CN111775032A - 一种自动金属表面去渣抛光机 - Google Patents

一种自动金属表面去渣抛光机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动金属表面去渣抛光机，包括基座，所述基座的上端安装有抛光座，抛光座上设置有弧形外罩，弧形外罩的底端与抛光座的内侧端固定焊接；所述抛光座的内侧安装有电机支撑底板，电机支撑底板与抛光座固定焊接。本自动金属表面去渣抛光机，在对金属表面抛光时，会带动圆盘外侧安装的扇叶同步高速转动，扇叶高速转动产生风，金属碎屑进行清理，当转速低于抛光所需的转速时，调节变频器U来调整电机转速，使转速满足抛光工作所需的转速；整体在不影响抛光工作的前提下，可实时对抛光产生的金属碎屑进行清理，清理方便，大大提高了抛光的质量及效率。

Description

一种自动金属表面去渣抛光机
技术领域
本发明涉及抛光机技术领域，具体为一种自动金属表面去渣抛光机。
背景技术
现有的抛光机在做抛光工作时，会产生大量的金属碎屑，金属碎屑在摩擦的作用下，产生静电，从而吸附在抛光盘以及金属面板上，金属碎屑的大量堆积则会影响正常抛光工作，降低对金属表面抛光的效果，因此需要对抛光过程中产生的金属碎屑进行清理，传统的抛光机都是在对金属表面做完抛光工作后，停机对金属碎屑进行清理，这种方式会大大降低抛光工作的效率，同时金属碎屑会降低抛光的碎屑，基于上述存在的缺陷，提出一种自动金属表面去渣抛光机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动金属表面去渣抛光机，具有在不影响抛光工作的前提下，可实时对抛光产生的金属碎屑进行清理，清理方便，大大提高了抛光的质量及效率的优点，解决了现有技术中抛光过程中产生的金属碎屑会对抛光工作产生影响，降低金属表面抛光效果的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动金属表面去渣抛光机，包括基座，所述基座的上端安装有抛光座，抛光座上设置有弧形外罩，弧形外罩的底端与抛光座的内侧端固定焊接；所述抛光座的内侧安装有电机支撑底板，电机支撑底板与抛光座固定焊接，电机支撑底板的外侧采用螺栓螺帽固定连接有电机支撑座，电机支撑座的上端固定安装有电机；
所述弧形外罩的外侧加装有抛光盘，并在抛光盘的侧端加装后有转轴，转轴贯穿弧形外罩连接在抛光盘上，并在凸出于弧形外罩外侧的转轴上安装圆盘，并采用螺栓将圆盘固定在转轴上；
所述电机支撑底板的侧端加装有支撑架，转轴贯穿支撑架上端的圆槽，转轴的另一端安装有从皮带转动盘；所述电机的输出端加装有主皮带转动盘，从皮带转动盘与主皮带转动盘间加装有传动皮带；
所述基座的下侧加装有主控箱，电机与主控箱电性连接。
优选的，所述抛光盘的外侧加装有扇叶，扇叶为五个，五个以抛光盘的圆形为中心固定安装在抛光盘的外侧。
优选的，所述抛光座的两侧端均加装有挡渣板，挡渣板与抛光座的连接端设置有空心状。
优选的，所述主控箱内集成有MCU主控单元、转速采集单元、稳压电源电路、转速调节电路和LCD显示屏，转速采集单元的检测端连接到电机的转轴端，转速采集单元、稳压电源电路和LCD显示屏与MCU主控单元电性连接，转速调节电路与电机相连。
优选的，所述MCU主控单元采用主控芯片U1，主控芯片U1的型号为PIC10F。
优选的，所述转速采集单元包括三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C1，三极管Q1的基极连接到电阻R1的输出端，三极管Q1的集电极连接到电阻R2的输入端，并连接到电阻R3的输入端，电阻R2的输出端接地，电阻R3的输出端连接到电容C1的输入端，并连接到主控芯片U1的脚4。
优选的，所述稳压电源电路包括二极管D1、芯片TS1、芯片TS2和电容C2，电容C2的输出端接到电阻R1的输入端，并连接到芯片TS2的输入端，电容C2的输入端连接到二极管D1的脚1和脚2，并连接到芯片TS1的输入端；所述二极管D1的脚3连接到+5V电源端输出，并连接到三极管Q1的发射极以及芯片U1的脚5。
