CN105538164A - 一种自动无尘打磨装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自动无尘打磨装置，打磨主体安装在除尘装置的上部，打磨主体呈莲蓬头状，打磨主体的中心安装有打磨盘，打磨主体的下端安装有驱动马达，驱动马达的输出轴与打磨盘相连接；打磨盘上及四周分布圆形防尘吸口，打磨盘的底部套装有外罩，外罩连通吸气软管，吸气软管的下端与除尘装置内部相连通；打磨盘下端的支杆上安装一转向方向节；除尘装置的前端安装有防尘网口，除尘装置的下端通过升降旋转装置安装在底盘上。打磨转盘旋转并吸尘，在弹簧圈与自动开合挡片的配合下，除尘装置除尘，升降旋转装置进行旋转升降，旋转定位电机调整上部升降杆在0～90°范围内旋转工作，省时省力，工作效率高，除尘效果好。
Description
技术领域
本发明属于职业卫生防尘工程技术领域，尤其涉及是一种自动无尘打磨装置。
背景技术
目前，打磨作业广泛存在于房屋装修、机械加工、金属制品加工、石材加工和喷涂工艺等多个生产领域，应用十分广泛；打磨作业过程产生的职业病危害最主要是粉尘的危害，如果防护不当，会对作业环境造成严重污染；作业工人长期接触打磨作业产生的粉尘，会引起呼吸系统疾病甚至导致尘肺病。因此，打磨作业的自动化防尘降尘技术、方法或装备的开发十分重要，也是急待解决的问题。目前，现有的打磨作业防尘装备存在着手工操作，使用不方便，功能不够完善，防尘效果差，费时费力，而且不耐用的问题。
发明内容
本发明提供一种自动无尘打磨装置，以解决现有的人工打磨作业防尘装备功能不够完善，使用不方便，防尘效果差，费时费力，而且不耐用的问题。
本发明是这样实现的：该自动无尘打磨装置包括：打磨主体、除尘装置、升降旋转装置、安全警报装置、调节面板结构、方向节、防尘网口、移动轮、底盘、输导架、主电机、打磨转盘；
打磨主体安装在除尘装置的上部，打磨主体呈莲蓬头状，打磨主体的中心安装有打磨盘，打磨主体的下端安装有驱动马达，驱动马达的输出轴与打磨盘相连接，打磨盘的底部套装有外罩；打磨盘上及四周分布圆形防尘吸口，打磨盘的底部套装有外罩，外罩连通吸气软管，吸气软管的下端与除尘装置内部相连通；打磨盘下端的支杆上安装一转向方向节；除尘装置的前端安装有防尘网口，除尘装置的下端通过升降旋转装置安装在底盘上；底盘的左端安装有调节面板结构，调节面板结构的上端安装有主电机，调节面板结构通过导线与主电机相连接；底盘的右端通过输导架安装有安全报警装置；底盘的下端安装有移动轮；
本发明还采取如下技术措施：
所述的移动轮内设置有驱动模块和速度调节模块，速度调节模块内设置有辅助调速系统，速度调节模块包括：微处理器、PWM控制器、IGBT控制器、电流传感器、电机组；
微处理器的输出端依次与PWM控制器、IGBT控制器与、电机组的输入端电连接，电机组的输出端与PWM控制器的输入端电连接，电机组的电机中均是安装有三个霍尔位置传感器。
所述的除尘装置包括：自动开合挡片、过滤网、吸尘风扇、排尘管道、弹簧圈；
除尘装置的前侧壁上安装有过滤网，过滤网外部安装有自动开合挡片；除尘装置的右侧壁上安装有吸尘风扇，吸尘风扇上安装有排尘管道，排尘管道的内壁上安装有弹簧圈。
所述吸尘风扇采用铝合金风扇，自动开合挡片采用1个百叶窗，弹簧圈采用亚金弹簧制成的弹簧圈。
所述的升降旋转装置包括：旋转环、升降套管、升降调节阀、升降杆、旋转定位电机、升降驱动电机；
旋转环设置在升降套管的顶部，升降套管设置在升降杆的外部；升降杆包括由活结连接的上下两部分，在活结位置设置有与功能调节键相连接的旋转定位电机；升降杆的下端为丝杠，丝杠与升降套管配合安装，在升降套管底部安装有升降驱动电机；升降调节阀设置在升降套管的表面，升降杆设置在升降套管与旋转环的连接位置。
所述安全警报装置包括：安全扩音器、震动片、防盗锁、防护罩、声控闪烁警报灯；
