的横向往复移动，Y轴移动平台用于驱动X轴移动平台带动检测磨削调控机构沿胶辊的轴向往复移动；r/>[0005]检测磨削调控机构包括齿轮轴和测量组件，齿轮轴与胶辊的轴向平行；齿轮轴两端分别通过支撑柄连接有研磨轮，两个研磨轮同轴心分布，且支撑柄上设置有用于驱动研磨轮转动从而磨削胶辊的驱动电机；测量组件包括激光位移传感器、信号调理模块以及数据采集模块，激光位移传感器位于两个研磨轮之间，激光位移传感器用于测量其与胶辊表面不同磨损处的直线距离并输出信号值至控制机构；
[0006]控制机构包括驱动电路模块、单片机以及上位机，驱动电路模块输入端与单片机端口连接，驱动电路模块输出端与驱动电机、Y轴移动平台、X轴移动平台、第三伺服电机、步进电机以及第四伺服电机连接；单片机一端与驱动电路模块、测量组件连接，另一端与上位机连接；单片机用于将接收暂存的由激光位移传感器测量的信号转化为采样数据，并将采样数据传输于上位机；上位机用于接收采样数据和计算出胶辊磨损表面与激光位移传感器之间的最大距离差，并使研磨轮在X轴移动平台与Y轴移动平台带动下以最大距离差对胶辊进行磨削。
[0007]作为上述一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置的一个优化方案：Y轴移
动平台底部两端分别设置有供其固定于砻谷机上的第一连接架；Y轴移动平台包括与胶辊轴向平行的第一滚珠丝杠、配合安装在第一滚珠丝杠上的第一滑块以及用于驱动第一滚珠丝杠转动的第一伺服电机，X轴移动平台固定设置在第一滑块上，第一滑块带动X轴移动平台随第一滚珠丝杠往复移动，第一伺服电机与驱动电路模块输出端连接。
[0008]作为上述一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置的另一个优化方案：X轴移动平台包括第二滚珠丝杠和配合安装在第二滚珠丝杠上的第二滑块；齿轮轴设置于第二滑块上，第二滚珠丝杠端部连接有第二伺服电机，第二伺服电机用于驱动第二滚珠丝杠转动以使第二滑块带动检测磨削调控机构沿第二滚珠丝杠作往复移动，第二伺服电机与驱动电路模块输出端连接。
[0009]作为上述一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置的另一个优化方案：第二滑块上设置有第二连接架，第二连接架一端设置有固定钢块，固定钢块固定设置在第二滑块上，第二连接架另一端设置有用于承载并供齿轮轴转动的第一盒体。
[0010]作为上述一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置的另一个优化方案：第一盒体内设置有步进电机，步进电机的输出端处设置有第一齿轮，第一齿轮供与齿轮轴上的齿轮啮合配合以调整研磨轮的角度。
[0011]作为上述一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置的另一个优化方案：第一盒体朝向胶辊的一侧面上设置有用于承载固定测量组件的固定架；激光位移传感器、信号调理模块和数据采集模块一体化封装于固定架上。
[0012]作为上述一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置的另一个优化方案：固定架上设置有用于安装激光位移传感器的激光位移传感器安装盒体内；激光位移传感器一侧设置有第三伺服电机，第三伺服电机的输出端安装有第二齿轮；激光位移传感器安装盒体上固定设置有第三齿轮，第二齿轮与第三齿轮啮合配合以调整激光位移传感器的转动角度；第一盒体朝向胶辊的一侧设置有第四伺服电机，第四伺服电机的输出端安装有风扇叶片，第四伺服电机用于驱动风扇叶片转动清除激光位移传感器摄像头上的灰尘。
[0013]作为上述一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置的另一个优化方案：上位机内设置有测量数据接收处理模块和数据显示存储模块。
[0014]作为上述一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置的另一个优化方案：齿轮轴与支撑柄采用联轴器连接。
[0015]作为上述任意一种砻谷机不均匀磨损胶辊智能化修形的方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0016]步骤1：安装好测量组件并对测量组件进行微调校准，随后将整个装置进行初始化处理；上位机给单片机发出检测指令，由单片机接收指令控制激光位移传感器沿X轴向运动至对准胶辊的位置；激光位移传感器启动开机，激光位移传感器沿Y轴向运动检测完整的胶辊，并将采样数据传输于单片机，单片机对采样数据进行预处理后上传至上位机；
[0017]步骤2：上位机接收到单片机传输的数据后通过算法进行处理得到胶辊磨损表面与激光位移传感器的最大距离差，最大距离差为磨削量；若胶辊表面磨损超出正常范围，即磨削量超出既定范围后，上位机向单片机下达胶辊修形指令；
