CN108908026B - 砂带自动偏摆装置及偏摆方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种砂带自动偏摆装置及偏摆方法，其中砂带自动偏摆装置固定在砂光机机架上，包括感应单元、控制单元和执行单元，所述感应单元用于检测所述砂带位置和偏移方向,以及作为砂带摆动控制的控制点；所述控制单元接收所述感应单元的信号并控制所述执行单元动作；所述执行单元包括伺服电机、直线驱动器，所述直线驱动器位于所述伺服电机下方与所述伺服电机连接。本发明的砂带自动偏摆装置采用伺服电机驱直线驱动器的方式实现砂带的自动偏摆，提高了工作效率，可靠性和自动化程度,并且能够准确控制砂带的摆动幅度和频率。

Description

砂带自动偏摆装置及偏摆方法

技术领域

本发明涉及宽带砂光机砂带纠偏技术领域，尤其涉及一种能够自动纠偏的砂带自动偏摆装置及偏摆方法。

背景技术

由于宽带砂光机结构和磨削工艺的要求，紧箍在砂辊和张摆辊表面的环形砂带既要跟随辊作高速旋转运动，又要能够沿辊轴向作一定幅度和频率的往复运动。砂带轴向往复运动一般由偏摆装置实现，其一方面是为了磨削工艺的要求，一方面是保证砂带在高速运动下不跑偏。

为了砂带往复运动偏摆时不跑偏，需要对砂带进行纠偏。目前现有的砂带纠偏方式是通过采用气缸驱动的方式来实现的，此种方式存在以下缺陷：砂带不跑偏的初始位置必须由人工调整，并且每更换一次砂带，都需要重新调整，工作效率和自动化程度低，同时人工调整不准确，容易造成砂带跑偏、断裂、损坏，增加生产成本，并且纠偏精度较低。此外，由于气缸的行程是固定的，砂带轴向往复运动的幅度和频率不能线性控制，不利于磨削工艺的优化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现砂带自动纠偏的砂带自动偏摆装置及偏摆方法，同时解决砂带轴向往复运动和频率不能控制的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种砂带自动偏摆装置，固定在所述砂光机机架上，包括感应单元、控制单元和执行单元，

