CN107053004A - 抛光补偿装置及其检测机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抛光补偿装置及其检测机构，其中，检测机构用于检测抛光轮的磨损量。检测机构包括支撑件、丝杠组件和转轮组件，丝杠组件进一步包括传动杆和移动件，传动杆分别与支撑件和移动件转动连接，当传动杆转动时，移动件能够沿传动杆的延伸方向移动以靠近抛光轮；转轮组件进一步包括转轴与转轮，转轴与转轮固定连接，且转轴与支撑件转动连接；当移动件靠近抛光轮时，转轮能够与抛光轮的轮面抵接，以使抛光轮能够带动转轮旋转。上述检测机构，结构简单、易于使用，采用简单的机械结构即能够精确计算出抛光轮的磨损量，从而有利于根据磨损量对抛光轮的进给进行补偿，以提高抛光轮的抛光质量。

Description

抛光补偿装置及其检测机构

技术领域

本发明涉及机械加工辅助设备的技术领域，特别是涉及一种抛光补偿装置及其检测机构。

背景技术

在抛光过程中，抛光轮的轮面不断被磨损，造成抛光轮的外径不断减小，因此一般需要设置进给补偿机构，对抛光轮的进给量予以补偿。但一般的进给补偿机构难以准确计算抛光轮的进给补偿值。

发明内容

基于此，有必要针对一般的进给补偿机构难以准确计算抛光轮的进给补偿值的问题，提供一种抛光补偿装置及其检测机构。

一种检测机构，用于检测抛光轮的磨损量，所述检测机构包括：

支撑件；

丝杠组件，包括传动杆和移动件，所述传动杆分别与所述支撑件和所述移动件转动连接，当所述传动杆转动时，所述移动件能够沿所述传动杆的延伸方向移动以靠近所述抛光轮；及

转轮组件，包括转轴与转轮，所述转轴与所述转轮固定连接，且所述转轴与所述支撑件转动连接；当所述移动件靠近所述抛光轮时，所述转轮能够与所述抛光轮的轮面抵接，以使所述抛光轮能够带动所述转轮旋转。

在其中一个实施例中，所述检测机构还包括阻尼轮，所述阻尼轮分别与所述转轴和所述支撑件连接，所述阻尼轮用于调整所述转轴旋转的阻力。

在其中一个实施例中，所述检测机构还包括编码器，所述编码器分别与所述转轴和所述支撑件连接，所述编码器用于检测所述转轮的转速。

在其中一个实施例中，所述检测机构还包括防尘罩，所述防尘罩与所述支撑件固定连接，所述防尘罩罩设于所述阻尼轮和所述编码器上。

在其中一个实施例中，所述检测机构还包括伺服马达，所述伺服马达包括本体和输出轴，所述本体与所述输出轴转动连接，所述本体能够驱动所述输出轴转动；所述本体与所述支撑件固定连接，所述输出轴与所述传动杆固定连接。

在其中一个实施例中，所述检测机构还包括限位传感器，所述限位传感器固定连接于所述支撑件上，所述限位传感器与所述伺服马达通信连接，所述限位传感器用于限定所述移动件在所述传动杆上的移动范围。

在其中一个实施例中，所述转轮包括内圈和外圈，所述内圈和所述外圈一体成型，所述内圈与所述转轴固定连接；所述内圈和所述外圈的材质均为陶瓷。

在其中一个实施例中，所述传动杆为丝杠轴，所述移动件包括连接板和丝杠螺母，所述连接板与所述丝杠螺母固定连接，所述丝杠轴与所述丝杠螺母转动连接。

在其中一个实施例中，所述的检测机构还包括保护罩，所述保护罩与所述支撑件固定连接，且所述保护罩罩设于所述传动杆上，所述保护罩的材质为橡胶。

一种抛光补偿装置，用于抛光轮的进给补偿，所述抛光补偿装置包括机架、机械手和以上所述的检测机构，所述机械手与所述机架连接，所述支撑件固定连接于机架上，所述检测机构与所述机械手通信连接；所述检测机构能够检测所述抛光轮的磨损量，所述机械手能够根据所述磨损量调整所述抛光轮的进给量。

