CN112077721A - 抛光设备及抛光方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抛光设备及抛光方法，抛光设备包括：抛光机构，抛光机构具有磨削轮，磨削轮可转动地设置以对待加工工件进行抛光；第一驱动电机，第一驱动电机与抛光机构驱动连接，以驱动抛光机构运动，以使磨削轮与待加工工件接触；控制模块，控制模块与第一驱动电机连接，以实时监测第一驱动电机的扭矩电流反馈值，以根据扭矩电流反馈值控制第一驱动电机的运行状态，以使磨削轮与待加工工件之间的压力处于预定范围之内。本发明解决了现有技术中的抛光打磨的质量无法保证的问题。

Description

抛光设备及抛光方法

技术领域

本发明涉及抛光打磨领域，具体而言，涉及一种抛光设备及抛光方法。

背景技术

随着社会的不断发展，人们对于自己接触到的生活电器等产品的外观要求越来越高，使得对于一些金属件的表面外观质量要求越来越苛刻，从而造成打磨难度越来越高。同时，大量的打磨工作需要大量的人工，从而造成目前抛光打磨加工方面人工不足的状况。

在实际的设计中，为了追求更高的设计美学，在一些与人体接触，且有外观要求零部件上采用两三种不同的金属表面处理工艺(不同的拉丝纹理，不同要求的镜面)，这样就在实际的生产中对工人的打磨技术提出了更高的要求，但目前的现状是熟练的工人短缺，制造出的零部件合格率不高，因此提升金属表面处理工艺就显得很有必要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种抛光设备及抛光方法，以解决现有技术中的抛光打磨的质量无法保证的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种抛光设备，包括：抛光机构，抛光机构具有磨削轮，磨削轮可转动地设置以对待加工工件进行抛光；第一驱动电机，第一驱动电机与抛光机构驱动连接，以驱动抛光机构运动，以使磨削轮与待加工工件接触；控制模块，控制模块与第一驱动电机连接，以实时监测第一驱动电机的扭矩电流反馈值，以根据扭矩电流反馈值控制第一驱动电机的运行状态，以使磨削轮与待加工工件之间的压力处于预定范围之内。

进一步地，抛光机构包括支撑主体，磨削轮可转动地安装在支撑主体上；第一驱动电机与支撑主体驱动连接，以驱动支撑主体朝向待加工工件移动。

进一步地，支撑主体上设置传动齿条，第一驱动电机的输出轴上设置有传动齿轮，传动齿条与传动齿轮相啮合。

进一步地，抛光设备还包括支撑座，支撑座和支撑主体中的一个上设置有直线导轨，支撑座和支撑主体的另一个上设置有与直线导轨相配合的滑块。

进一步地，滑块为多个，多个滑块沿直线导轨的延伸方向间隔设置。

进一步地，抛光机构包括第二驱动电机，第二驱动电机与磨削轮驱动连接，以驱动磨削轮绕其轴线转动。

进一步地，磨削轮通过转动轴可转动地安装在支撑主体的一端，第二驱动电机安装在支撑主体的另一端，第二驱动电机通过套设在其输出轴和转动轴上传动带驱动磨削轮转动。

进一步地，支撑主体为管状结构，传动带位于管状结构的管腔内。

根据本发明的另一方面，提供了一种抛光方法，适用于上述的抛光设备，抛光方法包括：控制抛光设备的抛光机构运动至初始位置；在待加工工件运动至预定位置后，控制第一驱动电机启动，以驱动抛光机构朝向待加工工件运动，以使抛光机构的磨削轮与待加工工件接触；检测第一驱动电机的扭矩电流反馈值，并根据扭矩电流反馈值控制第一驱动电机的运行状态，以使磨削轮与待加工工件之间的压力处于预定范围之内。

进一步地，扭矩电流反馈值控制第一驱动电机的运行状态的方法包括：当扭矩电流反馈值大于或等于第一预定电流值时，控制第一驱动电机停止运行，并在扭矩电流反馈值小于第二预定电流值时，控制第一驱动电机启动；其中，第二预定电流值小于第一预定电流值。

