【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工件测量，具体涉及一种磨片厚度测量仪及测量方法。
技术介绍
1、磨片是一种聚氨酯(pu)弹性体圆片状材料，有轻微翘曲，直径d＝600～900mm，厚度t＝1.0～4.0mm，厚度公差±(0.015～0.02)mm。现有技术中，为了检测磨片的厚度，通常采用千分尺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。如中国专利申请公布号为cn111879249a，其公开了一种工件直径及径向跳动公差测量仪，其将工件装夹在本专利技术工件旋转轴的三爪卡盘上，工件旋转轴按设定转速旋转，垂直运动装置带动光幕式高精度ccd测微仪做垂直运动。但该方案采用三爪卡盘，对磨片而言片同心度调整困难，更换不同型号的磨片需要繁琐的更换三爪卡盘；另外，采用ccd测微仪测量无法对多测量点精准检测，需要人工记录和整理数据，效率低下且容易出错。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种磨片厚度测量仪及测量方法。
2、本专利技术的技术方案为：
3、一种磨片厚度测量仪，包括安装于台架上的载物盘、驱动载物盘进行旋转动作的回转运动机构、驱动载物盘进行前后移动的直线运动机构，以及对载物盘上的磨片进行厚度检测的厚度测量机构，其中：
4、载物盘，呈圆盘状设置，其中心区域为磨片的放置区域，放置区域的周缘设置有手动调整的定位卡块，用于保证磨片同心夹持于载物盘上；放置区域布设有若干上下贯通的测量孔位，测量孔位用于配合厚度测量机构对
5、回转运动机构，包括与旋转支撑齿圈相互啮合的主动齿轮、驱动主动齿轮旋转的回转驱动电机，以及与回转驱动电机同步动作的拖链；回转驱动电机驱动主动齿轮旋转，从而带动载物盘上的磨片相对于厚度测量机构进行旋转动作；
6、直线运动机构，包括位移滑块、设置于位移滑块底部的两道径向导轨、位于径向导轨之间的丝杠，以及驱动丝杠动作的直线驱动电机；直线驱动电机驱动丝杠旋转，从而带动位于丝杠上的位移滑块沿径向导轨进行前后移动；位移滑块与回转运动机构和载物盘紧固连接，同步带动回转运动机构和载物盘进行前后移动；
7、厚度测量机构，包括由伸缩气缸控制的位移传感器，安装有球面测砧的位移传感器位于载物盘上方并固定于外罩内侧；安装有柱面测砧的位移传感器位于载物盘下方并固定于台架上；位移传感器的球面测砧、柱面测砧分别在伸缩气缸驱动下相对运动，两测砧伸出时同时接触磨片两侧同一点；计算位移传感器在有磨片和无磨片时的读数差值即为磨片厚度测量值。
8、在其中一些实施例中，所述台架上还设置有电控机构和触控屏，电控机构位于台架下方的机箱内，触控屏通过支架安装于台架一侧，其中：
9、电控机构分别与驱动载物盘旋转的回转驱动电机相连、与驱动载物盘前后移动的直线驱动电机相连、与驱动厚度测量机构的伸缩气缸相连、与控制测量系统的触控屏相连。
10、在其中一些实施例中，所述载物盘上测量孔位距离圆心的距离、开孔大小、开孔方向均不相同；测量孔位上选取有至少一个测量点；
11、每个测量点以极坐标的极角和极径来表示；极角对应的是载物盘上镂空的测量孔位的旋转角位置，极径对应的是测量点距离载物盘圆心的径向距离。
12、在其中一些实施例中，所述主动齿轮位于位移滑块的上方，主动齿轮的齿数小于旋转支撑齿圈的齿数，主动齿轮与旋转支撑齿圈啮合，带动载物盘做旋转运动，使厚度测量机构遍历所有测量点；
13、回转驱动电机位于位移滑块的下方，回转驱动电机与拖链相连并通过拖链内的电缆与电控机构相连。
