CN108544349A - 一种柔性打磨自动补偿系统 - Google Patents

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俞文强
于鸿恩
张斯宇
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    • B24B49/12—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
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    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
    • B25J11/0065—Polishing or grinding

Abstract

本发明涉及一种柔性打磨自动补偿系统，包括用于打磨的砂轮片、控制并调整砂轮片打磨角度和打磨深度的机械摆臂装置、PLC控制模块、监控砂轮片磨砂情况并及时更换砂轮片的监控装置，本发明采用激光测距仪、激光测量仪与PLC控制模块组成，将工件需要打磨深度以及实时监控砂轮片磨损直径的数据化，再结合可全方位角度调整的机械摆臂组件根据砂轮片的磨损以及工件需打磨深度实时调整并规划新的打磨轨迹，从而保证工件打磨的一致性和质量，同时，当砂轮片磨损达到一定程度，及时更换砂轮片，代替人工打磨操作，提高打磨效率和产能。

Description

一种柔性打磨自动补偿系统
技术领域
本发明涉及工件打磨技术领域，尤其涉及一种柔性打磨自动补偿系统。
背景技术
在各种打磨工艺中主要是以金刚石砂轮片与砂带为主。而在汽车零部件的打磨工艺中，砂轮片或砂带属于消耗品，在打磨过程中砂轮片不断磨损、砂轮片大小不均以及安装时与主轴不在同心位置，使得打磨过程中的偏心量以及磨损量误差无法保证精度。
传统的打磨系统采用点位轨迹方式进行打磨，这种打磨方式无法恒定砂轮片与工件之间的基准，打磨后的工件一致性差，主要体现在打磨过深、打磨不到位、打磨出凹凸不平，使得打磨后的工件表面质量不均、产品精度低等问题；同时，点位轨迹式的打磨系统稳定性低，兼用型差，对生产以及产能效益来说急需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够监控砂轮片损耗情况、及时更换砂轮片，提高打磨工件精度和生产产能的柔性打磨自动补偿系统。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种柔性打磨自动补偿系统，包括用于打磨的砂轮片、控制并调整砂轮片打磨角度和打磨深度的机械摆臂装置、PLC控制模块、监控砂轮片磨砂情况并及时更换砂轮片的监控装置，其中，所述机械摆臂装置的输出端通过调动电机铰接有电机座，该电机座上固定有磨砂电机，该磨砂电机的输出端通过输出轴固定连接砂轮片的中心，所述磨砂电机上还固定有可扫描工件需打磨深度数据的激光测距仪，同时，所述监控装置包括置有替换砂轮片的置物平台、可检测扫描正在使用中的砂轮片直径的激光测量仪，所述PLC控制模块分别与机械摆臂装置、调动电机、磨砂电机、激光测距仪、激光测量仪连接。
进一步地，所述PLC控制模块包括PLC控制器、PLC数据传输基板、模拟量输入和输出基板，所述PLC数据传输基板位于模拟量输入和输出基板上层，PLC控制器位于模拟量输入和输出基板下层，其中，激光测距仪和激光测量仪与PLC数据传输基板连接，从而将激光测量仪和激光测距仪提供的数据实体化后再有PLC控制器控制机械摆臂装置调整砂轮片打磨的角度和持续打磨的深度。
进一步地，所述输出轴通过强力刀柄与砂轮片锁紧连接，从而达到砂轮片稳定的连接效果。
进一步地，所述所述机械摆臂装置包括底座、旋转安装座、上摆臂和下摆臂，其中，所述旋转安装座从X轴、Y轴构成的平面上旋转接设在底座上，所述下摆臂从Z轴运动方向与旋转安装座铰接，所述上摆臂与下摆臂也从Z轴运转方向相铰接，从而达到机械摆臂组件的角度灵活调整，运动方向不再有局限。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明采用激光测距仪、激光测量仪与PLC控制模块组成，将工件需要打磨深度以及实时监控砂轮片磨损直径的数据化，再结合可全方位角度调整的机械摆臂组件根据砂轮片的磨损以及工件需打磨深度实时调整并规划新的打磨轨迹，从而保证工件打磨的一致性和质量，同时，当砂轮片磨损达到一定程度，及时更换砂轮片，代替人工打磨操作，提高打磨效率和产能，本发明设计合理，符合市场需求，适合推广。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的系统结构图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种柔性打磨自动补偿系统，包括用于打磨的砂轮片1、控制并调整砂轮片1打磨角度和打磨深度的机械摆臂装置2、PLC控制模块3、监控砂轮片1磨砂情况并及时更换砂轮片1的监控装置4，其中，所述机械摆臂装置2的输出端通过调动电机5铰接有电机座6，该电机座6上固定有磨砂电机7，该磨砂电机7的输出端通过输出轴8固定连接砂轮片1的中心，所述输出轴8通过强力刀柄与砂轮片1锁紧连接，从而达到砂轮片1稳定的连接效果，所述磨砂电机7上还固定有可扫描工件需打磨深度数据的激光测距仪9，同时，所述监控装置4包括置有替换砂轮片1的置物平台4-1、可检测扫描正在使用中的砂轮片1直径的激光测量仪4-2，所述PLC控制模块3分别与机械摆臂装置2、调动电机5、磨砂电机7、激光测距仪9、激光测量仪4-2连接，其中，所述PLC控制模块3包括PLC控制器3-1、PLC数据传输基板3-2、模拟量输入和输出基板3-3，所述PLC数据传输基板3-2位于模拟量输入和输出基板3-3上层，PLC控制器3-1位于模拟量输入和输出基板3-3下层，其中，激光测距仪9和激光测量仪4-2与PLC数据传输基板3-2连接，从而将激光测量仪4-2和激光测距仪9提供的数据实体化后再有PLC控制器3-1控制机械摆臂装置2调整砂轮片1打磨的角度和持续打磨的深度，另外，所述所述机械摆臂装置2包括底座2-1、旋转安装座2-2、上摆臂2-3和下摆臂2-4，其中，所述旋转安装座2-2从X轴、Y轴构成的平面上旋转接设在底座2-1上，所述下摆臂2-4从Z轴运动方向与旋转安装座2-2铰接，所述上摆臂2-3与下摆臂2-4也从Z轴运转方向相铰接，从而达到机械摆臂组件2的角度灵活调整，运动方向不再有局限。
本发明采用激光测距仪、激光测量仪与PLC控制模块组成，将工件需要打磨深度以及实时监控砂轮片磨损直径的数据化，再结合可全方位角度调整的机械摆臂组件根据砂轮片的磨损以及工件需打磨深度实时调整并规划新的打磨轨迹，从而保证工件打磨的一致性和质量，同时，当砂轮片磨损达到一定程度，及时更换砂轮片，代替人工打磨操作，提高打磨效率和产能，本发明设计合理，符合市场需求，适合推广。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (4)