优选的，所述转速调节电路包括变频器U2和联动开关K1，变频器U2的R端子连接联动开关K1后连接到L1电源输入端，变频器U2的S端子连接联动开关K1后连接到L2电源输入端，变频器U2的T端子连接联动开关K1后连接到L3电源输入端；所述变频器U2的U端子、V端子以及W端子连接到电机上。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本自动金属表面去渣抛光机，抛光盘转动对金属表面进行抛光，在对金属表面抛光时，会带动圆盘外侧安装的扇叶同步高速转动，扇叶高速转动产生风，从而将抛光盘下侧的金属碎屑吹向抛光座的两侧，金属碎屑在挡渣板的格挡作用下，从挡渣板与抛光座的连接端的空槽出落下，完成对金属碎屑的清理工作，降低产生的金属碎屑对抛光工作的影响，提高抛光效率的同时，提高抛光质量；通过转速采集单元实时采集电机的转速信息传输到MCU主控单元，MCU主控单元将检测到的转速信息传输到LCD显示屏，工作人员可观测到转速信息，当转速低于抛光所需的转速时，调节变频器U来调整电机转速，使转速满足抛光工作所需的转速；整体在不影响抛光工作的前提下，可实时对抛光产生的金属碎屑进行清理，清理方便，大大提高了抛光的质量及效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明转速控制模块框图；
图4为本发明的MCU主控单元电路图；
图5为本发明的转速采集单元电路图；
图6为本发明的稳压电源电路图；
图7为本发明的转速调节电路图。
图中：1、基座；2、抛光座；3、弧形外罩；4、电机支撑底板；5、电机支撑座；6、电机；7、抛光盘；8、转轴；9、圆盘；10、支撑架；11、从皮带转动盘；12、主皮带转动盘；13、传动皮带；14、主控箱；141、MCU主控单元；142、转速采集单元；143、稳压电源电路；144、转速调节电路；145、LCD显示屏；15、扇叶；16、挡渣板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，一种自动金属表面去渣抛光机，包括基座1，基座1的上端安装有抛光座2，抛光座2上设置有弧形外罩3，弧形外罩3的底端与抛光座2的内侧端固定焊接；抛光座2的内侧安装有电机支撑底板4，电机支撑底板4与抛光座2固定焊接，电机支撑底板4的外侧采用螺栓螺帽固定连接有电机支撑座5，电机支撑座5的上端固定安装有电机6；弧形外罩3的外侧加装有抛光盘7，并在抛光盘7的侧端加装后有转轴8，转轴8贯穿弧形外罩3连接在抛光盘7上，并在凸出于弧形外罩3外侧的转轴8上安装圆盘9，并采用螺栓将圆盘9固定在转轴8上；电机支撑底板4的侧端加装有支撑架10，转轴8贯穿支撑架10上端的圆槽，转轴8的另一端安装有从皮带转动盘11；电机6的输出端加装有主皮带转动盘12，从皮带转动盘11与主皮带转动盘12间加装有传动皮带13；基座1的下侧加装有主控箱14，电机6与主控箱14电性连接。
请参阅图1，抛光盘7的外侧加装有扇叶15，扇叶15为五个，五个以抛光盘7的圆形为中心固定安装在抛光盘7的外侧，设置的扇叶15随着抛光盘7的转动而转动，产生气流，将抛光产生的金属碎屑吹向抛光座2的外侧。
请参阅图1，抛光座2的两侧端均加装有挡渣板16，挡渣板16与抛光座2的连接端设置有空心状，挡渣板16对吹起的金属碎屑起到格挡的作用，金属碎屑撞击到挡渣板16后从挡渣板16与抛光座2的连接端的空心槽出落下，在抛光座2的两侧端可放置金属碎屑收集箱对落下的金属碎屑进行收集。
请参阅图3，主控箱14内集成有MCU主控单元141、转速采集单元142、稳压电源电路143、转速调节电路144和LCD显示屏145，转速采集单元142的检测端连接到电机6的转轴8上，转速采集单元142、稳压电源电路143和LCD显示屏145与MCU主控单元141电性连接，转速调节电路144与电机6相连。
请参阅图4，MCU主控单元141采用主控芯片U1，主控芯片U1的型号为PIC10F，用以对转速采集单元142采集到的转速信号进行处理，并将转速信号传输到LCD显示屏145进行显示。
请参阅图5，转速采集单元142包括三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C1，三极管Q1的基极连接到电阻R1的输出端，三极管Q1的集电极连接到电阻R2的输入端，并连接到电阻R3的输入端，电阻R2的输出端接地，电阻R3的输出端连接到电容C1的输入端，并连接到主控芯片U1的脚4，转速采集单元142安装在电机6的输出端，用来采集转速信息。
