CN112223037A - 自动控制抛光界面质量的双工位砂带机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动控制抛光界面质量的双工位砂带机，包括机架,还包括工件抛光面检测装置，工件抛光面检测装置用于检测打磨后工件表面的质量，并将表面数据发送给中央处理平台；还包括计数装置，所述计数装置连接中央处理平台；以及警报装置，所述警报装置包括界面状态异常警报装置，所述界面状态异常警报装置连接中央处理平台；通过工件抛光面检测装置的设置保证工件的打磨质量，可以自动检测打磨的界面状态，以保证工件打磨质量，并根据打磨界面状态判断砂带是否需要跟换，减少人工失误。

Description

自动控制抛光界面质量的双工位砂带机及其控制方法

技术领域

本发明涉及砂带机技术领域，具体为自动控制抛光界面质量的双工位砂带机及其控制方法。

背景技术

有些机械零件的表面要求用磨床或车床不容易实现或能实现却不经济，这时用砂带机抛光或磨削是一种理想选择，但市场中的普通砂带机只能实现抛光或磨削的效果，对有较高精度要求的零件的却无法可靠保证，能保证精度要求的砂带机价格昂贵，使用成本高。

中国专利一种可保证零件精度砂带机，申请号为CN201921054606.8；公开了包括连接板、支架和驱动电机，所述连接板上方通过角度旋转轴安装可转动的支架，且支架上方左侧通过电机连接盘固定有驱动电机，且驱动电机前端的输出轴上安装有主动轮，主动轮右侧的支架上通过固定螺母固定有垂直的第二导向轮轴，且第二导向轮轴上通过快卸螺母安装有第二导向轮，第二导向轮上方的支架顶部安装有第一导向轮轴，且第一导向轮轴上通过快卸螺母安装可转动的第一导向轮，第一导向轮和第二导向轮之间的支架上通过涨紧摇臂座安装有涨紧摇臂；

所述涨紧摇臂前端安装有涨紧轮轴，且涨紧轮轴后端与涨紧调整杆铰接，并且涨紧轮轴前端安装有涨紧轮，涨紧摇臂座上端穿置在涨紧调整摇座内部，且涨紧调整摇座固定在支架上，涨紧调整摇座上方的涨紧调整杆上套置有涨紧弹簧，且涨紧弹簧上端的涨紧调整杆上螺接有涨紧调整螺母

由此，砂带机可以绕角度旋转轴的旋转一定角度，满足带角度类零件加工需要；

上述结构从打磨方式角度保证了打磨精度，但是打磨完成后产品的打磨效果往往还是需要人为肉眼查看抛光效果，主观性较强；且砂带在使用时间后，因磨砂面磨损导致工件打磨精度不足，如工作人员发现不及时，则将导致批量不合格产品；

发明内容

本发明的目的在于提供自动控制抛光界面质量的双工位砂带机及其控制方法，用以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

自动控制抛光界面质量的双工位砂带机，包括机架，机架上设置有一输送带，输送带的两侧分别设置有第一工位及第二工位，输送第一工位和第二工位分别对应有砂带组件，所述第一工位及第二工位上均设置有工件固定组件；还包括工件夹持组件，通过所述工件夹持组件将输送带上的工件放入所述工件固定组件中；

其中，所述砂带组件包括至少两砂带轮以及连接于所述砂带轮上的砂带，砂带轮连接砂带驱动机构；

还包括工件抛光面检测装置，所述第一工位及第二工位的侧方均设置有所述工件抛光面检测装置；所述工件抛光面检测装置沿工件纵向轴线上下移动，并可远离或靠近所述打磨后工件的表面，工件抛光面检测装置用于检测打磨后工件表面的质量，并将表面数据发送给中央处理平台；还包括计数装置，所述计数装置连接中央处理平台；

以及警报装置，所述警报装置包括界面状态异常警报装置，所述界面状态异常警报装置连接中央处理平台。

优选的，所述表面数据为打磨后工件的表面粗糙度数据。

优选的，工件抛光面检测装置包括粗糙度检测仪，所述粗糙度检测仪沿横向轴线可左右移动的连接于第一安装板上，所述第一安装板固定连接第一气缸，所述第一气缸的末端连接有螺母，所述螺母连接有螺杆，所述螺杆连接于第一伺服电机。

优选的，粗糙度检测仪的底部设置有压力传感器，所述压力传感器固定于所述第一安装板的内侧面上，粗糙度检测仪的底部形成有一外延，所述外延上开有两导向孔，还包括两第一导向轴，第一导向轴的一端与第一安装板固定，另一端穿过所述导向孔连接于所述粗糙度检测仪上，且第一导向轴靠近粗糙度检测仪的一端上通过螺母将粗糙度检测仪限定于所述第一导向轴上；还包括底部导向杆，所述底部导向杆上活动连接有支撑杆，所述支撑杆的顶部抵至所述粗糙度检测仪的底面上。