进一步地，抛光方法还包括：在抛光机构朝向待加工工件运动的过程中，控制抛光机构的第二驱动电机启动，以使抛光机构的磨削轮转动。

应用本发明的技术方案，该抛光机构包括：抛光机构，抛光机构具有磨削轮，磨削轮可转动地设置以对待加工工件进行抛光；第一驱动电机，第一驱动电机与抛光机构驱动连接，以驱动抛光机构运动，以使磨削轮与待加工工件接触；控制模块，控制模块与第一驱动电机连接，以实时监测第一驱动电机的扭矩电流反馈值，以根据扭矩电流反馈值控制第一驱动电机的运行状态，以使磨削轮与待加工工件之间的压力处于预定范围之，解决了人工操作下，抛光打磨的质量无法保证的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的抛光设备的实施例的结构示意图；以及

图2示出了本发明的抛光方法的实施例的工作流程图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、抛光机构；11、磨削轮；12、支撑主体；121、管腔；13、传动齿条；14、第二驱动电机；2、第一驱动电机；21、传动齿轮；3、支撑座；4、滑块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例的抛光设备中，如图1所示，包括：抛光机构1，抛光机构1具有磨削轮11，磨削轮11可转动地设置以对待加工工件进行抛光；第一驱动电机2，第一驱动电机2与抛光机构1驱动连接，以驱动抛光机构1运动，以使磨削轮11与待加工工件接触；控制模块，控制模块与第一驱动电机2连接，以实时监测第一驱动电机2的扭矩电流反馈值，以根据扭矩电流反馈值控制第一驱动电机2的运行状态，以使磨削轮11与待加工工件之间的压力处于预定范围之内。通过控制模块控制第一驱动电机2的扭矩以控制抛光机构1的推动磨削轮11与待加工工件的抛光表面接触的压力，进而使磨削轮11对待加工工件的表面进行抛光打磨的大最大压力保持不变，从而达到保证了抛光打磨的质量的效果。

具体地，抛光机构1中具有可转动设置的磨削轮11，当抛光设备控制抛光机构1上的磨削轮11与待加工工件接触时，旋转的磨削轮11对待加工工件进行抛光处理。抛光设备还包括第一驱动电机2，第一驱动电机的作用是为抛光机构1提供动力，以推动抛光机构1向待加工工件运动，从而使磨削轮11与待加工工件接触。抛光设备还包括控制模块，控制模块与第一驱动电机2连接，并实时监测第一驱动电机2的扭矩电流反馈值，以根据扭矩电流反馈值控制第一驱动电机2的运行状态。具体地，控制模块可以设定一个扭矩电流反馈值，当第一驱动电机2中的扭矩电流反馈值达到预设值后，控制模块可以控制减小第一驱动电机2中的电流值或者切断第一驱动电机的电流。

需要说明的是，电机在工作时，M＝F×D＝C×Φ×I×D，其中：M为电机扭矩，D为转动半径，F为电磁力，C为电机常数，

为电机磁通，I为电流。电机正常工作时认为

是常数，所以，M＝Ca×I，也即：电机的扭矩与电流成正比。

所以，当其他工作参数不变，电机功率在小于额定功率的状态下工作时，电机的电流值大小可以决定电机的扭矩值大小。反之，电机的扭矩值大小也可以反映电机电流值的大小。本实施例中，扭矩电流反馈值即为第一驱动电机2的转动力量(即扭矩值)所对应的电流值。

当抛光机构1上的磨削轮11对待加工工件进行磨削时，随着第一驱动电机2推动抛光机构1持续地向着待加工工件运动，磨削轮11与待加工工件之间的压力也随之增加，从而使第一驱动电机2的负载增加，这样意味着第一驱动电机2需要通入更大的电流从而增加第一驱动电机的扭矩。第一驱动电机2中的扭矩电流反馈值随着磨削轮11与待加工工件之间压力的增加而不断增加。