所述感应单元用于检测所述砂带位置和偏移方向以及作为砂带摆动控制的控制点；

所述控制单元接收所述感应单元的信号并控制所述执行单元动作；

所述执行单元包括伺服电机、直线驱动器，所述直线驱动器位于所述伺服电机下方与所述伺服电机连接。

根据本发明的一个方面，所述感应单元包括：

第一光电开关，设置在所述砂带外侧；

第二光电开关，与所述第一光电开关对称地设置在所述砂带内侧；

第三光电开关，设置在所述第一光电开关和所述第二光电开关的中间位置；

所述第一光电开关和所述第二光电开关用于检测所述砂带的偏移方向；

所述第三光电开关用于检测所述砂带的位置并作为所述砂带自动偏摆的控制点。

根据本发明的一个方面，所述砂光机包括：

砂辊；

悬臂，位于所述砂辊下方，所述伺服电机安装在所述悬臂上；

连接组件，安装在所述悬臂上；

张摆辊，位于连接组件下方与所述连接组件连接，并可沿水平方向绕所述连接组件旋转。

所述张摆辊上设置挡板组件，所述直线驱动器设置在挡板组件的中间位置。

为实现上述目的，本发明提供一种砂带偏摆方法，包括：

S1、对所述砂带进行纠偏，获取所述砂带轴向初始位置；

S2、设定所述砂带轴向往复运动的幅度和频率，控制所述砂带以设定频率和偏移量往复偏摆。

根据本发明的一个方面，所述步骤S1包括：

S11、设定所述砂辊启动时所述直线驱动器的初始位置为零点；

S12、将所述第一光电开关、所述第二光电开关和所述第三光电开关的检测信号传输至所述控制单元，由所述控制单元判断所述砂带的位置和偏移方向；

S13、所述控制单元根据接收到的信号控制所述直线驱动器向左或向右移动，使所述砂带轴向位置发生变化；

S14、设定所述之前驱动器当前所处位置为新的零点，重复步骤S12-S13，直至所述砂辊的中心线与所述张摆辊的中心线在水平面内的投影重合，完成所述砂带的纠偏。

根据本发明的一个方面，每次设置新的零点后，所述直线驱动器向左或向右的偏移量限于上次设定零点时所述直线驱动器向左或向右的偏移量。

根据本发明的一个方面，在步骤S2中，包括：

S21、设定所述砂带纠偏后所述直线驱动器的位置为最终零点；

S22、由所述控制单元设定所述砂带轴向往复运动的幅度和频率，控制所述砂带以设定的频率和偏移量轴向往复偏摆。

根据本发明的一个方案，采用感应单元检测砂带的位置和跑偏方向，并将检测信号发送至控制单元，控制单元通过对光电开关信号的判断和程序运算，自动寻找砂带不跑偏时，直线驱动器位移的最终零位，完成砂带的自动纠偏，不需要进行手动调节。自动纠偏完成后，控制单元可自由设定直线驱动器推杆来回运动的位移，克服现有装置气缸行程固定的缺点，控制砂带按照设定的砂带轴向往复运动的幅度和频率，定量驱动伺服电机，使张摆辊作有规律的摆动，从而实现砂带按照设定摆幅和摆频作轴向往复偏摆。该装置结构简单，并能准确控制砂带的摆幅和摆频，对宽带砂光机的工作效率、可靠性和自动化程度都有较大的提高。

根据本发明的一个方案，本发明的砂带自动偏摆装置设置有第一光电开关、第二光电开关和第三光电开关，并且第一光电开关和第二光电开关可以检测砂带的跑偏方向，第三光电开关可以检测砂带的所处位置并作为所述砂带自动偏摆的控制点，如此使得感应单元的对砂带的检测更为精准，从而保证了控制单元接收到感应单元的信号控制执行单元动作的精准度，最终保证砂带的纠偏精度更高。

附图说明

图1是示意性表示包含本发明砂带偏摆装置的砂光机局部结构主视图；

图2是示意性表示包含本发明砂带偏摆装置的砂光机局部结构左视图。

附图标号所代表的含义如下：

1、感应单元。2、执行单元。11、第一光电开关。12、第二光电开关。13、第三光电开关。21、伺服电机。22、直线驱动器。3、砂带。4、砂辊。5、悬臂。6、连接组件。7、张摆辊。71、挡板组件。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

图1是示意性表示包含本发明砂带偏摆装置的砂光机局部结构主视图。图2是示意性表示包含本发明砂带偏摆装置的砂光机局部结构左视图。结合图1、图2所示，本发明的砂带偏摆装置固定安装在砂光机的机架上，包括感应单元1、执行单元2和控制单元(未图示)，感应单元1用于检测砂带3的位置和偏移方向以及作为砂带摆动控制的控制点，控制单元接收感应单元1的信号并控制执行单元2动作。执行单元2根据控制单元的指令带动砂带3轴向移动。以下对各个单元进行详细说明。

如图1、图2所示，砂光机通常砂辊4、悬臂5、和张摆辊7。悬臂5位于砂辊4下方，张摆辊7设置在悬臂5下方，具体来说，悬臂5上安装有连接组件6，张摆辊7设置在连接组件6下方与连接组件6连接，张摆辊7可沿着水平方向绕连接组件6旋转。砂带3为环形砂带，紧箍在砂辊4和张摆辊7的表面。