14、在其中一些实施例中，所述位移滑块的底部设置有与径向导轨相配合的凹槽，以及与丝杠相连的螺纹孔；径向导轨上安装有直线栅尺，用于辅助载物盘进行高精度直线位移量反馈；直线驱动电机固定在台架上。
15、在其中一些实施例中，所述球面测砧为直径10mm的球面测针，柱面测砧为直径3mm的柱面测针；当球面测砧与柱面测砧之间无磨片时，两测砧伸出接触时，两位移传感器的读数值的代数和为测量基准值；
16、位移传感器所在外罩为铝合金框架镶嵌保护铝板，外罩用于安装上位移传感器。
17、在其中一些实施例中，所述回转运动机构还设置有检测回转驱动电机是否到达原点的原点传感器ⅰ；直线运动机构还设置有检测直线驱动电机是否到达原点的原点传感器ⅱ；外罩顶部设置有磨片合格/不合格状态的测量结果指示灯；原点传感器ⅰ、原点传感器ⅱ和测量结果指示灯均与电控机构相连。
18、本专利技术的技术方案为：
19、一种磨片厚度测量仪的测量方法，包括如下步骤：
20、s1、初始化和校零阶段：
21、s11、点击触摸屏主页面的“初始化”按钮，载物盘沿回转方向、径向均回归到原点位置；
22、s12、令载物盘上无磨片，点击触摸屏主页面的“校零”按钮，长按5秒钟以上，此时上、下两个光栅位移传感器在伸缩气缸的驱动下测杆伸出，球面测砧与柱面测砧相接触，完成校零操作；
23、s2、上料和调整阶段：
24、s21、完成初始化和校零以后，双手同时按下“测量”开关，此时载物盘在直线运动机构带动下向前运动到上料位置；
25、s22、到达上料位置以后，将磨片放置在载物盘上；如果已经更换磨片的型号，手动调整定位卡块的位置，定位卡块相对于其旁侧的标尺对应的位置相同，且定位卡块最前端与磨片的外缘对齐，保证磨片同心夹持于载物盘上；
26、s3、测量和记录阶段：
27、s31、放置好磨片后，双手同时按下“测量”开关，此时系统将自动开始测量程序；
28、s32、磨片在直线运动机构带动下向后移动至外罩下方，磨片同时在回转运动机构和直线运动机构带动下遍历所有测量点，厚度测量机构依次顺序测量所有测量点；
29、s33、本次完成测量后，将测量完成的磨片取下来，再换下一个磨片；测量点的测量值自动显示在触控屏上，且20秒后，本次测量值自动录入后台的数据记录表中；
30、s34、所有完成测量后，在后台的数据记录表中点击“保存今日数据”按钮，将今日测量完成的数据保存在以当日日期命名的文件中。
31、在其中一些实施例中，测量方法还包括如下前置阶段：
32、s0、校准和补偿阶段：
33、s01、测量仪在原点状态时，令测砧之间无物品；点击“弹出气缸”按键，令测砧伸出，观察实测值，当此值保持稳定不变后，点击“校零”，完成校零；点击“关闭气缸”，使测砧收回；
34、s02、将量块标准器放置在量块支架上，将量块支架置于测砧下方，使量块标准器的工作面对准测砧位置，且保证测砧伸出后不会与量块支架侧壁发生擦碰干涉，点击“弹出气缸”按键，令测砧伸出，观察实测值，当此值保持稳定不变后，点击“测物”按键，读取并记录测物一行的实测值，与量块标准器的标准值进行比较，计算测量误差本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种磨片厚度测量仪，其特征在于，包括安装于台架上的载物盘(1)、驱动载物盘(1)进行旋转动作的回转运动机构(2)、驱动载物盘(1)进行前后移动的直线运动机构(3)，以及对载物盘(1)上的磨片(7)进行厚度检测的厚度测量机构(4)，其中：
2.如权利要求1所述的磨片厚度测量仪，其特征在于，所述台架上还设置有电控机构(5)和触控屏(6)，电控机构(5)位于台架下方的机箱内，触控屏(6)通过支架安装于台架一侧，其中：
