[发明专利]提高划线质量的单臂划线仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种划线仪，具体涉及提高划线质量的单臂划线仪。

背景技术

划线仪是广泛运用于机械加工领域的一种装置，其主要作用是在工件上划线，为工件的加工提供参照。单臂测量划线仪主要由三坐标测量划线主机、划线工作台、划线部件、数显仪、精密电子测头系统、Y轴量程加长系统以及图形处理图软件等几部分组成。划线部件包括划线座和划线针，划线座安装在Y轴水平臂上。

划线仪是一种集光和机电于一体的高效过功能划线装置，它能快速、有效地完成对复杂零部件及模型件的三维划线。单臂测量划线仪的精度和调校与待划线产品的生产质量有密切关系，高精度的单臂测量划线仪是制造高质量产品的重要保障.

为了提高加工精度，降低废品率，在加工毛坯件时，需要对毛坯件进行划线。为了提高划线效率和精度，通常采用划线仪进行划线。但是现有的划线仪中，无法做到对划线装置进行轴向的补偿力，划线针对工件表面的压力不恒定，致使划线针在工件表面划出深度不一的线。例如，被划线零件表面不平整时，划线针会在途经凸起区域时的划线更加深，途经凹槽区域时，会导致凹槽内所划线细浅，甚至出现没划上线的情况。同时，由于划线针一直处于垂直于工作平台的位置，当划线针在工件的弧面上进行划线时，不仅其对工件弧面上的压力过小，导致划线不清晰、不均匀，还容易时划线针单侧磨损，降低划线质量。

发明内容

本发明目的在于提供提高划线质量的单臂划线仪，解决现有的划线仪中，划线针画出的线不均匀的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

提高划线质量的单臂划线仪，包括划线仪本体，所述划线仪本体包括依次连接的水平臂、划线针和控制器，在水平臂和划线针之间设置有轴线与划线针轴线重合的安装筒，所述安装筒的封闭端与水平臂连接，在安装筒的中心孔孔底上设置有压力传感器，在安装筒的中心孔中设置有移动轴，所述移动轴的轴线与安装筒的轴线重合，移动轴的一端通过弹簧与压力传感器连接，移动轴的另一端与划线针连接，所述划线针的划线端位于安装筒中心孔的外侧；所述弹簧为圆柱螺旋弹簧。

所述控制器分别与压力传感器以及划线仪本体中驱动水平臂上下移动的电机连接；所述压力传感器感应来自于弹簧的压力，并将此压力信息发送给控制器，控制器接收来自压力传感器的压力信息，并控制划线仪本体中驱动水平臂上下移动的电机的输出功率。控制器采用单片机，其型号优选AT89C51，压力传感器的型号优选EVT-10G。

将待划线的工件放置在工作台上，然后启动划线仪本体进行工件划线作业。随着划线针进行划线作业，压力传感器通过弹簧感应划线针所受到的轴向压力；当划线针移动到工件凹面上时，划线针受到的轴向压力减小，进而使弹簧受到的轴向压力减小，压力传感器感应到的压力信息变小，控制器接收到来自于压力传感器变小的压力信息，并驱动划线仪本体中驱动水平臂上下移动的电机运转，使水平臂下降，直至划线针能顺利进行划线；当划线针移动到工件凸面上时，划线针受到的轴向压力变大，进而使弹簧受到的轴向压力变大，压力传感器感应到的压力信息变大，控制器接收到来自于压力传感器变大的压力信息，并驱动划线仪本体中驱动水平臂上下移动的电机运转，使水平臂上升，直至划线针能顺利进行划线。

通过上述装置控制划线针的升降，使之能匹配划线面凹凸不平的工件，使划线针无论位于凹面还是凸面都能画出均匀的线条，提高划线质量。

进一步地，还包括转轴和超声波距离探测仪，在安装筒的封闭端设置有支耳，所述转轴贯穿支耳后与水平臂转动连接，电机驱动转轴转动，并带动安装筒转动；

所述超声波距离传感器的超声波探头设置在安装筒上靠近划线针的端面上，且超声波探头有两个，并均沿划线针的轴线轴对称地设置在安装筒的端面上，且超声波探头之间的连线垂直于转轴的轴线；

所述超声波距离传感器以及驱动转轴转动的电机均与控制器连接，超声波距离传感器探测其距离划线工件表面的距离，并将此距离信号发送给控制器，控制器接收来自于超声波传感器的信息，并控制驱动转轴的电机的输出功率。

超声波距离传感器是利用超声波的特性研制而成的距离传感器，超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。超声波距离传感器型号优选M243485。