CN112108971A - 一种智能砂带机及其恒压抛光作业方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能砂带机，包括机架，机架设置有驱动机构，驱动机构包括两个以上的工作轮以及驱动工作轮转动的驱动电机，机架还包括摆臂机构，摆臂机构包括固定板、浮动气缸和活动臂，固定板固定于机架，活动臂与固定板活动连接，工作轮设于活动臂，浮动气缸限制活动臂的活动范围。本发明的智能砂带机采用恒压抛光作业方法，通过获取砂带的磨损规律，然后根据磨损的规律调整电机的转速令砂带的线速度逐步增快，达到砂带磨损补偿的功能。本发明采用浮动的活动臂，同时引进配重模块，利用浮动气缸形成浮动压力与工件的推力互相平衡抵消，从而达到恒定的打磨压力。本发明的恒压抛光作业方法能够保证恒定的切削效率，从而提高了砂带的使用寿命。

Description

一种智能砂带机及其恒压抛光作业方法
技术领域
本发明涉及金属抛光技术领域，尤其涉及一种智能砂带机及其恒压抛光作业方法。
背景技术
砂带机包括砂带、电机、机架以及带轮带辊，砂带在带轮中被张紧，电机驱动其中一带轮运动，砂带岁带轮一并运动，待抛光的工件与运动的砂带接触摩擦，进而完成磨削或抛光工件表面。尤其在杯壶生产过程中，通常使用砂带机对杯壶金属表面的焊缝进行打磨。
但是，在杯壶的自动抛光加工过程中，砂带打磨过程中由于高速旋转与金属表面产生接触并产生一定的磨损。由于打磨过程中砂带会产生损耗，通常砂带损耗后其打磨压力会发生变化，从而影响到打磨质量的稳定。在实际生产中，通常使用手工进行抛光作业，操作者通过手感知金属表面与砂带的接触力大小，并同时用肉眼观察到抛光表面的实际工况，及时调整手对工件施加的压力。但是，在金属粉尘污染严重的作业现场，容易对工人的身体健康产生负面影响，并且，随着自动化生产的普及，人工作业具有效率较低以及不利于企业节省成本等缺点。
发明内容
为解决上述的问题，本发明的目的在于提供一种保持工件与砂带的接触力恒定的智能砂带机。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种智能砂带机，包括机架，所述机架设置有驱动机构，所述驱动机构包括两个以上的工作轮以及驱动所述工作轮转动的驱动电机，所述机架还包括摆臂机构，所述摆臂机构包括固定板和活动臂，所述固定板固定于所述机架，所述活动臂与所述固定板活动连接，所述工作轮设于所述活动臂，所述浮动气缸限制所述活动臂的活动范围。
进一步地，所述固定板设有轴承，所述活动臂包括连接杆，所述连接杆与所述轴承转动连接，所述浮动气缸与所述连接杆活动连接。
进一步地，所述摆臂机构还包括配重模块，所述配重模块设于所述活动臂或所述连接杆。
进一步地，所述机架还包括张紧机构，所述张紧机构包括调整轮和直线气缸，所述直线气缸设于所述活动臂的一端，所述调整轮和所述直线气缸活动连接。
进一步地，所述调整轮和所述工作轮设于所述活动臂相对的两端。
进一步地，所述机架还设有冷却机构，所述冷却机构包括喷雾泵和喷雾喷头，所述喷雾喷头连接于所述喷雾泵。
进一步地，所述机架还设有报警机构，所述报警机构包括压力传感器和提醒装置，所述压力传感器设于所述活动臂并且与砂带接触，所述压力传感器电连接于所述提醒装置。
进一步地，所述提醒装置为蜂鸣器和警告灯。
进一步地，所述机架还包括鼓风机，所述鼓风机与所述工作轮相对设置。
本发明还提供了一种智能砂带机的恒压抛光作业方法，包括以下步骤：
（1）根据待抛光工件的材料以及砂带的工艺参数给驱动电机设置一个初始转速，并同时测量工件和砂带之间的初始压力；
（2）抛光工作过程中保持测量工件和砂带之间的压力，并将测量的压力大小与初始压力比较；计算出测量压力与初始压力的差值；
（3）调整电机的转速，将砂带运动的线速度加快，令测量压力等于初始压力；