安全扩音器设置在震动片的两侧位置，防盗锁设置在防护罩的表面，声控闪烁警报灯设置在防护罩的上部，震动片固定设置在安全扩音器的中间；声控闪烁警报灯具体采用1个可闪烁圆球状黄色LED灯。
所述调节面板结构包括：安全指示灯、启动开关和功能调节键；
安全指示灯设置在调节面板结构的左上角，启动开关设置在功能调节键的左侧，功能调节键设置在启动开关的右侧；安全指示灯具体采用1个可闪烁红色圆球状LED灯。
所述的电流传感器实时采集所述电机组的三相电流信号ia、ib、ic，经克拉克变换、帕克变换后作为矢量控制系统的电流环的反馈量；利用所述霍尔位置传感器检测电机组的转子位置及转速信号，并将转速值作为矢量控制系统的速度环的反馈量；
将速度环的反馈值与给定值进行比较，将比较结果送入所述PWM控制器，并将PWM控制器的输出量作为电机的电流给定。
所述PWM控制器包括：
第一积分电路，该第一积分电路与该PWM控制器的输出端连接，用于对PWM控制器输出端输出的脉冲信号进行积分并进行平稳化处理，来产生该控制PWM控制器输出的脉冲信号的等效电压值；
运算放大电路，该运算放大电路与所述第一积分电路的输出端连接，用于对PWM控制器输出的脉冲信号所等效的电压值分别进行放大和缩小，来产生PWM控制器输出的脉冲信号的等效电压值的上限值和下限值；
第二积分电路，该第二积分电路与所述电机组的输出端连接，用于对电机组输出的脉冲信号进行积分并进行平稳化处理，来产生电机组输出的脉冲信号的等效电压值；及一反馈比较器，该反馈比较器与所述运算放大电路的输出端及该第二积分电路的输出端连接，用于比较电机组输出的脉冲信号的等效电压值与PWM控制器输出的等效电压值的上限值及下限值，并产生一比较结果至PWM控制器；PWM控制器根据该比较结果调整输出的脉冲信号的占空比，来调整电机组的转速。
所述的PWM控制器采集所述电机组三相交流侧电压、三相电流和直流侧电压，将三相交流侧电压和直流侧电压分别进行Clarke变换，获得αβ坐标系下的电压信号；将所述αβ坐标系下的电压信号进行相序分离，获得正序和负序的电压分量；将三相电流进行Clarke和Park变换，获得dp坐标系下的电流信号，将所述dp坐标系下的电流信号进行相序分离，获得正序和负序的电流分量；将获得的正序和负序的电压、正序和负序的电流分量采用PWM控制算法计算获得正负序电流环给定值。
本发明具有的优点和积极效果是：该自动无尘打磨装置在吸尘风扇的作用下，打磨转盘旋转并吸尘，在弹簧圈与自动开合挡片的配合下，除尘装置除尘，通过旋转环的作用下，升降旋转装置进行旋转升降，旋转定位电机可以调整上部升降杆使打磨盘在0～90°范围内旋转工作，利用调节面板结构调节，声控闪烁警报灯与安全指示灯配合下，安全扩音器安全警报，方便实用，省时省力，达到防尘效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的自动无尘打磨装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的方向节的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的除尘装置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的升降旋转装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的安全警报装置的结构示意图；