上述的抛光补偿装置及其检测机构，检测机构的传动杆能够带动移动件靠近抛光轮的轮面，以使转轮能够与抛光轮的轮面抵接，抛光轮即可带动转轮旋转。在支撑件上可以指定参考零位，移动件在初始时刻位于参考零位处；抛光轮的初始半径值(设为R)为已知，抛光轮的中心与参考零位间的距离(设为D)为已知，传动杆与移动件的传动关系(即传动杆的旋转角度与移动件的移动距离间的换算关系)为已知，移动件与转轮中心之间的距离(设为d)为已知，转轮的外径(设为r)为已知；当转轮稳定旋转时，通过传动杆的旋转角度即可计算出移动件相对于参考零位的移动距离(设为L)，则(R-(D-d-r-L))即为抛光轮的的磨损量。上述检测机构，结构简单、易于使用，采用简单的机械结构即能够精确计算出抛光轮的磨损量，从而有利于根据磨损量对抛光轮的进给进行补偿，以提高抛光轮的抛光质量。

附图说明

图1为一实施例中检测机构的立体图；

图2为图1所示检测机构拆除防尘罩和保护罩的立体图；

图3为图1所示检测机构的爆炸图；

图4为图2所示检测机构与抛光轮的位置关系图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参考图1，在一实施例中，检测机构10用于检测抛光轮(图1未示出)的磨损量，该检测机构10包括支撑件110、丝杠组件120和转轮组件130。同时参考图2和图3，丝杠组件120包括传动杆121和移动件123，传动杆121与支撑件110转动连接，且传动杆121与移动件123转动连接。当传动杆121转动时，移动件123能够沿传动杆121的延伸方向移动以靠近抛光轮。转轮组件130包括转轴131与转轮133，转轴131与转轮133固定连接，且转轴131与支撑件110转动连接。当移动件123靠近抛光轮时，转轮133能够与抛光轮的轮面抵接，以使抛光轮能够带动转轮133旋转。

同时参考图4，在一实施例中，支撑件110上设有参考零位(可以任意指定)，移动件123在初始时刻位于参考零位处。抛光轮的初始半径值(设为R)为已知，抛光轮20中心与参考零位间的距离(设为D)为已知，移动件123与传动杆121的传动关系(即传动杆121的旋转角度与移动件123的移动距离间的换算关系)已知，移动件123与转轮133中心之间的距离(设为d)为已知，转轮133的外径(设为r)为已知。当转轮133旋转稳定时，通过传动杆121的旋转角度即可计算出移动件123相对于参考零位的移动距离(设为L)，则(R-(D-d-r-L))即为抛光轮20的磨损量。

上述检测机构10，结构简单、易于使用，采用简单的机械结构即能够精确测量出抛光轮20的磨损量，从而有利于根据磨损量对抛光轮20的进给进行补偿，以提高抛光轮20的抛光质量。

参考图3，在一实施例中，检测机构10还包括阻尼轮140，阻尼轮140分别与转轴131和支撑件110连接，阻尼轮140用于调整转轴131旋转的阻力。具体地，在一实施例中，阻尼轮140包括外盘141和内盘(图未示)，外盘141套设在内盘上，外盘141和内盘转动连接，且外盘141和内盘之间的距离可调。通过调整内盘和外盘141之间的距离，即可调节内盘相对于外盘141旋转的阻力。外盘141固定连接于支撑件110上，转轴131则与内盘固定连接。通过调整内盘和外盘141之间的距离，即可调节转轴131相对于支撑件110的旋转阻力。转轮133初始时刻处于静止状态，当转轮133与抛光轮20的轮面接触时，抛光轮20的轮面对转轮133的摩擦力能够驱动转轮133旋转，直至转轮133的转速稳定下来。当转轮133的转速稳定时，表明抛光轮20的轮面对转轮133施加了稳定的压力，即抛光轮20的轮面已经与转轮133充分接触。转轮133由静止到转速稳定需要经过加速过程，阻尼轮140的作用在于，其能够调节转轴131相对于支撑件110的旋转阻力，从而能够防止转轮133在与抛光轮20的轮面的接触过程中发生打滑。在一实施例中，当转轮133的转速稳定时，检测机构10才能检测抛光轮20的磨损量，因此可以提高磨损量的检测精度。

在一实施例中，检测机构10还可以包括编码器150，编码器150分别与支撑件110和转轴131连接，编码器150用于检测转轮133的转速。具体地，在一实施例中，编码器150包括壳体151和轴套(图未示)，壳体151固定连接于支撑件110上，轴套则套设于转轴131上且轴套能够随转轴131同步旋转。通过编码器150，即可测量转轴131的转速，进而测量转轮133的转速。在一实施例中，检测机构10还与外部的控制器通信连接，当编码器150检测到转轮133的转速稳定时，编码器150向控制器发送检测结果，控制器开始计算抛光轮20的磨损量。采用编码器150，可以更及时而且准确地获知转轴131的运动状态，从而有利于提高检测机构10的检测效率，且有利于检测的自动化。可以理解的是，编码器150可以采用光电编码器，也可以采用磁电式编码器或触点电刷式编码器等。