优选的，所述支撑杆为伸缩支撑杆。

使用时，粗糙度检测仪沿第一导向轴移动，按压压力传感器，压力传感器将压力数据传至中央处理器，底部设置底部导向杆，对粗糙度检测仪整体进行支撑，使得粗糙度检测仪保持平衡便沿在其轴线上移动。

优选的，工件固定组件包括下旋转固定盘，以及上旋转固定盘，所述下旋转固定盘，以及上旋转固定盘分别连接第一气缸和第二气缸，还包括第一滑动安装板，所述第一滑动安装板滑动连接于所述机架上，所述第一气缸和第二气缸与第一滑动安装板通过连接板连接，通过第一滑动安装板调节连接于所述第一气缸和第二气缸上的下旋转固定盘，以及上旋转固定盘与砂带间的距离，所述第一滑动安装板上连接有旋转辅助轮，所述旋转辅助轮位于下旋转固定盘，以及上旋转固定盘之间，所述第一滑动安装板与第三气缸连接推动所述第一滑动安装板动作。

下旋转固定盘，以及上旋转固定盘通过轴承连接于第一气缸和第二气缸的活塞杆上。

优选的，工件夹持组件包括连接于机架上的固定板，所述固定板上滑动连接有第二安装板，所述第二安装板上滑动连接有第三安装板，所述第三安装板连接有安装臂，安装臂上连接有启动夹钳；所述第二安装板与第三安装板分别连接第四气缸和第五气缸。

优选的，砂带驱动机构包括第二伺服驱动电机，所述第二伺服驱动电机通过同步带连接主动砂带轮，主动砂带轮通过砂带连接从动砂带轮。

自动控制抛光界面质量的双工位砂带机的抛光界面质量控制方法，包括如下步骤：

S1：取同批次待抛光的若干个工件作为样品进行打磨；将工件放置于输送带上，通过工件夹持组件将工件放入工件固定组件中，调整工件与砂带至合适距离；

S2：完成打磨，通过工件抛光面检测装置检测工件表面的粗糙度；得到每个样品的粗糙度，除去粗糙度最大及最小的数据，得到剩下若干个样品的平均粗糙度；作为预设粗糙度值；并设定上下浮动范围；

S3：设定预定检测时间；检测时间的设定为以打磨工件的数量为标准，即打磨工件N件之后进行持续的若干次检测；

S4：进行同批次工件的顺序打磨，并通过计数装置开始计数；

S5：当到达预定检测时间，通过工件抛光面检测装置对后续若干件打磨后的工件进行界面粗糙度检测；与预设粗糙度值对比，判断是否处于设定范围内；

S6：若持续的若干件工件的界面粗糙度值大于M件超出预设粗糙度值范围；则检查是否需要更换砂带。

通过工件抛光面检测装置检测工件表面的粗糙度的方法包括如下步骤：

A1：达到设定预定检测时间时，第二伺服电机减速，降低砂带转动的速率；

A2：将粗糙度检测仪上升至与工件顶部齐平的高度，并将粗糙度检测仪的探针逐渐向工件的表面方向移动，粗糙度检测仪的探针抵至工件表面且当压力传感器接收到的压力值达到设定值时停止粗糙度检测仪的前进；

A3：砂带带动工件缓慢转动一圈的同时，将粗糙度检测仪由上至下运动至最底部；

A4：获得工件表面的粗糙度。

其中，检测工件抛光面时，第一伺服电机与第二伺服电机的输出转速为定值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供自动控制抛光界面质量的双工位砂带机及其控制方法，通过工件抛光面检测装置的设置保证工件的打磨质量，可以自动检测打磨的界面状态，以保证工件打磨质量，并根据打磨界面状态判断砂带是否需要跟换，减少人工失误。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的框架结构示意图；

图3为本发明的工件抛光面检测装置结构示意图；

图4为本发明的的张力测试轮组件的结构示意图；

图5为图4的另一方向的结构示意图；

图6为本发明的工件固定组件结构示意图；

图7为本发明的工件夹持组件结构示意图；

图8为图7的另一方向的结构示意图。

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。

实施例1

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：

自动控制抛光界面质量的双工位砂带机，包括机架1，机架1上设置有一输送带2，输送带2的两侧分别设置有第一工位3及第二工位4，输送第一工位和第二工位分别对应有砂带组件5，所述第一工位及第二工位上均设置有工件固定组件6；还包括工件夹持组件，通过所述工件夹持组件将输送带上的工件放入所述工件固定组件中；