此时，在控制模块设置一个扭矩电流反馈值的最大预设值，当扭矩电流反馈值达到最大预设值时，控制模块对第一驱动电机2中的电流值进行控制，减小或者切断第一驱动电机2中的电流，磨削轮11在最大扭矩电流值下所达到的与待加工工件之间的压力即为最大压力。如此，便实现了磨削轮11在对待加工工件进行抛光时，保持磨削轮11与待加工工件接触面的压力始终小于一个最大压力值，从而满足抛光工艺的需求，这是人工操作所不容易达到的，解决了在人工操作下，抛光打磨的质量无法保证的问题。

本实施例中的第一驱动电机2可选为伺服电机，由于伺服电机是变频、变压调速的，所以属于恒转矩调速；伺服电机的速度变化时，运行额定转矩不变；额定功率随速度正比增大。伺服电机的额电功率是个变值，伺服电机低速低功率，高速高功率；伺服电机在额定转速时的额定功率最大；伺服电机的额定功率与电压成正比，所以伺服电机的额定电流不随速度变化而变化，为一个恒定的值。所以伺服电机工作时，是恒额定转矩、恒额定电流，就是说转矩、电流应该在额定值以下能长期运行；伺服电机运行期间，大电流意味着大转矩，控制电流的大小，就可以控制转矩的大小，电流环即为转矩环；在电流环上给定电流，系统会进入失速保护，即电流大时会自动减速，保持电流不过载。

在本实施例的抛光设备中，如图1所示，抛光机构1包括支撑主体12，磨削轮11可转动地安装在支撑主体12上；第一驱动电机2与支撑主体12驱动连接，以驱动支撑主体12朝向待加工工件移动。

为了达到推动磨削轮11与待加工工件的加工表面接触的目的，在本实施例中，如图1所示，抛光机构1包括支撑主体12，磨削轮11可转动地安装在支撑主体12上，第一驱动电机2与支撑主体12驱动连接，以驱动支撑主体12朝向待加工工件移动。这样，第一驱动电机2通过推动支撑主体12，为转动的磨削轮11提供与待加工工件的加工表面接触的压力，以对待加工工件进行抛光。

在本实施例的抛光设备中，如图1所示，支撑主体12上设置传动齿条13，第一驱动电机2的输出轴上设置有传动齿轮21，传动齿条13与传动齿轮21相啮合。

本实施例中，第一驱动电机2的传动方式可选为齿轮传动，具体地，在支撑主体12上设置传动齿条13，第一驱动电机2的输出轴上设置有传动齿轮21，传动齿条13与传动齿轮21相啮合，以将第一驱动电机2的扭矩转化为推动抛光机构运动的驱动力。

如图1所示，本实施例中，抛光设备还包括支撑座3，支撑座3和支撑主体12中的一个上设置有直线导轨，支撑座3和支撑主体12的另一个上设置有与直线导轨相配合的滑块4。

为了达到抛光机构1推动磨削轮11与待加工工件接触的目的，在本实施例中，抛光设备还包括支撑座3，支撑座3的作用是用来承载抛光机构1的重量，以使第一驱动电机2更容易的推动抛光机构1运动。支撑座3和支撑主体12中的一个上设置有直线导轨，支撑座3和支撑主体12的另一个上设置有与直线导轨相配合的滑块4。这样，抛光机构1的支撑主体12与支撑座3之间可滑动的设置，减小了抛光机构1朝向待加工工件运动的阻力，使第一驱动电机2可以更灵敏地调节磨削轮11与待加工工件之间的压力。

在本实施例的抛光设备中，滑块4为多个，多个滑块4沿直线导轨的延伸方向间隔设置。

将滑块4设置为多个，多个滑块4沿直线导轨的延伸方向间隔设置，可以增加滑块4的承载力，为抛光机构1提供更稳定的运动轨道。

如图1所示本实施例的抛光设备中，抛光机构1包括第二驱动电机14，第二驱动电机14与磨削轮11驱动连接，以驱动磨削轮11绕其轴线转动。

为了达到驱动磨削轮11旋转的目的，在抛光机构1上设置第二驱动电机14，第二驱动电机14与磨削轮11驱动连接，以驱动磨削轮11绕其轴线转动。这样，转动的磨削轮便可以对待加工工件进行抛光。