在一实施例中，检测机构10还可以包括防尘罩160，防尘罩160与支撑件110固定连接，防尘罩160罩设于阻尼轮140和编码器150上。具体地，在一实施例中，防尘罩160呈薄壳状，防尘罩160的底部与支撑件110固定连接，以将阻尼轮140及编码器150收容于其内，从而可以避免阻尼轮140及编码器150直接暴露与空气中，因此能够有效防止灰尘进入阻尼轮140或编码器150内。

在一实施例中，移动件123在传动杆121上的移动距离可通过人工操作获得。具体地，在一实施例中，传动杆121为螺杆，移动件123上设有螺母(图未示)，螺母为移动件123的一部分，螺母套设于螺杆上，并与螺杆转动连接，当螺杆转动时，螺母就能沿螺杆的延伸方向移动，并使得移动件123沿螺杆的延伸方向移动。由于螺杆的螺距已知，因此通过测量螺杆的旋转角度即可获知螺母的移动距离。在一实施例中，支撑件110上设有刻度盘(图未示)，传动杆121的旋转角度可以通过刻度盘直接读取。移动件123在初始时刻位于参考零位，转动传动杆121，使得移动件123向抛光轮20的方向靠近，转轮133与抛光轮20接触直至抛光轮20带动转轮133稳定旋转。通过刻度盘即可读取传动杆121的旋转角度，再由传动杆121与移动件123的传动关系即可换算得出移动件123的移动距离，进而可以计算得出抛光轮20的磨损量。

在另一实施例中，移动件123在传动杆121上的移动距离可通过传感器自动获取。具体地，检测机构10还包括伺服马达170，通过伺服马达170可以自动获得移动件123的移动距离。伺服马达170包括本体171、输出轴(图未示)和转角编码器(图未示)，本体171与输出轴转动连接，转角编码器则与输出轴连接。本体171能够驱动输出轴转动，转角编码器能够测量输出轴的旋转角度。本体171固定连接于支撑件110上，输出轴则与传动杆121固定连接，输出轴即可带动传动杆121转动，转角编码器测量的旋转角度即可作为传动杆121的旋转角度值。采用伺服马达170，有利于实现磨损量测量的自动化，且能够提高磨损量的测量精度。

参考图2，在一实施例中，传动杆121采用了丝杠轴，移动件123进一步包括连接板1231和丝杠螺母(图未示)，丝杠螺母与连接板1231固定连接，丝杠螺母套设于丝杠轴上并与丝杠轴连接，使得传动杆121与移动件123能够采用滚珠丝杠的传动方式进行传动。当丝杠轴转动时，丝杠螺母即可沿丝杠轴的延伸方向移动，从而使得连接板1231沿丝杠轴的延伸方向移动。通过伺服马达170驱动丝杠轴，丝杠轴旋转，带动丝杠螺母移动，即可使得移动件123向靠近抛光轮20的方向移动。采用滚珠丝杠的传动方式，能够精确地获知丝杠轴的旋转角度，进而得出丝杠螺母的移动距离，有利于进一步提高磨损量的测量精度。

在一实施例中，检测机构10还包括限位传感器180，限位传感器180固定连接于支撑件110上，限位传感器180与伺服马达170通信连接，限位传感器180用于限定移动件123在传动杆121上的移动范围。具体地，在图2所示实施例中，限位传感器180有三个，靠近转轮133的限位传感器180及靠近伺服马达170的限位传感器180可用于限定移动件123的移动范围，当限位传感器180检测到移动件123移动至靠近转轮133的限位传感器180或靠近伺服马达170的限位传感器180时，伺服马达170立即停止运行，以防移动件123与支撑件110发生碰撞造成丝杠轴或丝杠螺母的损坏。在图2所示实施例中，中间的限位传感器180和靠近伺服马达170的限位传感器180还可以作为参考零位使用，以使移动件123能够准确定位，并方便测量得出移动件123的移动距离。

参考图3，在一实施例中，转轮133包括内圈1331和外圈1333，内圈1331和外圈1333的材质均为陶瓷，内圈1331和外圈1333一体成型，内圈1331与转轴131固定连接。具体地，在一实施例中，转轴131上加工有凸台1311，凸台1311上环绕转轴131的轴线开设有螺纹通孔，转轮133的内圈1331上开设有连接孔，且连接孔能够与螺纹通孔对准，凸台1311即可通过螺栓结构与转轮133固定连接。采用陶瓷材料制造的转轮133，有利于提高转轮133的加工精度，且陶瓷材料耐高温、耐磨损、不易变形，因此使得转轮133在与抛光轮20反复摩擦的过程中不至于因磨损造成测量精度的降低。