图中：1、打磨主体；2、除尘装置；2-1、自动开合挡片；2-2、过滤网；2-3、吸尘风扇；2-4、排尘管道；2-5、弹簧圈；3、升降旋转装置；3-1、旋转环；3-2、升降套管；3-3、升降调节阀；3-4、升降杆；3-5、旋转定位电机；3-6、升降驱动电机；4、安全警报装置；4-1、安全扩音器；4-2、震动片；4-3、防盗锁；4-4、防护罩；4-5、声控闪烁警报灯；5、调节面板结构；5-1、安全指示灯；5-2、启动开关；5-3、功能调节键；6、方向节；7、防尘网口；8、移动轮；9、底盘；10、输导架；11、主电机；12、打磨转盘；12-1、防尘吸口；12-2、打磨盘；12-3、支杆；12-4、驱动马达；12-5、吸气软管。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图1至附图5对本发明的结构作详细的描述。
该自动无尘打磨装置包括：打磨主体1、除尘装置2、升降旋转装置3、安全警报装置4、调节面板结构5、方向节6、防尘网口7、移动轮8、底盘9、输导架10、主电机11、打磨转盘12；
打磨主体1安装在除尘装置2的上部，打磨主体1呈莲蓬头状，打磨主体1的中心安装有打磨盘12-2，打磨主体1的下端安装有驱动马达12-4，驱动马达12-4的输出轴与打磨盘12-2相连接，打磨盘12-2的底部套装有外罩；打磨转盘12及四周分布圆形防尘吸口12-1，有利于粉尘自然吸入；打磨盘12-2的底部套装有外罩，外罩连通吸气软管12-5，吸气软管12-5的下端与除尘装置2内部相连通；打磨转盘12的下端通过支杆12-3安装在方向节6上，方向节6安装在支杆12-3的下端；除尘装置2的前端安装有防尘网口7，除尘装置2的下端通过升降旋转装置3安装在底盘9上；底盘9的左端安装有调节面板结构5，调节面板结构5的上端安装有主电机11，调节面板结构5通过导线与主电机11相连接；底盘9的右端通过输导架10安装有安全报警装置；底盘9的下端安装有移动轮8；方向节6的安装有利于打磨转盘12能够在0°-90°自由旋转。
所述的移动轮8内设置有驱动模块和速度调节模块，速度调节模块内设置有辅助调速系统，速度调节模块包括：微处理器、PWM控制器、IGBT控制器、电流传感器、电机组；
微处理器的输出端依次与PWM控制器、IGBT控制器与、电机组的输入端电连接，电机组的输出端与PWM控制器的输入端电连接，电机组的电机中均是安装有三个霍尔位置传感器。
所述的除尘装置2包括：自动开合挡片2-1、过滤网2-2、吸尘风扇2-3、排尘管道2-4、弹簧圈2-5；
除尘装置2的前侧壁上安装有过滤网2-2，过滤网2-2外部安装有自动开合挡片2-1；除尘装置2的右侧壁上安装有吸尘风扇2-3，吸尘风扇2-3上安装有排尘管道2-4，排尘管道2-4的内壁上安装有弹簧圈2-5。
所述吸尘风扇2-3采用铝合金风扇，自动开合挡片2-1采用1个百叶窗，有利于遮挡灰尘再次飞出，从而达到最佳除尘效果；弹簧圈2-5采用亚金弹簧制成的弹簧圈2-5，有利于支撑管道，使得除尘通过性更强，从而省时省力。
所述的升降旋转装置3包括：旋转环3-1、升降套管3-2、升降调节阀3-3、升降杆3-4、旋转定位电机3-5、升降驱动电机3-6；
旋转环3-1设置在升降杆3-4的顶部，升降杆3-4包括由活结连接的上下两部分，在活结位置设置有与功能调节键5-3相连接的旋转定位电机3-5；升降套管3-2设置在升降杆3-4的外部，升降杆3-4的下端为丝杠，丝杠与升降套管3-2配合安装，在升降套管3-2底部安装有升降驱动电机3-6；升降调节阀3-3设置在升降套管3-2的表面，升降杆3-4设置在升降套管3-2与旋转环3-1的连接位置。
所述安全警报装置4包括：安全扩音器4-1、震动片4-2、防盗锁4-3、防护罩4-4、声控闪烁警报灯4-5；
安全扩音器4-1设置在震动片4-2的两侧位置，防盗锁4-3设置在防护罩4-4的表面，声控闪烁警报灯4-5设置在防护罩4-4的上部，震动片4-2固定设置在安全扩音器4-1的中间；声控闪烁警报灯4-5具体采用1个可闪烁圆球状黄色LED灯。
所述调节面板结构5包括：安全指示灯5-1、启动开关5-2和功能调节键5-3；
