CN111761459A - 打磨系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种打磨系统及其控制方法。其中，所述打磨系统包括打磨机器人、与打磨机器人连接的PLC控制器、以及与PLC控制器连接的打磨治具；所述打磨治具包括装夹模块、防护块和驱动模块；装夹模块用于装夹设有logo的待打磨工件；防护块的形状与所述logo的形状相匹配；驱动模块与防护块和PLC控制器连接，驱动模块根据PLC控制器发送的控制指令驱动防护块沿预设方向移动，以调节防护块的靠近打磨头侧与工件的打磨面之间的第一距离；打磨机器人上设有用于探测所述第一距离的探针；PLC控制器根据打磨机器人发送的距离信息控制驱动模块的驱动行为。通过上述方式，可以实现在对设有logo的不同厚度产品打磨制程中进行自动补偿，实现打磨精密logo。

Description

打磨系统及其控制方法

技术领域

本申请涉及打磨设备技术领域，特别是涉及一种打磨系统及其控制方法。

背景技术

现有打磨治具使用固定的防护块，当产品的厚度不一致时，返打磨后会造成有的产品因防护不到位形成logo塌边以及有的产品因防护过多形成logo凸起等不良现象。

因此，有必要提供一种可根据不同厚度的产品自动调节防护块与产品之间的距离的打磨治具或系统。

发明内容

本申请提供一种打磨系统及其控制方法，能够解决现有打磨治具使用固定的防护块易导致logo塌边或凸起的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种打磨系统，包括打磨机器人、与所述打磨机器人连接的PLC控制器、以及与所述PLC控制器连接的打磨治具；

所述打磨治具包括装夹模块、防护块和驱动模块；所述装夹模块用于装夹设有logo的待打磨工件；所述防护块的形状与所述logo的形状相匹配；所述驱动模块与所述防护块和所述PLC控制器连接，所述驱动模块根据所述PLC控制器发送的控制指令驱动所述防护块沿预设方向移动，以调节所述防护块的靠近打磨头侧与所述工件的打磨面之间的第一距离；

所述打磨机器人上设有用于探测所述第一距离的探针；所述PLC控制器根据所述打磨机器人发送的距离信息控制所述驱动模块的驱动行为。

优选的，所述驱动模块包括与所述PLC控制器连接的伺服电机、以及与所述防护块连接的调节机构，所述伺服电机上设有转盘，所述调节机构与所述转盘连接，所述伺服电机驱动所述转盘转动，所述转盘转动时带动所述调节机构沿所述预设方向移动。

优选的，所述调节机构包括与所述转盘连接的调节杆以及与所述调节杆和所述防护块连接的支撑导向块，所述转盘转动时带动所述调节杆沿所述预设方向移动，以驱动所述支撑导向块沿所述预设方向移动。

优选的，所述打磨治具还包括具有收容空间的壳体以及设于所述壳体上的连接轴，所述支撑导向块滑动设于所述连接轴上，所述伺服电机和所述转盘固定设于所述壳体内，所述调节杆一端与所述转盘连接，所述调节杆的另一端依次贯穿所述壳体和所述连接轴后与所述支撑导向块连接。

优选的，所述打磨治具还包括穿设于所述壳体的连接臂，所述PLC控制器与所述伺服电机之间的连线设于所述连接臂中。

优选的，所述打磨治具还包括底座、相对间隔设于所述底座上用于支撑所述装夹模块的两个支架，所述壳体固定设于所述底座上且设于两个所述支架之间。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供了一种如上述所述的打磨系统的控制方法，所述控制方法包括：

获取防护块的靠近打磨头侧与工件的打磨面之间的第一距离；

判断所述第一距离是否大于预设第一阈值或者小于预设第二阈值；

若是，控制驱动模块驱动所述防护块沿预设方向移动，并返回执行所述获取防护块的靠近打磨头侧与工件的打磨面之间的第一距离步骤；否则，对所述工件的打磨面进行打磨。

优选的，所述第一距离通过打磨机器人驱动探针探测获得。

优选的，所述控制驱动模块驱动所述防护块沿预设方向移动步骤之后，还包括；

所述打磨机器人为所述驱动模块设置防呆功能。

优选的，所述预设第二阈值为0，所述预设第一阈值的设置范围为0.04-0.06mm。

本申请的有益效果是：本发明的打磨系统及其控制方法通过设置相对工件可移动的防护块以及可实时探测防护块的靠近打磨头侧与工件的打磨面之间的第一距离的探针，根据探测到的第一距离自动控制防护块移动以实现将所述第一距离控制在预设范围内，从而实现在对设有logo的不同厚度产品打磨制程中进行自动补偿，减少人力的投入，同时改善打磨制程中出现的logo塌边或logo凸起等现象，实现打磨精密logo，提升产品质量。