在本实施例的抛光设备中，如图1所示，磨削轮11通过转动轴可转动地安装在支撑主体12的一端，第二驱动电机14安装在支撑主体12的另一端，如此设置，可以使抛光机构1的结构更加合理，使其在支撑座3上运动时更加平衡。第二驱动电机14通过套设在其输出轴和转动轴上传动带驱动磨削轮11转动。

在本实施例的抛光设备中，支撑主体12为管状结构，传动带位于管状结构的管腔121内。

将支撑主体12设置为管状结构，传动带设置于管状结构的管腔121内。一方面，管状结构的支撑主体减轻了抛光机构1的整体重量，以使抛光机构1的运动更加灵活。另一方面，将传动带设置于管状结构的管腔121内，对传动带起到了保护的作用。

如图2所示，本实施例的抛光方法，适用于上述的抛光设备，本实施例的抛光方法包括：控制抛光设备的抛光机构1运动至初始位置；在待加工工件运动至预定位置后，控制第一驱动电机2启动，以驱动抛光机构1朝向待加工工件运动，以使抛光机构1的磨削轮11与待加工工件接触；检测第一驱动电机2的扭矩电流反馈值，并根据扭矩电流反馈值控制第一驱动电机2的运行状态，以使磨削轮11与待加工工件之间的压力处于预定范围之内。

本实施例的抛光方法中，根据扭矩电流反馈值控制第一驱动电机2的运行状态的方法包括：当扭矩电流反馈值大于或等于第一预定电流值时，控制第一驱动电机2停止运行，并在扭矩电流反馈值小于第二预定电流值时，控制第一驱动电机2启动；其中，第二预定电流值小于第一预定电流值。

在本实施例中，抛光方法还包括：在抛光机构1朝向待加工工件运动的过程中，控制抛光机构1的第二驱动电机14启动，以使抛光机构1的磨削轮11转动。

下面就本发明的抛光方法的一个优选实施例进行说明：

控制模块启动第一驱动电机2控制抛光设备的抛光机构1运动至初始位置；机器人夹取待加工工件运动至预定位置后，控制模块控制伺服电机(第一驱动电机2)启动，以驱动抛光机构1朝向待加工工件运动，使抛光机构1的磨削轮11与待加工工件接触。在抛光机构1朝向待加工工件运动的过程中，控制抛光机构1的第二驱动电机14启动，以使抛光机构1的磨削轮11转动。

在这个过程中实时监测伺服电机的扭矩电流反馈值，当伺服电机的反馈回来的扭矩电流值达到设定的值时，控制模块减小或切断伺服电机的工作电流，并在扭矩电流反馈值小于第二预定电流值时，控制第一驱动电机2启动；其中，第二预定电流值小于第一预定电流值。当磨削轮11去磨削工件时，磨削轮11和待加工工件会因为磨损消耗从而减小接触压力，控制模块会根据反馈的扭矩电流值实时调整伺服电机的电流数值，从而调整伺服电机的扭矩值，实时的保持待加工工件与磨削轮11之间的压力。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

采用本发明的抛光方法，实时控制磨削接触面的压力，简化了抛光工艺的步骤；

采用本发明的抛光方法，提高产品的合格率；

采用本发明的抛光方法，减低了人工的数量，提高的生产效率，从而减低了工作环境的颗粒粉尘。

采用本发明的抛光设备，包括：抛光机构1，抛光机构1具有磨削轮11，磨削轮11可转动地设置以对待加工工件进行抛光；第一驱动电机2，第一驱动电机2与抛光机构1驱动连接，以驱动抛光机构1运动，以使磨削轮11与待加工工件接触；控制模块，控制模块与第一驱动电机2连接，以实时监测第一驱动电机2的扭矩电流反馈值，以根据扭矩电流反馈值控制第一驱动电机2的运行状态，以使磨削轮11与待加工工件之间的压力处于预定范围之内。通过控制模块控制第一驱动电机2的扭矩以控制抛光机构1的推动磨削轮11与待加工工件直接接触的压力，进而使磨削轮11对待加工工件的表面进行打磨的大最大压力值保持恒定，从而达到保证了抛光打磨的质量的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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 (11)