安全指示灯5-1设置在调节面板结构5的左上角，启动开关5-2设置在功能调节键5-3的左侧，功能调节键5-3设置在启动开关5-2的右侧；安全指示灯5-1具体采用1个可闪烁红色圆球状LED灯，有利于安全指示，方便实用，从而安全可靠。
所述的电流传感器实时采集所述电机组的三相电流信号ia、ib、ic，经克拉克变换、帕克变换后作为矢量控制系统的电流环的反馈量；利用所述霍尔位置传感器检测电机组的转子位置及转速信号，并将转速值作为矢量控制系统的速度环的反馈量；
将速度环的反馈值与给定值进行比较，将比较结果送入所述PWM控制器，并将PWM控制器的输出量作为电机的电流给定。
所述PWM控制器包括：
第一积分电路，该第一积分电路与该PWM控制器的输出端连接，用于对PWM控制器输出端输出的脉冲信号进行积分并进行平稳化处理，来产生该控制PWM控制器输出的脉冲信号的等效电压值；
运算放大电路，该运算放大电路与所述第一积分电路的输出端连接，用于对PWM控制器输出的脉冲信号所等效的电压值分别进行放大和缩小，来产生PWM控制器输出的脉冲信号的等效电压值的上限值和下限值；
第二积分电路，该第二积分电路与所述电机组的输出端连接，用于对电机组输出的脉冲信号进行积分并进行平稳化处理，来产生电机组输出的脉冲信号的等效电压值；及一反馈比较器，该反馈比较器与所述运算放大电路的输出端及该第二积分电路的输出端连接，用于比较电机组输出的脉冲信号的等效电压值与PWM控制器输出的等效电压值的上限值及下限值，并产生一比较结果至PWM控制器；PWM控制器根据该比较结果调整输出的脉冲信号的占空比，来调整电机组的转速。
所述的PWM控制器采集所述电机组三相交流侧电压、三相电流和直流侧电压，将三相交流侧电压和直流侧电压分别进行Clarke变换，获得αβ坐标系下的电压信号；将所述αβ坐标系下的电压信号进行相序分离，获得正序和负序的电压分量；将三相电流进行Clarke和Park变换，获得dp坐标系下的电流信号，将所述dp坐标系下的电流信号进行相序分离，获得正序和负序的电流分量；将获得的正序和负序的电压、正序和负序的电流分量采用PWM控制算法计算获得正负序电流环给定值。
本发明在吸尘风扇2-3的作用下，打磨转盘12旋转并吸尘，在弹簧圈2-5与自动开合挡片2-1的配合下，除尘装置2除尘；通过旋转环3-1的作用下，旋转定位电机3-2可以调整升降杆3-4进行旋转升降；利用调节面板结构5调节，声控闪烁警报灯4-5与安全指示灯5-1配合下，安全扩音器4-1安全警报，方便实用，省时省力，达到防尘效果。
利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种自动无尘打磨装置，其特征在于，该自动无尘打磨装置包括：打磨主体、除尘装置、升降旋转装置、安全警报装置、调节面板结构、方向节、防尘网口、移动轮、底盘、输导架、主电机、打磨转盘；
打磨主体安装在除尘装置的上部，打磨主体呈莲蓬头状，打磨主体的中心安装有打磨盘，打磨盘下端安装有驱动马达，驱动马达的输出轴与打磨盘相连接，打磨盘的底部套装有外罩；打磨盘上及四周分布圆形防尘吸口，打磨盘的底部套装有外罩，外罩连通吸气软管，吸气软管的下端与除尘装置内部相连通；打磨盘下端的支杆上安装一转向方向节；除尘装置的前端安装有防尘网口，除尘装置的下端通过升降旋转装置安装在底盘上；底盘的左端安装有调节面板结构，调节面板结构的上端安装有主电机，调节面板结构通过导线与主电机相连接；底盘的右端通过输导架安装有安全报警装置；底盘的下端安装有移动轮。
2.如权利要求1所述的自动无尘打磨装置，其特征在于，所述的移动轮内设置有驱动模块和速度调节模块，速度调节模块内设置有辅助调速系统，速度调节模块包括：微处理器、PWM控制器、IGBT控制器、电流传感器、电机组；
微处理器的输出端依次与PWM控制器、IGBT控制器与、电机组的输入端电连接，电机组的输出端与PWM控制器的输入端电连接，电机组的电机中均是安装有三个霍尔位置传感器。