（4）建立数学模型库记录电机转速的变化过程，在抛光作业过程中按时间调整电机的转速。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
（1）采用浮动的活动臂，同时引进配重模块，利用浮动气缸形成浮动压力与来自工件的推力互相平衡抵消，从而达到恒定的打磨压力。
（2）根据砂带的磨损规律，建立相应的数学模型库，保证恒定的切削效率，提高了砂带的使用寿命。
（3）引进张紧机构，使砂带与工作轮产生恒定的摩擦力，从而改善砂带跑偏的问题
（4）引进冷却机构，在抛光过程中，冷却系统冷却产品的表面，改善原有因高温而烧伤产品表面的现象。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的驱动机构和摆臂机构的结构示意图；
图3是本发明的驱动机构和摆臂机构的后视图。
图中：10、机架；20、工作轮；21、活动臂；22、固定板；23、驱动电机；24、连接杆；25、配重模块；26、轴承；27、浮动气缸；30、调整轮；31、直线气缸；40、鼓风机。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1、图2和图3所示，本发明公开了一种智能砂带机，包括机架10，机架10设置有用于驱动砂带运动的驱动机构。本实施例中，机架10设有两组驱动机构，每组驱动机构对应一个工位，两组工位具有单工位或多工位快速切换功能。每组驱动机构包括两个以上的工作轮20以及驱动工作轮20转动的驱动电机23，驱动电机23为伺服电机。机架10还包括张紧机构，张紧机构包括调整轮30和直线气缸31，直线气缸31设于活动臂21的一端，调整轮30和直线气缸31活动连接，调整轮30和工作轮20设于活动臂21相对的两端。每个工位的砂带张紧于驱动机构的一上一下的两个工作轮20以及调整轮30。
本发明中，机架10还包括摆臂机构，摆臂机构包括固定板22、活动臂21和浮动气缸27。工作轮20设于活动臂21，其中，活动臂21内部为空心，驱动电机23固定于活动臂21并且其输出转轴插设于活动臂21内部，输出转轴通过传送带连接于两个工作轮20和调整轮30进行传动。固定板22设有轴承26，活动臂21包括连接杆24，连接杆24与轴承26转动连接。固定板22固定于机架10的内部，活动臂21与固定板22活动连接。浮动气缸27的气缸连接于固定板22，浮动气缸27的活塞连接于连接杆24，气缸驱动活塞沿水平方向直接运动。抛光的工件与砂带接触时，会对整个工位施加推力，浮动气缸27对连接杆24施加的压力与工件对工位施加的推力相抵消。在浮动气缸27的压力作用下，活动臂21的活动范围受到限制，砂带所处的位置保持和工件持续接触，从而令打磨压力保持恒定。摆臂机构还包括配重模块25，配重模块25用于增加活动臂21的稳定性，配重模块25设于活动臂21或连接杆24。恒定的打磨压力对抛光工件来说具备控制更加稳定、打磨的质量更好的优点。
本发明中，机架10还设有报警机构，报警机构用于在砂带断裂时提醒工人。报警机构包括压力传感器和提醒装置，压力传感器设于活动臂21并且与砂带接触，压力传感器电连接于提醒装置，提醒装置为蜂鸣器和警告灯，当砂带断裂时，压力传感器对砂带检测的压力产生大幅度变化，使警告灯发出红光闪烁以及蜂鸣器发出声音对工人进行提醒，并同时关闭机架10的电源避免生产事故的发生。
在抛光生产时，造成的灰尘以及金属碎屑如果无法及时处理，容易对工位造成污染，影响驱动机构和摆臂机构的使用寿命，并且，砂带和工件接触打磨时容易因为摩擦而生成大量的热量，长时间操作机架10内部的工位温度会急剧升高，影响打磨质量。因此，本发明中，机架10还设有冷却机构和鼓风机40，冷却机构包括喷雾泵和喷雾喷头，喷雾喷头连接于喷雾泵，喷雾喷头设置于机架10的内部，但其设置的位置不固定，可设置于机架10顶部，也可设置于机架10的侧壁或鼓风机40中，只需将喷雾喷头的喷雾方向对准于机架10内的每个工位，通过喷头产生的水雾对工位进行降温处理。鼓风机40与工作轮20相对设置，鼓风机40在机架10内部形成吹向外界的风道，鼓风机40抽风时将机架10内的灰尘和金属碎屑一并抽出至外界。