1.一种抛光设备，其特征在于，包括：

抛光机构(1)，所述抛光机构(1)具有磨削轮(11)，所述磨削轮(11)可转动地设置以对待加工工件进行抛光；

第一驱动电机(2)，所述第一驱动电机(2)与所述抛光机构(1)驱动连接，以驱动所述抛光机构(1)运动，以使所述磨削轮(11)与所述待加工工件接触；

控制模块，所述控制模块与所述第一驱动电机(2)连接，以实时监测所述第一驱动电机(2)的扭矩电流反馈值，以根据所述扭矩电流反馈值控制所述第一驱动电机(2)的运行状态，以使所述磨削轮(11)与所述待加工工件之间的压力处于预定范围之内。

2.根据权利要求1所述的抛光设备，其特征在于，所述抛光机构(1)包括支撑主体(12)，所述磨削轮(11)可转动地安装在所述支撑主体(12)上；所述第一驱动电机(2)与所述支撑主体(12)驱动连接，以驱动所述支撑主体(12)朝向所述待加工工件移动。

3.根据权利要求2所述的抛光设备，其特征在于，所述支撑主体(12)上设置传动齿条(13)，所述第一驱动电机(2)的输出轴上设置有传动齿轮(21)，所述传动齿条(13)与所述传动齿轮(21)相啮合。

4.根据权利要求2所述的抛光设备，其特征在于，所述抛光设备还包括支撑座(3)，所述支撑座(3)和所述支撑主体(12)中的一个上设置有直线导轨，所述支撑座(3)和所述支撑主体(12)的另一个上设置有与所述直线导轨相配合的滑块(4)。

5.根据权利要求4所述的抛光设备，其特征在于，所述滑块(4)为多个，多个所述滑块(4)沿所述直线导轨的延伸方向间隔设置。

6.根据权利要求2所述的抛光设备，其特征在于，所述抛光机构(1)包括第二驱动电机(14)，所述第二驱动电机(14)与所述磨削轮(11)驱动连接，以驱动所述磨削轮(11)绕其轴线转动。

7.根据权利要求6所述的抛光设备，其特征在于，所述磨削轮(11)通过转动轴可转动地安装在所述支撑主体(12)的一端，所述第二驱动电机(14)安装在所述支撑主体(12)的另一端，所述第二驱动电机(14)通过套设在其输出轴和所述转动轴上传动带驱动所述磨削轮(11)转动。

8.根据权利要求7所述的抛光设备，其特征在于，所述支撑主体(12)为管状结构，所述传动带位于所述管状结构的管腔(121)内。

9.一种抛光方法，其特征在于，适用于权利要求1至8中任一项所述的抛光设备，所述抛光方法包括：

控制所述抛光设备的抛光机构(1)运动至初始位置；

在待加工工件运动至预定位置后，控制所述第一驱动电机(2)启动，以驱动所述抛光机构(1)朝向所述待加工工件运动，以使所述抛光机构(1)的磨削轮(11)与所述待加工工件接触；

检测所述第一驱动电机(2)的扭矩电流反馈值，并根据所述扭矩电流反馈值控制所述第一驱动电机(2)的运行状态，以使所述磨削轮(11)与所述待加工工件之间的压力处于预定范围之内。

10.根据权利要求9所述的抛光方法，其特征在于，根据所述扭矩电流反馈值控制所述第一驱动电机(2)的运行状态的方法包括：

当所述扭矩电流反馈值大于或等于第一预定电流值时，控制所述第一驱动电机(2)停止运行，并在所述扭矩电流反馈值小于第二预定电流值时，控制所述第一驱动电机(2)启动；其中，所述第二预定电流值小于所述第一预定电流值。

11.根据权利要求9所述的抛光方法，其特征在于，所述抛光方法还包括：

在所述抛光机构(1)朝向所述待加工工件运动的过程中，控制所述抛光机构(1)的第二驱动电机(14)启动，以使所述抛光机构(1)的磨削轮(11)转动。

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