如图1、图2所示，本发明的感应单元1包括第一光电开关11、第二光电开关12和第三光电开关13。在本实施方式中，第一光电开关11设置在砂带3的外侧，第二光电开关12设置在砂带3的内侧，第一光电开关11和第二光电开关12对称的设置。第一光电开关11和第二光电开关12监测砂带3边缘，作为判断砂带3跑偏方向的信号点。第三光电开关13设置在第一光电开关11和第二光电开关12的中间位置，第三光电开关13监测砂带3边缘，作为判断砂带3所处大致位置的信号点，并作为所述砂带自动偏摆的控制点，同时也是砂带左右往复运动的中心点。

本发明的砂带自动偏摆装置设置有第一光电开关11、第二光电开关12和第三光电开关13，并且第一光电开关11和第二光电开关12可以检测砂带3的跑偏方向，第三光电开关13可以检测砂带3的所处位置并作为所述砂带自动偏摆的控制点，如此使得感应单元1对砂带3的检测更为精准，从而保证了控制单元接收到感应单元1的信号控制执行单元2动作的精准度，最终保证砂带3的纠偏精度更高。

如图1所示，本发明的执行单元2包括伺服电机21和直线驱动器22。在本实施方式中，伺服电机21固定安装在悬臂5上，直线驱动器22设置在伺服电机21下方与伺服电机21连接，伺服电机21可驱动直线驱动器22动作，直线器驱动器22可以在伺服电机21的驱动下沿水平方向(轴向)向左或向右移动。在本实施方式中，张摆辊7上固定安装有挡板组件71，挡板组件71包括第一挡板和第二挡板，直线驱动器22设置在单第一挡板和第二挡板的中间位置，即第一挡板和第二挡板在直线驱动器22两侧对称设置，直线驱动器22的推杆运动时可推动第一挡板向左移动或推动第二挡板向右移动，从而最终实现砂带3的轴向移动。

本发明采用感应单元1检测砂带3的位置和跑偏方向，并将检测信号发送至控制单元，控制单元通过对光电开关信号的判断和程序运算，自动寻找砂带3不跑偏时，直线驱动器22位移的最终零位，完成砂带的自动纠偏，不需要进行手动调节。自动纠偏完成后，控制单元可自由设定直线驱动器22推杆来回运动的位移，克服现有装置气缸行程固定的缺点，控制砂带3按照设定的砂带轴向往复运动的幅度和频率，定量驱动伺服电机21，使张摆辊7作有规律的摆动，从而实现砂带3按照设定摆幅和摆频作轴向往复偏摆。该装置结构简单，并能准确控制砂带的摆幅和摆频，对宽带砂光机的工作效率、可靠性和自动化程度都有较大的提高。

采用本发明的砂带自动偏摆装置实现砂带自动偏摆的方法包括：

S1、首先需要对砂带3进行纠偏，获取砂带3的轴向初始位置，即砂带不跑偏时的位置。S2、设定砂带3轴向往复运动的幅度和频率，控制砂带3以设定的摆动幅度和频率往复偏摆。

具体来说，步骤S1包括：S11、当砂光机的砂辊4开启后，设定直线器驱动22的初始位置为零点。即直线驱动器22在此零点的位置可以向左或向右移动相同的距离。S12、将第一光电开关11、第二光电开关12和第三光电开关13的检测信号反馈至控制单元，控制单元判断砂带3的位置和跑偏方向。S13通过分析和程序计算控制直线驱动器22推动挡板组件71，使张摆辊7向左或向右移动，进而使砂带3的轴向位置发生改变。S14设定直线驱动器22当前位置为新的零点,重复步骤S12-S13，直至砂辊4的中心线与张摆辊7的中心线在水平面内的投影重合，完成砂带3的纠偏。而现有操作过程中，可以根据纠偏的精度要求来设定需要调整的砂辊4的中心线与张摆辊7的中心线的投影重合度。也就是说，实际的操作过程中，可以根据对于纠偏精度的要求，使砂辊4的中心线与张摆辊7的中心线在水平面内的投影基本重合即可完成纠偏。