3.如权利要求1所述的磨片厚度测量仪，其特征在于，所述载物盘(1)上测量孔位(12)距离圆心的距离、开孔大小、开孔方向均不相同；测量孔位(12)上选取有至少一个测量点；
4.如权利要求2所述的磨片厚度测量仪，其特征在于，所述主动齿轮(21)位于位移滑块(23)的上方，主动齿轮(21)的齿数小于旋转支撑齿圈(13)的齿数，主动齿轮(21)与旋转支撑齿圈啮合，带动载物盘(1)做旋转运动，使厚度测量机构(4)遍历所有测量点；
5.如权利要求1所述的磨片厚度测量仪，其特征在于，所述位移滑块(23)的底部设置有与径向导轨(32)相
6.如权利要求1所述的磨片厚度测量仪，其特征在于，所述球面测砧(41)为直径10mm的球面测针，柱面测砧(44)为直径3mm的柱面测针；当球面测砧(41)与柱面测砧(44)之间无磨片时，两测砧伸出接触时，两位移传感器的读数值的代数和为测量基准值；
7.如权利要求2所述的磨片厚度测量仪，其特征在于，所述回转运动机构(2)还设置有检测回转驱动电机(22)是否到达原点的原点传感器Ⅰ；直线运动机构(3)还设置有检测直线驱动电机(34)是否到达原点的原点传感器Ⅱ；外罩(43)顶部设置有磨片合格/不合格状态的测量结果指示灯(42)；原点传感器Ⅰ、原点传感器Ⅱ和测量结果指示灯(42)均与电控机构(5)相连。
8.一种磨片厚度测量仪的测量方法，采用如权利要求1-7任意一项所述的磨片厚度测量仪，其特征在于，包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的磨片厚度测量仪的测量方法，其特征在于，测量方法还包括如下前置阶段：
10.如权利要求9所述的磨片厚度测量仪的测量方法，其特征在于，所述S0的校准和补偿阶段中，量块标准器对测量仪进行校准，故引入测量误差的是位移传感器的窄范围示值误差。
...【技术特征摘要】
1.一种磨片厚度测量仪，其特征在于，包括安装于台架上的载物盘(1)、驱动载物盘(1)进行旋转动作的回转运动机构(2)、驱动载物盘(1)进行前后移动的直线运动机构(3)，以及对载物盘(1)上的磨片(7)进行厚度检测的厚度测量机构(4)，其中：
2.如权利要求1所述的磨片厚度测量仪，其特征在于，所述台架上还设置有电控机构(5)和触控屏(6)，电控机构(5)位于台架下方的机箱内，触控屏(6)通过支架安装于台架一侧，其中：
3.如权利要求1所述的磨片厚度测量仪，其特征在于，所述载物盘(1)上测量孔位(12)距离圆心的距离、开孔大小、开孔方向均不相同；测量孔位(12)上选取有至少一个测量点；
4.如权利要求2所述的磨片厚度测量仪，其特征在于，所述主动齿轮(21)位于位移滑块(23)的上方，主动齿轮(21)的齿数小于旋转支撑齿圈(13)的齿数，主动齿轮(21)与旋转支撑齿圈啮合，带动载物盘(1)做旋转运动，使厚度测量机构(4)遍历所有测量点；
5.如权利要求1所述的磨片厚度测量仪，其特征在于，所述位移滑块(23)的底部设置有与径向导轨(32)相配合的凹槽，以及与丝杠(33)相连的螺纹孔；径向导轨(32)上安装有直线栅尺，用于辅助载物盘(1)...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂森，郎岩梅，李传戈，生坤炜，朱孟歌，赵健，阎晶凯，毛德胜，刘雨，马硕，
申请(专利权)人：青岛城市学院，
类型：发明
国别省市：
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