在一实施例中，检测机构10还包括保护罩190，保护罩190与支撑件110固定连接，且保护罩190罩设于传动杆121上，保护罩190的材质为橡胶。保护罩190的作用在于，其能够对保护罩190内的传动杆121予以保护，防止外部灰尘进入传动杆121与移动件123的空隙中。在图3所示实施中，保护罩190呈褶皱状，在移动件123移动过程中，保护罩190能够发生伸缩变形，以有效地防止空气中的灰尘进入传动杆121与移动件123的传动空隙中。

在一实施例中，上述检测装置属于抛光补偿装置(未图示)的一部分，抛光补偿装置用于抛光轮20的进给补偿。抛光补偿装置包括机架(未图示)、机械手(未图示)和上述的检测机构10，机械手与机架连接，支撑件110固定连接于机架上，检测机构10与机械手通信连接。检测机构10能够检测抛光轮20的磨损量，机械手能够根据磨损量调整抛光轮20的进给量。具体地，检测机构10可以与控制器相连，当控制器接收检测机构10的检测结果并计算得出抛光轮20的磨损量后，控制器能够控制机械手启动，机械手作用于被抛光的产品，使得产品向抛光轮20的轮面移动，且移动的距离与磨损量一致，从而实现了抛光轮20的进给补偿，使得抛光轮20能够与被抛光的产品的表面稳定接触，以提高抛光的质量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种检测机构，用于检测抛光轮的磨损量，其特征在于，包括：

支撑件；

丝杠组件，包括传动杆和移动件，所述传动杆分别与所述支撑件和所述移动件转动连接，当所述传动杆转动时，所述移动件能够沿所述传动杆的延伸方向移动以靠近所述抛光轮；及

转轮组件，包括转轴与转轮，所述转轴与所述转轮固定连接，且所述转轴与所述支撑件转动连接；当所述移动件靠近所述抛光轮时，所述转轮能够与所述抛光轮的轮面抵接，以使所述抛光轮能够带动所述转轮旋转。

2.根据权利要求1所述的检测机构，其特征在于，还包括阻尼轮，所述阻尼轮分别与所述转轴和所述支撑件连接，所述阻尼轮用于调整所述转轴旋转的阻力。

3.根据权利要求2所述的检测机构，其特征在于，还包括编码器，所述编码器分别与所述转轴和所述支撑件连接，所述编码器用于检测所述转轮的转速。

4.根据权利要求3所述的检测机构，其特征在于，还包括防尘罩，所述防尘罩与所述支撑件固定连接，所述防尘罩罩设于所述阻尼轮和所述编码器上。

5.根据权利要求1所述的检测机构，其特征在于，还包括伺服马达，所述伺服马达包括本体和输出轴，所述本体与所述输出轴转动连接，所述本体能够驱动所述输出轴转动；所述本体与所述支撑件固定连接，所述输出轴与所述传动杆固定连接。

6.根据权利要求5所述的检测机构，其特征在于，还包括限位传感器，所述限位传感器固定连接于所述支撑件上，所述限位传感器与所述伺服马达通信连接，所述限位传感器用于限定所述移动件在所述传动杆上的移动范围。

7.根据权利要求1所述的检测机构，其特征在于，所述转轮包括内圈和外圈，所述内圈和所述外圈一体成型，所述内圈与所述转轴固定连接；所述内圈和所述外圈的材质均为陶瓷。

8.根据权利要求1所述的检测机构，其特征在于，所述传动杆为丝杠轴，所述移动件包括连接板和丝杠螺母，所述连接板与所述丝杠螺母固定连接，所述丝杠轴与所述丝杠螺母转动连接。

9.根据权利要求1所述的检测机构，其特征在于，还包括保护罩，所述保护罩与所述支撑件固定连接，且所述保护罩罩设于所述传动杆上，所述保护罩的材质为橡胶。

10.一种抛光补偿装置，用于抛光轮的进给补偿，其特征在于，所述抛光补偿装置包括机架、机械手和权利要求1～9任意一项所述的检测机构，所述机械手与所述机架连接，所述支撑件固定连接于机架上，所述检测机构与所述机械手通信连接；所述检测机构能够检测所述抛光轮的磨损量，所述机械手能够根据所述磨损量调整所述抛光轮的进给量。