请参阅图6，稳压电源电路143包括二极管D1、芯片TS1、芯片TS2和电容C2，电容C2的输出端接到电阻R1的输入端，并连接到芯片TS2的输入端，电容C2的输入端连接到二极管D1的脚1和脚2，并连接到芯片TS1的输入端；二极管D1的脚3连接到+5V电源端输出，并连接到三极管Q1的发射极以及芯片U1的脚5，稳压电源电路143为MCU主控单元141、转速采集单元142的工作提供电能。
请参阅图7，转速调节电路144包括变频器U2和联动开关K1，变频器U2的R端子连接联动开关K1后连接到L1电源输入端，变频器U2的S端子连接联动开关K1后连接到L2电源输入端，变频器U2的T端子连接联动开关K1后连接到L3电源输入端；变频器U2的U端子、V端子以及W端子连接到电机6上，通过调节变频器U2，来调节工作电压及频率，实现对转速的调节，使转速达到抛光工作所需的转速。
该自动金属表面去渣抛光机，由电机6工作，带动输出端的主皮带转动盘12转动，主皮带转动盘12与从皮带转动盘11采用传动皮带13连接，在传动皮带13的传动作用下，带动从皮带转动盘11转动，从皮带转动盘11转动带动转轴8转动，从而由转轴8转动带动抛光盘7转动，对金属表面进行抛光，在对金属表面抛光时，会产生大量的金属碎屑，而抛光盘7在抛光转动的同时，会带动圆盘9外侧安装的扇叶15同步高速转动，扇叶15高速转动产生风，从而将抛光盘7下侧的金属碎屑吹向抛光座2的两侧，抛光座2的两侧端均加装有挡渣板16，挡渣板16与抛光座2的连接端设置有空心状，挡渣板16会撞击到挡渣板16上，从挡渣板16与抛光座2的连接端的空槽出落下，抛光座2的两侧下端可放置金属碎屑收集箱对落下的金属碎屑进行收集，以实现在抛光的同时，清理产生的金属碎屑，同时可对碎屑进行收集，降低产生的金属碎屑对抛光工作的影响，提高抛光效率的同时，提高抛光质量；但是由于安装扇叶15，必然增大了转动的阻力，从而降低电机6的转速，在一定程度上影响抛光工作，因此设置转速采集单元142实时采集电机6的转速信息，将转速信息传输到MCU主控单元141，MCU主控单元141将检测到的转速信息传输到LCD显示屏145，LCD显示屏145对转速信息进行显示，当工作人员观测到转速低于抛光所需的转速时，调节变频器U2来调整输出的电压和频率，从而实现对电机6转速的调节，因此使其满足抛光工作所需的转速；整体在不影响抛光工作的前提下，可实时对抛光产生的金属碎屑进行清理，清理方便，大大提高了抛光的质量及效率。
综上所述：本自动金属表面去渣抛光机，抛光盘7转动对金属表面进行抛光，在对金属表面抛光时，会带动圆盘9外侧安装的扇叶15同步高速转动，扇叶15高速转动产生风，从而将抛光盘7下侧的金属碎屑吹向抛光座2的两侧，金属碎屑在挡渣板16的格挡作用下，从挡渣板16与抛光座2的连接端的空槽出落下，完成对金属碎屑的清理工作，降低产生的金属碎屑对抛光工作的影响，提高抛光效率的同时，提高抛光质量；通过转速采集单元142实时采集电机6的转速信息传输到MCU主控单元141，MCU主控单元141将检测到的转速信息传输到LCD显示屏145，工作人员可观测到转速信息，当转速低于抛光所需的转速时，调节变频器U2来调整电机6转速，使转速满足抛光工作所需的转速；整体在不影响抛光工作的前提下，可实时对抛光产生的金属碎屑进行清理，清理方便，大大提高了抛光的质量及效率。
在一个实施例中，根据金属碎屑的收集情况利用所述MCU主控单元(141)通过转速调节电路(144)对电机(6)的转速进行控制，使得根据当前金属碎屑收集的情况来时刻控制电机(6)的转速，以达到金属碎屑过多过大的时候清理风速越大，避免因为金属碎屑过多过大导致清理的不干净，其具体步骤包括；
步骤A1：首先在所述金属碎屑收集箱的下方安装多个称重传感器，并在抛光座2的连接端的空槽处安装红外计数装置利用公式(1)得到当前金属碎屑的清理难易程度值
Figure BDA0002580804510000071
其中T(t)表示t时刻金属碎屑的清理难易程度值；ma(t)表示t时刻第a个称重传感器得到的数值；n表示安装的称重传感器的总个数；D(t)表示t时刻红外计数装置得到的数值；Δt表示单位时间间隔(取值为1s)；