其中，所述砂带组件包括至少两砂带轮8以及连接于所述砂带轮上的砂带7，砂带轮连接砂带驱动机构；

还包括工件抛光面检测装置9，所述第一工位及第二工位的侧方均设置有所述工件抛光面检测装置；所述工件抛光面检测装置沿工件纵向轴线上下移动，并可远离或靠近所述打磨后工件的表面，工件抛光面检测装置用于检测打磨后工件表面的质量，并将表面数据发送给中央处理平台10；

还包括砂带张力监测装置11，砂带张力监测装置包括张力测试轮组件，所述张力测试轮组件贴合所述砂带内表面设置，且所述砂带对张力测试轮组件施加一恒定力；还张力测试轮组件接收砂带对张力测试轮施加的恒定力数据并发送给中央处理平台；所述中央处理平台连接所述工件抛光面检测装置和砂带张力监测装置；还包括计数装置12，所述计数装置连接中央处理平台；

以及警报装置13，所述警报装置包括界面状态异常警报装置14以及砂带张力异常警报装置15，所述界面状态异常警报装置以及砂带张力异常警报装置连接中央处理平台。

具体的，所述表面数据为打磨后工件的表面粗糙度数据。

本实施中，工件抛光面检测装置包括粗糙度检测仪16，所述粗糙度检测仪沿横向轴线可左右移动的连接于第一安装板17上，所述第一安装板17固定连接第一气缸18，所述第一气缸的末端连接有螺母19，所述螺母连接有螺杆20，所述螺杆连接于第一伺服电机21，粗糙度检测仪的底部设置有压力传感器22，所述压力传感器固定于所述第一安装板的内侧面上，粗糙度检测仪的底部形成有一外延23，所述外延上开有两导向孔，还包括两第一导向轴24，第一导向轴的一端与第一安装板固定，另一端穿过所述导向孔连接于所述粗糙度检测仪上，且第一导向轴靠近粗糙度检测仪的一端上通过螺母将粗糙度检测仪限定于所述第一导向轴上；还包括底部导向杆25，所述底部导向杆上活动连接有支撑杆26，所述支撑杆的顶部抵至所述粗糙度检测仪的底面上，所述支撑杆为伸缩支撑杆。伸缩支撑杆相互套接且螺纹连接的两支杆。

使用时，粗糙度检测仪沿第一导向轴移动，按压压力传感器，压力传感器将压力数据传至中央处理器，底部设置底部导向杆，对粗糙度检测仪整体进行支撑，使得粗糙度检测仪保持平衡便沿在其轴线上移动。

张力测试轮组件包括至少一个张力测试轮27，张力测试轮套于转轴28上，所述转轴上设置有压力传感器29，机架上设置有滑行槽30，滑行槽沿砂带张力张紧方向延伸，转轴的末端穿过所述滑行槽与滑块连接，所述滑块连接于滑行槽底部底面上，滑块31连接有气缸32，通过所述气缸推动所述滑块带动张力测试轮张紧或松开砂带。

工件固定组件包括下旋转固定盘33，以及上旋转固定盘34，所述下旋转固定盘，以及上旋转固定盘分别连接第一气缸35和第二气缸36，还包括第一滑动安装板37，所述第一滑动安装板滑动连接于所述机架上，所述第一气缸和第二气缸与第一滑动安装板通过连接板38连接，通过第一滑动安装板调节连接于所述第一气缸和第二气缸上的下旋转固定盘，以及上旋转固定盘与砂带间的距离，所述第一滑动安装板上连接有旋转辅助轮39，所述旋转辅助轮位于下旋转固定盘，以及上旋转固定盘之间，所述第一滑动安装板与第三气缸40连接推动所述第一滑动安装板动作。下旋转固定盘，以及上旋转固定盘通过轴承连接于第一气缸和第二气缸的活塞杆上。

工件夹持组件包括连接于机架上的固定板41，所述固定板上滑动连接有第二安装板42，所述第二安装板上滑动连接有第三安装板43，所述第三安装板连接有安装臂44，安装臂上连接有启动夹钳45；所述第二安装板与第三安装板分别连接第四气缸(未视出)和第五气缸47，砂带驱动机构包括第二伺服驱动电机48，所述第二伺服驱动电机通过同步带连接主动砂带轮49，主动砂带轮通过砂带连接从动砂带轮50。

自动控制抛光界面质量的双工位砂带机的抛光界面质量控制方法，包括如下步骤：

S1：取同批次待抛光的若干个工件作为样品进行打磨；将工件放置于输送带上，通过工件夹持组件将工件放入工件固定组件中，调整工件与砂带至合适距离；

S2：完成打磨，通过工件抛光面检测装置检测工件表面的粗糙度；得到每个样品的粗糙度，除去粗糙度最大及最小的数据，得到剩下若干个样品的平均粗糙度；作为预设粗糙度值；并设定上下浮动范围；