附图说明

图1是本发明实施例打磨系统的结构示意图；

图2是图1中打磨治具的一种结构示意图；

图3是图2所示的打磨治具的部分分解结构示意图；

图4是图3中B处和C处的放大示意图；

图5是图2中沿A-A方向的部分结构的剖面示意图；

图6是本发明实施例打磨系统的控制方法流程示意图。

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。

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。

为了解决现有打磨治具使用固定的防护块易导致logo塌边或logo凸起的问题，本发明实施例提供了一种打磨系统100，请参阅图1所示，所述打磨系统100包括打磨机器人20、与所述打磨机器人20连接的PLC控制器30、以及与所述PLC控制器30连接的打磨治具10，所述PLC控制器30与所述打磨机器人20之间通讯连接，传输数字数据。

需要说明的是，打磨机器人20与PLC控制器30的通讯应用很多，但都是单点信号的通讯。在本发明中，设置打磨机器人20与PLC控制器30传输数字数据，目前在打磨技术领域中还未应用过，未来将会在打磨自动化应用中发挥重要作用。

请参阅图2-5所示的打磨治具10的一种结构示意图，所述打磨治具10包括装夹模块11、防护块12和驱动模块13。具体的，所述装夹模块11用于装夹待打磨工件40，所述待打磨工件40上设有logo41。需要说明的是，所述logo41为空心的轮廓，通过移动所述防护块12可以使其穿过所述logo41。所述防护块12的形状与所述logo41的轮廓形状相匹配(如图4中所示)，以在打磨工件40制程中可以防护所述logo41的轮廓周围区域。

具体的，所述驱动模块13与所述防护块12和所述PLC控制器30连接，所述驱动模块13接收所述PLC控制器30发送的控制指令并根据所述控制指令驱动所述防护块12沿预设方向移动，以调节所述防护块12的靠近打磨头侧与所述工件40的打磨面之间的第一距离。

需要说明的是，在本发明中，所述预设方向为垂直于所述工件40所在平面方向。若所述工件40处于水平方向，如本实施例图2,3,5中所示，则所述预设方向为垂直方向，即所述驱动模块13驱动所述防护块12上升或下降。若所述工件40处于垂直方向，则所述预设方向为水平方向，即所述驱动模块13驱动所述防护块12向左或者向右移动。可以理解的是，其他方向的设置均应属于本发明的保护范围。

进一步的，所述打磨机器人20上设有用于探测所述第一距离的探针。需要说明的是，当所述防护块12距离打磨头比所述工件40的打磨面距离打磨头远时，存在所述防护块12的靠近打磨头侧被所述装夹模块11遮挡的情况，从而导致探针无法探测到所述防护块12的靠近打磨头侧，进而无法探测出两者之间的第一距离。并且，在该情况下对所述工件40的打磨面进行打磨时，会导致logo防护不到位，出现logo塌边的情况。因此，在本发明中，仅考虑所述防护块12与打磨头之间的距离小于或等于所述工件40的打磨面与打磨头之间的距离的情况。

进一步的，所述PLC控制器30根据所述打磨机器人20发送的距离信息控制所述驱动模块13的驱动行为，所述距离信息包括所述防护块12需要移动的方向和距离。

在打磨工件40制程中，当所述防护块12距离打磨头比所述工件40的打磨面距离打磨头近、且探针探测到两者之间的第一距离大于预设第一阈值时，若此时对工件40的打磨面进行打磨，将会出现logo防护过多，导致logo凸起的现象，因此，此时PLC控制器30需要控制驱动模块13驱动所述防护块12向远离打磨头方向移动，以缩小所述第一距离直至在预设范围内。

另一种情况，当所述防护块12距离打磨头比所述工件40的打磨面距离打磨头远时，由于所述防护块12的靠近打磨头侧被所述装夹模块11遮挡，探针无法探测到所述防护块12的靠近打磨头侧，进而无法探测出两者之间的第一距离，若此时对工件40的打磨面进行打磨，将会出现logo防护不到位，导致logo塌边的现象，因此，此时PLC控制器30需要控制驱动模块13驱动所述防护块12向靠近打磨头方向移动，以使探针能够探测到所述防护块12的靠近打磨头侧，且使两者之间的第一距离在预设范围内。