公式(1)根据红外计数装置可以分析出当前金属碎屑清理的量，再结合称重传感器便可以知道金属碎屑清理的重量进行综合分析(例如当发现当前金属碎屑清理的量很少但是重量比较大时说明当前清理的金属碎屑中大块的金属碎屑较多，所以当前金属碎屑的清理难易程度值较高表示比较难清理)，从而可以判断出当前金属碎屑的清理难易程度，再利用得到的当前金属碎屑的清理难易程度值进行后续步骤的计算；
步骤A2：根据步骤A1得到的金属碎屑的清理难易程度值得到所述控制电机(6)需要增加的转速增加量
Figure BDA0002580804510000081
其中ΔZ表示所述控制电机(6)需要增加的转速增加量；Z表示所述控制电机(6)当前的转速值；
步骤A3：利用公式(3)分析控制电机(6)通过步骤A2增加了电机转速后是否满足抛光所需的转速，若不满足利用公式进行修正得到修正后的控制电机(6)的转速值
Figure BDA0002580804510000082
其中
Figure BDA0002580804510000083
表示修正后的控制电机(6)的转速值；Z0表示抛光所需的最低转速；u()表示阶跃函数(当括号内的值大于等于0时函数值为1，当括号内的值小于0时函数值为0)；
根据上述步骤时刻根据传感器的值来对控制电机(6)的转速进行控制从而避免由于金属碎屑过多或者过大导致清理的不干净。
上述技术方案的有益效果是：利用步骤A1得到当前金属碎屑的清理难易程度值，目的是为了利用公式分析传感器采集到的数值从而可以判断出当前金属碎屑的清理难易程度，与没有该公式和步骤相比该公式和步骤利用公式对当前金属碎屑的清理难易程度进行量化，便于后续对控制电机(6)的控制方便后续对金属碎屑是清理；利用步骤A2中的公式(2)得到所述控制电机(6)需要增加的转速增加量，目的是为了利用公式分析步骤A1得到的当前金属碎屑的清理难易程度值，从而根据清理的难易程度实时更改电机的转动速率，进而能更加高效的将金属碎屑清理干净，与没有该公式和步骤相比该公式和步骤利用前一个状态金属碎屑的清理难易程度来控制后一个状态的控制电机(6)的转速使得清理过程能不断地进行高效清理直至清理干净为止；利用步骤A3中的公式(3)得到修正后的控制电机(6)的转速值，目的是为了控制电机转速不能低于抛光所需的最低转速，防止控制电机(6)因为低于抛光所需的最低转速而造成控制电机(6)的工作不正常，与没有该公式和步骤相比该公式和步骤可以时刻根据传感器的值来对控制电机(6)的转速进行控制从而避免由于金属碎屑过多或者过大导致清理的不干净，增大了金属碎屑的清理力度，同时也提高了机器的自动化程度节省了人力。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种自动金属表面去渣抛光机，包括基座(1)，其特征在于：所述基座(1)的上端安装有抛光座(2)，抛光座(2)上设置有弧形外罩(3)，弧形外罩(3)的底端与抛光座(2)的内侧端固定焊接；所述抛光座(2)的内侧安装有电机支撑底板(4)，电机支撑底板(4)与抛光座(2)固定焊接，电机支撑底板(4)的外侧采用螺栓螺帽固定连接有电机支撑座(5)，电机支撑座(5)的上端固定安装有电机(6)；
所述弧形外罩(3)的外侧加装有抛光盘(7)，并在抛光盘(7)的侧端加装后有转轴(8)，转轴(8)贯穿弧形外罩(3)连接在抛光盘(7)上，并在凸出于弧形外罩(3)外侧的转轴(8)上安装圆盘(9)，并采用螺栓将圆盘(9)固定在转轴(8)上；
所述电机支撑底板(4)的侧端加装有支撑架(10)，转轴(8)贯穿支撑架(10)上端的圆槽，转轴(8)的另一端安装有从皮带转动盘(11)；所述电机(6)的输出端加装有主皮带转动盘(12)，从皮带转动盘(11)与主皮带转动盘(12)间加装有传动皮带(13)；
所述基座(1)的下侧加装有主控箱(14)，电机(6)与主控箱(14)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动金属表面去渣抛光机，其特征在于：所述抛光盘(7)的外侧加装有扇叶(15)，扇叶(15)为五个，五个以抛光盘(7)的圆形为中心固定安装在抛光盘(7)的外侧。