[0018]步骤3：当单片机接收到上位机下发的磨削指令后，单片机控制研磨轮转动，并控制研磨轮沿X轴向运动到达相应位置后根据最大距离差开始胶辊修形任务，并控制研磨轮
在研磨胶辊时沿胶辊的轴向运动直至胶辊表面磨削平整为止。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0020]1、本专利技术中研磨轮通过支撑柄设置在齿轮轴上，齿轮轴设置在X轴移动平台靠近胶辊的一端，在驱动电机驱动下转动的研磨轮随X轴移动平台沿胶辊的横向移动磨削胶辊，X轴移动平台设置在Y轴移动平台上，以使研磨轮随Y轴移动平台沿胶辊的轴向移动磨削胶辊。测量组件中的激光位移传感器设置在研磨轮之间，通过激光位移传感器能够获得其与胶辊间不同的测量距离而输出不同的信号值，并将此信号值处理后存入单片机中，并通过单片机对采样数据进行预处理后传至上位机，上位机会利用算法计算并显示胶辊与激光位移传感器间的最大和最小距离差，若最大距离差超过既定范围，则由上位机向单片机下发磨削指令，则单片机控制X轴移动平台、Y轴移动平台以及驱动电机动作，直至胶辊表面磨削平整。整个装置自动化程度较高，能够对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置，其特征在于：包括Y轴移动平台(2)、X轴移动平台(1)、检测磨削调控机构(3)以及控制机构(5)；检测磨削调控机构(3)设置在X轴移动平台(1)上，X轴移动平台(1)用于驱动检测磨削调控机构(3)沿胶辊(6)的横向往复移动，Y轴移动平台(2)用于驱动X轴移动平台(1)带动检测磨削调控机构(3)沿胶辊(6)的轴向往复移动；检测磨削调控机构(3)包括齿轮轴(302)和测量组件(301)，齿轮轴(302)与胶辊(6)的轴向平行；齿轮轴(302)两端分别通过支撑柄(307)连接有研磨轮(308)，两个研磨轮(308)同轴心分布，且支撑柄(307)上设置有用于驱动研磨轮(308)转动从而磨削胶辊(6)的驱动电机(309)；测量组件(301)包括激光位移传感器(3011)、信号调理模块以及数据采集模块，激光位移传感器(3011)位于两个研磨轮(308)之间，激光位移传感器(3011)用于测量其与胶辊(6)表面不同磨损处的直线距离并输出信号值至控制机构(5)；控制机构(5)包括驱动电路模块、单片机(501)以及上位机(502)，驱动电路模块输入端与单片机(501)端口连接，驱动电路模块输出端与驱动电机(309)、Y轴移动平台(2)、X轴移动平台(1)、第三伺服电机(3012)、步进电机(305)以及第四伺服电机(4)连接；单片机(501)一端与驱动电路模块、测量组件(301)连接，另一端与上位机(502)连接；单片机(501)用于将接收暂存的由激光位移传感器(3011)测量的信号转化为采样数据，并将采样数据传输于上位机(502)；上位机(502)用于接收采样数据和计算出胶辊(6)磨损表面与激光位移传感器(3011)之间的最大距离差，并使研磨轮(308)在X轴移动平台(1)与Y轴移动平台(2)带动下以最大距离差对胶辊(6)进行磨削。2.根据权利要求1所述的一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置，其特征在于：Y轴移动平台(2)底部两端分别设置有供其固定于砻谷机上的第一连接架(204)；Y轴移动平台(2)包括与胶辊(6)轴向平行的第一滚珠丝杠(202)、配合安装在第一滚珠丝杠(202)上的第一滑块(203)以及用于驱动第一滚珠丝杠(202)转动的第一伺服电机(201)，X轴移动平台(1)固定设置在第一滑块(203)上，第一滑块(203)带动X轴移动平台(1)随第一滚珠丝杠(202)往复移动，第一伺服电机(201)与驱动电路模块输出端连接。3.根据权利要求1所述的一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置，其特征在于：X轴移动平台(1)包括第二滚珠丝杠(103)和配合安装在第二滚珠丝杠(103)上的第二滑块(102)；齿轮轴(302)设置于第二滑块(102)上，第二滚珠丝杠(103)端部连接有第二伺服电机(101)，第二伺服电机(101)用于驱动第二滚珠丝杠(103)转动以使第二滑块(102)带动检测磨削调控机构(3)沿第二滚珠丝杠(103)作往复移动，第二伺服电机(101)与驱动电路模块输出端连接。4.根据权利要求3所述的一种砻谷机不均匀磨损胶辊的智能化修形装置，其特征在于：第二滑块(102)上设置有第二连接架(105)，第二连接架(105)一端设置有固定钢块(...

【专利技术属性】
技术研发人员：程敏，周时豪，邓遵义，王明旭，刘晓霞，陈卓，张超，刘保国，孙艳岭，徐雪萌，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：