需要说明的是，所述打磨机器人20还具备编写程式为所述驱动模块13设置防呆功能。当所述第一距离不在预设范围内，需要调节时，所述打磨机器人20编写程式为所述驱动模块13设置防呆功能，在调节完后再次探测两者之间的第一距离，直至将两者之间的第一距离调至预设范围内。

本发明的打磨系统100通过设置相对工件40可移动的防护块12以及可实时探测防护块12的靠近打磨头侧与工件40的打磨面之间的第一距离的探针，根据探测到的第一距离自动控制防护块12移动以实现将所述第一距离控制在预设范围内，从而实现在对设有logo的不同厚度产品打磨制程中进行自动补偿，减少人力的投入，同时改善打磨制程中出现的logo塌边或logo凸起等现象，实现打磨精密logo，提升产品质量。

继续参阅图3和图5所示，所述驱动模块13包括与所述PLC控制器30连接的伺服电机131以及与所述防护块12连接的调节机构132，所述伺服电机131上设有转盘133，所述调节机构132与所述转盘133连接。所述伺服电机131驱动所述转盘133转动，所述转盘133转动时带动所述调节机构132沿所述预设方向移动。具体的，在本实施例中，所述调节机构132为升降机构，所述转盘133转动时带动所述升降机构上升或下降，从而调节所述防护块12的靠近打磨头侧与所述工件40的打磨面之间的高度差。

继续参阅图3和图5所示，所述调节机构132包括与所述转盘133连接的调节杆1321以及与所述调节杆1321和所述防护块12连接的支撑导向块1322，所述转盘133转动时带动所述调节杆1321沿所述预设方向移动，以驱动所述支撑导向块1322沿所述预设方向移动。

继续参阅图2,3,5所示，在本实施例中，所述打磨治具10还包括具有收容空间的壳体14以及设于所述壳体14上的连接轴18，所述支撑导向块1322滑动套设于所述连接轴18上，所述伺服电机131和所述转盘133固定设于所述壳体14内，所述调节杆1321一端与所述转盘133连接，所述调节杆1321的另一端依次贯穿所述壳体14和所述连接轴18后与所述支撑导向块1322连接。

继续参阅图2,3,5所示，在本实施例中，所述打磨治具10还包括穿设在所述壳体14上的连接臂15，所述PLC控制器30与所述伺服电机131之间的连线设于所述连接臂15中。

继续参阅图2,3,5所示，在本实施例中，所述打磨治具10还包括底座16、相对间隔设于所述底座16上用于支撑所述装夹模块11的两个支架17，所述壳体14固定设于所述底座16上且设于两个所述支架17之间。

进一步的，请参阅图6所示，图6为本发明实施例提供的用于上述打磨系统的控制方法流程示意图，需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的控制方法并不以图6所示的流程顺序为限。如图6所示，所述控制方法包括如下步骤：

步骤S201：获取防护块的靠近打磨头侧与工件的打磨面之间的第一距离。

在步骤S201中，所述第一距离通过打磨机器人驱动探针探测获得。如前所述，本发明仅考虑所述防护块与打磨头之间的距离小于或等于所述工件的打磨面与打磨头之间的距离的情况。

步骤S202：判断所述第一距离是否大于预设第一阈值或者小于预设第二阈值。

在步骤S202中，若判断结果为是，说明所述防护块的靠近打磨头侧与所述工件的打磨面之间的距离超出了预设范围，需要对两者之间的距离进行调节。具体包括：计算所述防护块需要移动的方向和调节的距离，并将所述需要调节的距离信息发送至PLC控制器，所述PLC控制器执行步骤S203。

更具体的，若所述第一距离大于所述预设第一阈值，则计算所述第一距离与所述预设第一阈值之间的第一差值，并将所述第一差值发送至所述PLC控制器，所述第一差值即为所述防护块需要向远离打磨头方向移动的距离。若所述第一距离小于所述预设第二阈值，则计算所述第一距离与所述预设第二阈值之间的第二差值，并将所述第二差值发送至所述PLC控制器，所述第二差值即为所述防护块需要向靠近打磨头方向移动的距离。

在步骤S202中，若判断结果为否，说明所述防护块的靠近打磨头侧与所述工件的打磨面之间的第一距离在预设范围之内，不需要进行调节，因此执行步骤S204。

需要说明的是，所述预设第一阈值和所述预设第二阈值根据实际情况以及多次试验获得。例如，在本发明中，所述预设第一阈值的设置范围为0.04-0.06mm，本实施例中优选为0.05mm。所述预设第二阈值设置为0mm，即当两者之间的第一距离不超过0.05mm时均可启动打磨操作。