3.如权利要求1所述的自动无尘打磨装置，其特征在于，所述的除尘装置包括：自动开合挡片、过滤网、吸尘风扇、排尘管道、弹簧圈；
除尘装置的前侧壁上安装有过滤网，过滤网外部安装有自动开合挡片；除尘装置的右侧壁上安装有吸尘风扇，吸尘风扇上安装有排尘管道，排尘管道的内壁上安装有弹簧圈。
4.如权利要求3所述的自动无尘打磨装置，其特征在于，所述吸尘风扇采用铝合金风扇，自动开合挡片采用1个百叶窗，弹簧圈采用亚金弹簧制成的弹簧圈。
5.如权利要求1所述的自动无尘打磨装置，其特征在于，所述的升降旋转装置包括：旋转环、升降套管、升降调节阀、升降杆、旋转定位电机、升降驱动电机；
旋转环设置在升降套管的顶部，升降套管设置在升降杆的外部；升降杆包括由活结连接的上下两部分，在活结位置设置有与功能调节键相连接的旋转定位电机；升降杆的下端为丝杠，丝杠与升降套管配合安装，在升降套管底部安装有升降驱动电机；升降调节阀设置在升降套管的表面，升降杆设置在升降套管与旋转环的连接位置。
6.如权利要求1所述的自动无尘打磨装置，其特征在于，所述安全警报装置包括：安全扩音器、震动片、防盗锁、防护罩、声控闪烁警报灯；
安全扩音器设置在震动片的两侧位置，防盗锁设置在防护罩的表面，声控闪烁警报灯设置在防护罩的上部，震动片固定设置在安全扩音器的中间；声控闪烁警报灯具体采用1个可闪烁圆球状黄色LED灯。
7.如权利要求1所述的自动无尘打磨装置，其特征在于，所述调节面板结构包括：安全指示灯、启动开关和功能调节键；
安全指示灯设置在调节面板结构的左上角，启动开关设置在功能调节键的左侧，功能调节键设置在启动开关的右侧；安全指示灯具体采用1个可闪烁红色圆球状LED灯。
8.如权利要求1所述的自动无尘打磨装置，其特征在于，所述的电流传感器实时采集所述电机组的三相电流信号ia、ib、ic，经克拉克变换、帕克变换后作为矢量控制系统的电流环的反馈量；利用所述霍尔位置传感器检测电机组的转子位置及转速信号，并将转速值作为矢量控制系统的速度环的反馈量；
将速度环的反馈值与给定值进行比较，将比较结果送入所述PWM控制器，并将PWM控制器的输出量作为电机的电流给定。
9.如权利要求1所述的自动无尘打磨装置，其特征在于，所述PWM控制器包括：
第一积分电路，该第一积分电路与该PWM控制器的输出端连接，用于对PWM控制器输出端输出的脉冲信号进行积分并进行平稳化处理，来产生该控制PWM控制器输出的脉冲信号的等效电压值；
运算放大电路，该运算放大电路与所述第一积分电路的输出端连接，用于对PWM控制器输出的脉冲信号所等效的电压值分别进行放大和缩小，来产生PWM控制器输出的脉冲信号的等效电压值的上限值和下限值；
第二积分电路，该第二积分电路与所述电机组的输出端连接，用于对电机组输出的脉冲信号进行积分并进行平稳化处理，来产生电机组输出的脉冲信号的等效电压值；及一反馈比较器，该反馈比较器与所述运算放大电路的输出端及该第二积分电路的输出端连接，用于比较电机组输出的脉冲信号的等效电压值与PWM控制器输出的等效电压值的上限值及下限值，并产生一比较结果至PWM控制器；PWM控制器根据该比较结果调整输出的脉冲信号的占空比，来调整电机组的转速。
10.如权利要求1所述的自动无尘打磨装置，其特征在于，所述的PWM控制器采集所述电机组三相交流侧电压、三相电流和直流侧电压，将三相交流侧电压和直流侧电压分别进行Clarke变换，获得αβ坐标系下的电压信号；将所述αβ坐标系下的电压信号进行相序分离，获得正序和负序的电压分量；将三相电流进行Clarke和Park变换，获得dp坐标系下的电流信号，将所述dp坐标系下的电流信号进行相序分离，获得正序和负序的电流分量；将获得的正序和负序的电压、正序和负序的电流分量采用PWM控制算法计算获得正负序电流环给定值。
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