需要注意的时，每次设置新的零点后，所述直线驱动器22向左或向右的偏移量小于上次设定零点时所述直线驱动器向左或向右的偏移量。也就是说，在纠偏过程中，砂带3每次轴向的移动量是逐渐减小的，当砂辊4的中心线与张摆辊7的中心线在水平面内的投影重合时，砂带3的移动量为零，此时就完成了砂带3的纠偏。

完成步骤S1之后，即砂带3纠偏完成之后，进行步骤S2，设定砂带3纠偏后直线驱动器22的位置为最终零位，然后由控制单元设定砂带3轴向往复运动的幅度和频率。即控制直线驱动器22以最终零位为起点，以向左和向右相同的移动量为行程，控制砂带3以设定的频率和偏移量轴向往复偏摆。此外，通过改变直线驱动器22推杆左右移动的速度和距离即可相应改变砂带3轴向移动的频率和幅度，实现砂带3的线性偏摆。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种砂带自动偏摆装置，固定在砂光机机架上，包括感应单元（1）、控制单元和执行单元（2），其特征在于，

所述感应单元（1）用于检测所述砂带（3）位置和偏移方向以及作为砂带摆动控制的控制点；

所述控制单元接收所述感应单元（1）的信号并控制所述执行单元（2）动作；

所述执行单元（2）包括伺服电机（21）和直线驱动器（22），所述直线驱动器（22）位于所述伺服电机（21）下方与所述伺服电机（21）连接;

所述感应单元（1）包括：

第一光电开关（11），设置在所述砂带（3）外侧；

第二光电开关（12），与所述第一光电开关（11）对称地设置在所述砂带（3）内侧；

第三光电开关（13），设置在所述第一光电开关（11）和所述第二光电开关（12）的中间位置；

所述第一光电开关（11）和所述第二光电开关（12）用于检测所述砂带（3）的偏移方向；

所述第三光电开关（13）用于检测所述砂带（3）的位置并作为所述砂带（3）自动偏摆的控制点。

2.根据权利要求1所述的砂带自动偏摆装置，其特征在于，所述砂光机包括：

砂辊（4）；

悬臂（5），位于所述砂辊（4）下方，所述伺服电机（21）安装在所述悬臂（5）上；

连接组件（6），安装在所述悬臂（5）上；

张摆辊（7），位于连接组件（6）下方与所述连接组件（6）连接，并可沿水平方向绕所述连接组件（6）旋转；

所述张摆辊（7）上设有挡板组件（71），所述直线驱动器（22）设置在挡板组件（71）的中间位置。

3.一种采用权利要求2所述砂带自动偏摆装置的偏摆方法，包括：

S1、对所述砂带进行纠偏，获取所述砂带轴向的初始位置；

S2、设定所述砂带轴向往复运动的幅度和频率，控制所述砂带以设定频率和幅度往复偏摆；

所述步骤S1包括：

S11、设定所述砂辊启动时所述直线驱动器的初始位置为零点；

S12、将所述第一光电开关、所述第二光电开关和所述第三光电开关的检测信号传输至所述控制单元，由所述控制单元判断所述砂带的位置和偏移方向；

S13、所述控制单元根据接收到的信号控制所述直线驱动器向左或向右移动，使所述砂带轴向位置发生变化；

S14、设定所述直线驱动器当前所处位置为新的零点，重复所述步骤S12-S13，直至所述砂辊的中心线与所述张摆辊的中心线在水平面内的投影重合，完成所述砂带的纠偏。

4.根据权利要求3所述的偏摆方法，其特征在于，每次设置新的零点后，所述直线驱动器向左或向右的偏移量小于上次设定零点时所述直线驱动器向左或向右的偏移量。

5.根据权利要求3所述的偏摆方法，其特征在于，在步骤S2中，包括：

S21、设定所述砂带纠偏后所述直线驱动器的位置为最终零点；

S22、由所述控制单元设定所述砂带轴向往复运动的幅度和频率，控制所述砂带以设定的频率和幅度轴向往复偏摆。