3.根据权利要求1所述的一种自动金属表面去渣抛光机，其特征在于：所述抛光座(2)的两侧端均加装有挡渣板(16)，挡渣板(16)与抛光座(2)的连接端设置有空心状。
4.根据权利要求1所述的一种自动金属表面去渣抛光机，其特征在于：所述主控箱(14)内集成有MCU主控单元(141)、转速采集单元(142)、稳压电源电路(143)、转速调节电路(144)和LCD显示屏(145)，转速采集单元(142)的检测端连接到电机(6)的转轴(8)上，转速采集单元(142)、稳压电源电路(143)和LCD显示屏(145)与MCU主控单元(141)电性连接，转速调节电路(144)与电机(6)相连。
5.根据权利要求4所述的一种自动金属表面去渣抛光机，其特征在于：所述MCU主控单元(141)采用主控芯片U1，主控芯片U1的型号为PIC10F。
6.根据权利要求4所述的一种自动金属表面去渣抛光机，其特征在于：所述转速采集单元(142)包括三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C1，三极管Q1的基极连接到电阻R1的输出端，三极管Q1的集电极连接到电阻R2的输入端，并连接到电阻R3的输入端，电阻R2的输出端接地，电阻R3的输出端连接到电容C1的输入端，并连接到主控芯片U1的脚4。
7.根据权利要求4所述的一种自动金属表面去渣抛光机，其特征在于：所述稳压电源电路(143)包括二极管D1、芯片TS1、芯片TS2和电容C2，电容C2的输出端接到电阻R1的输入端，并连接到芯片TS2的输入端，电容C2的输入端连接到二极管D1的脚1和脚2，并连接到芯片TS1的输入端；所述二极管D1的脚3连接到+5V电源端输出，并连接到三极管Q1的发射极以及芯片U1的脚5。
8.根据权利要求4所述的一种自动金属表面去渣抛光机，其特征在于：所述转速调节电路(144)包括变频器U2和联动开关K1，变频器U2的R端子连接联动开关K1后连接到L1电源输入端，变频器U2的S端子连接联动开关K1后连接到L2电源输入端，变频器U2的T端子连接联动开关K1后连接到L3电源输入端；所述变频器U2的U端子、V端子以及W端子连接到电机(6)上。
9.根据权利要求4所述的一种自动金属表面去渣抛光机，其特征在于：根据金属碎屑的收集情况利用所述MCU主控单元(141)通过转速调节电路(144)对电机(6)的转速进行控制，使得根据当前金属碎屑收集的情况来时刻控制电机(6)的转速，以达到金属碎屑过多过大的时候清理风速越大，避免因为金属碎屑过多过大导致清理的不干净，其具体步骤包括；
步骤A1：首先在所述金属碎屑收集箱的下方安装多个称重传感器，并在抛光座2的连接端的空槽处安装红外计数装置利用公式(1)得到当前金属碎屑的清理难易程度值
Figure FDA0002580804500000031
其中T(t)表示t时刻金属碎屑的清理难易程度值；ma(t)表示t时刻第a个称重传感器得到的数值；n表示安装的称重传感器的总个数；D(t)表示t时刻红外计数装置得到的数值；Δt表示单位时间间隔(取值为1s)；
公式(1)根据红外计数装置可以分析出当前金属碎屑清理的量，再结合称重传感器便可以知道金属碎屑清理的重量进行综合分析，从而可以判断出当前金属碎屑的清理难易程度，再利用得到的当前金属碎屑的清理难易程度值进行后续步骤的计算；
步骤A2：根据步骤A1得到的金属碎屑的清理难易程度值得到所述控制电机(6)需要增加的转速增加量
Figure FDA0002580804500000032
其中ΔZ表示所述控制电机(6)需要增加的转速增加量；Z表示所述控制电机(6)当前的转速值；
步骤A3：利用公式(3)分析控制电机(6)通过步骤A2增加了电机转速后是否满足抛光所需的转速，若不满足利用公式进行修正得到修正后的控制电机(6)的转速值
Figure FDA0002580804500000041
其中
Figure FDA0002580804500000042
表示修正后的控制电机(6)的转速值；Z0表示抛光所需的最低转速；u()表示阶跃函数；
根据上述步骤时刻根据传感器的值来对控制电机(6)的转速进行控制从而避免由于金属碎屑过多或者过大导致清理的不干净。
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