本发明还提供了一种智能砂带机的恒压抛光作业方法，包括以下步骤：
（1）为了让砂带可以保持恒压抛光，在砂带表面产生耗损时可通过提高电机转速让砂带的线速度增加以对其进行补偿。要获得补偿的线速度，首先对砂带的耗损规律进行数据采集，根据待抛光工件的材料以及砂带的工艺参数给驱动电机23设置一个初始转速，并同时测量工件和砂带之间的初始压力；在该初始转速下进行抛光；
（2）抛光工作过程中保持测量工件和砂带之间的压力，并将测量的压力大小与初始压力比较；计算出测量压力与初始压力的差值；
（3）在测量压力变小时，调整电机的转速，将砂带运动的线速度加快，令测量压力提高至初始压力的数值；
（4）记录电机转速的变化过程并建立电机转速与时间两者关系的数学模型库，根据测量压力在某个时间节点下对比初始压力发生变化，相应增加电机的转速，在批量作业时，可直接根据数学模型库的数据在抛光作业过程中按时间调整电机的转速，无需重新对压力数据进行采集。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种智能砂带机，包括机架，所述机架设置有驱动机构，所述驱动机构包括两个以上的工作轮以及驱动所述工作轮转动的驱动电机，其特征在于：所述机架还包括摆臂机构，所述摆臂机构包括固定板、浮动气缸和活动臂，所述固定板固定于所述机架，所述活动臂与所述固定板活动连接，所述工作轮设于所述活动臂，所述浮动气缸限制所述活动臂的活动范围。
2.如权利要求1所述的智能砂带机，其特征在于：所述固定板设有轴承，所述活动臂包括连接杆，所述连接杆与所述轴承转动连接，所述浮动气缸与所述连接杆活动连接。
3.如权利要求2所述的智能砂带机，其特征在于：所述摆臂机构还包括配重模块，所述配重模块设于所述活动臂或所述连接杆。
4.如权利要求1所述的智能砂带机，其特征在于：所述机架还包括张紧机构，所述张紧机构包括调整轮和直线气缸，所述直线气缸设于所述活动臂的一端，所述调整轮和所述直线气缸活动连接。
5.如权利要求4所述的智能砂带机，其特征在于：所述调整轮和所述工作轮设于所述活动臂相对的两端。
6.如权利要求1所述的智能砂带机，其特征在于：所述机架还设有冷却机构，所述冷却机构包括喷雾泵和喷雾喷头，所述喷雾喷头连接于所述喷雾泵。
7.如权利要求1所述的智能砂带机，其特征在于：所述机架还设有报警机构，所述报警机构包括压力传感器和提醒装置，所述压力传感器设于所述活动臂并且与砂带接触，所述压力传感器电连接于所述提醒装置。
8.如权利要求7所述的智能砂带机，其特征在于：所述提醒装置为蜂鸣器和警告灯。
9.如权利要求1所述的智能砂带机，其特征在于：所述机架还包括鼓风机，所述鼓风机与所述工作轮相对设置。
10.一种智能砂带机的恒压抛光作业方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）根据待抛光工件的材料以及砂带的工艺参数给驱动电机设置一个初始转速，并同时测量工件和砂带之间的初始压力；
（2）抛光工作过程中保持测量工件和砂带之间的压力，并将测量的压力大小与初始压力比较；计算出测量压力与初始压力的差值；
（3）调整电机的转速，将砂带运动的线速度加快，令测量压力等于初始压力；
建立数学模型库记录电机转速的变化过程，在抛光作业过程中按时间调整电机的转速。
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