1.一种柔性打磨自动补偿系统，其特征在于，包括用于打磨的砂轮片、控制并调整砂轮片打磨角度和打磨深度的机械摆臂装置、PLC控制模块、监控砂轮片磨砂情况并及时更换砂轮片的监控装置，其中，所述机械摆臂装置的输出端通过调动电机铰接有电机座，该电机座上固定有磨砂电机，该磨砂电机的输出端通过输出轴固定连接砂轮片的中心，所述磨砂电机上还固定有可扫描工件需打磨深度数据的激光测距仪，同时，所述监控装置包括置有替换砂轮片的置物平台、可检测扫描正在使用中的砂轮片直径的激光测量仪，所述PLC控制模块分别与机械摆臂装置、调动电机、磨砂电机、激光测距仪、激光测量仪连接。
2.根据权利要求1所述的一种柔性打磨自动补偿系统，其特征在于，所述PLC控制模块包括PLC控制器、PLC数据传输基板、模拟量输入和输出基板，所述PLC数据传输基板位于模拟量输入和输出基板上层，PLC控制器位于模拟量输入和输出基板下层，其中，激光测距仪和激光测量仪与PLC数据传输基板连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种柔性打磨自动补偿系统，其特征在于，所述输出轴通过强力刀柄与砂轮片锁紧连接。
4.根据权利要求3所述的一种柔性打磨自动补偿系统，其特征在于，所述所述机械摆臂装置包括底座、旋转安装座、上摆臂和下摆臂，其中，所述旋转安装座从X轴、Y轴构成的平面上旋转接设在底座上，所述下摆臂从Z轴运动方向与旋转安装座铰接，所述上摆臂与下摆臂也从Z轴运转方向相铰接。
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