步骤S203：控制驱动模块驱动所述防护块沿预设方向移动，并返回执行步骤S201。

在步骤S203中，承前所述，若所述第一距离大于所述预设第一阈值，控制驱动模块驱动所述防护块朝向远离打磨头方向移动；若所述第一距离小于所述预设第二阈值，控制驱动模块驱动所述防护块朝向靠近打磨头方向移动。

可选的，为了确保只有当所述第一距离满足预设范围时才启动打磨操作，保证产品质量，在本发明的其他实施方式中，当控制驱动模块驱动所述防护块沿预设方向移动后，所述打磨机器人编写程式为所述驱动模块设置防呆功能，再次探测两者之间的距离，直至将两者之间的第一距离调至预设范围内。

步骤S204：对所述工件的打磨面进行打磨。

本发明实施例提供用于上述打磨系统的控制方法通过获取防护块的靠近打磨头侧与工件的打磨面之间的第一距离，并根据获取到的第一距离自动控制防护块移动以实现将所述第一距离控制在预设范围内，从而实现在对设有logo的不同厚度产品打磨制程中进行自动补偿，减少人力的投入，同时改善打磨制程中出现的logo塌边或logo凸起等现象，实现打磨精密logo，提升产品质量。

以上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。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，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，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均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)

1.一种打磨系统，其特征在于，包括打磨机器人、与所述打磨机器人连接的PLC控制器、以及与所述PLC控制器连接的打磨治具；

所述打磨治具包括装夹模块、防护块和驱动模块；所述装夹模块用于装夹设有logo的待打磨工件；所述防护块的形状与所述logo的形状相匹配；所述驱动模块与所述防护块和所述PLC控制器连接，所述驱动模块根据所述PLC控制器发送的控制指令驱动所述防护块沿预设方向移动，以调节所述防护块的靠近打磨头侧与所述工件的打磨面之间的第一距离；

所述打磨机器人上设有用于探测所述第一距离的探针；所述PLC控制器根据所述打磨机器人发送的距离信息控制所述驱动模块的驱动行为。

2.根据权利要求1所述的打磨系统，其特征在于，所述驱动模块包括与所述PLC控制器连接的伺服电机、以及与所述防护块连接的调节机构，所述伺服电机上设有转盘，所述调节机构与所述转盘连接，所述伺服电机驱动所述转盘转动，所述转盘转动时带动所述调节机构沿所述预设方向移动。

3.根据权利要求2所述的打磨系统，其特征在于，所述调节机构包括与所述转盘连接的调节杆以及与所述调节杆和所述防护块连接的支撑导向块，所述转盘转动时带动所述调节杆沿所述预设方向移动，以驱动所述支撑导向块沿所述预设方向移动。

4.根据权利要求3所述的打磨系统，其特征在于，所述打磨治具还包括具有收容空间的壳体以及设于所述壳体上的连接轴，所述支撑导向块滑动设于所述连接轴上，所述伺服电机和所述转盘固定设于所述壳体内，所述调节杆一端与所述转盘连接，所述调节杆的另一端依次贯穿所述壳体和所述连接轴后与所述支撑导向块连接。

5.根据权利要求4所述的打磨系统，其特征在于，所述打磨治具还包括穿设于所述壳体的连接臂，所述PLC控制器与所述伺服电机之间的连线设于所述连接臂中。

6.根据权利要求4所述的打磨系统，其特征在于，所述打磨治具还包括底座、相对间隔设于所述底座上用于支撑所述装夹模块的两个支架，所述壳体固定设于所述底座上且设于两个所述支架之间。

7.一种如权利要求1-6中任一项所述的打磨系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

获取防护块的靠近打磨头侧与工件的打磨面之间的第一距离；

判断所述第一距离是否大于预设第一阈值或者小于预设第二阈值；

若是，控制驱动模块驱动所述防护块沿预设方向移动，并返回执行所述获取防护块的靠近打磨头侧与工件的打磨面之间的第一距离步骤；否则，对所述工件的打磨面进行打磨。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述第一距离通过打磨机器人驱动探针探测获得。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制驱动模块驱动所述防护块沿预设方向移动步骤之后，还包括；

所述打磨机器人为所述驱动模块设置防呆功能。

10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述预设第二阈值为0，所述预设第一阈值的设置范围为0.04-0.06mm。

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