S3：设定预定检测时间；检测时间的设定为以打磨工件的数量为标准，即打磨工件N件之后进行持续的若干次检测；

S4：进行同批次工件的顺序打磨，并通过计数装置开始计数；

S5：当到达预定检测时间，通过工件抛光面检测装置对后续若干件打磨后的工件进行界面粗糙度检测；与预设粗糙度值对比，判断是否处于设定范围内；

S6：若持续的若干件工件的界面粗糙度值大于M件超出预设粗糙度值范围；且砂带张力监测装置检测的数据为正常，则检查是否需要更换砂带；砂带张力监测装置检测的数据同时异常，则调整张力测试轮组件沿砂带张力张紧方向移动，继续检测后续打磨工件的界面粗糙度，直到打磨工件粗糙度符合预设范围。

通过工件抛光面检测装置检测工件表面的粗糙度的方法包括如下步骤：

A1：达到设定预定检测时间时，第二伺服电机减速，降低砂带转动的速率；

A2：将粗糙度检测仪上升至与工件顶部齐平的高度，并将粗糙度检测仪的探针逐渐向工件的表面方向移动，粗糙度检测仪的探针抵至工件表面且当压力传感器接收到的压力值达到设定值时停止粗糙度检测仪的前进；

A3：砂带带动工件缓慢转动一圈的同时，将粗糙度检测仪由上至下运动至最底部；

A4：获得工件表面的粗糙度。

其中，检测工件抛光面时，第一伺服电机与第二伺服电机的输出转速为定值。

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.自动控制抛光界面质量的双工位砂带机，其特征在于：包括机架，机架上设置有一输送带，输送带的两侧分别设置有第一工位及第二工位，输送第一工位和第二工位分别对应有砂带组件，所述第一工位及第二工位上均设置有工件固定组件；还包括工件夹持组件，通过所述工件夹持组件将输送带上的工件放入所述工件固定组件中；

其中，所述砂带组件包括至少两砂带轮以及连接于所述砂带轮上的砂带，砂带轮连接砂带驱动机构；

还包括工件抛光面检测装置，所述第一工位及第二工位的侧方均设置有所述工件抛光面检测装置；所述工件抛光面检测装置沿工件纵向轴线上下移动，并可远离或靠近所述打磨后工件的表面，工件抛光面检测装置用于检测打磨后工件表面的质量，并将表面数据发送给中央处理平台；

还包括计数装置，所述计数装置连接中央处理平台；

以及警报装置，所述警报装置包括界面状态异常警报装置，所述界面状态异常警报装置连接中央处理平台。

2.根据权利要求1所述的自动控制抛光界面质量的双工位砂带机，其特征在于：所述表面数据为打磨后工件的表面粗糙度数据。

3.根据权利要求1所述的自动控制抛光界面质量的双工位砂带机，其特征在于：工件抛光面检测装置包括粗糙度检测仪，所述粗糙度检测仪沿横向轴线可左右移动的连接于第一安装板上，所述第一安装板固定连接第一气缸，所述第一气缸的末端连接有螺母，所述螺母连接有螺杆，所述螺杆连接于第一伺服电机。

4.根据权利要求3所述的自动控制抛光界面质量的双工位砂带机，其特征在于：粗糙度检测仪的底部设置有压力传感器，所述压力传感器固定于所述第一安装板的内侧面上，粗糙度检测仪的底部形成有一外延，所述外延上开有两导向孔，还包括两第一导向轴，第一导向轴的一端与第一安装板固定，另一端穿过所述导向孔连接于所述粗糙度检测仪上，且第一导向轴靠近粗糙度检测仪的一端上通过螺母将粗糙度检测仪限定于所述第一导向轴上；还包括底部导向杆，所述底部导向杆上活动连接有支撑杆，所述支撑杆的顶部抵至所述粗糙度检测仪的底面上。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的自动控制抛光界面质量的双工位砂带机，其特征在于：工件固定组件包括下旋转固定盘，以及上旋转固定盘，所述下旋转固定盘，以及上旋转固定盘分别连接第一气缸和第二气缸，还包括第一滑动安装板，所述第一滑动安装板滑动连接于所述机架上，所述第一气缸和第二气缸与第一滑动安装板通过连接板连接，通过第一滑动安装板调节连接于所述第一气缸和第二气缸上的下旋转固定盘，以及上旋转固定盘与砂带间的距离，所述第一滑动安装板上连接有旋转辅助轮，所述旋转辅助轮位于下旋转固定盘，以及上旋转固定盘之间，所述第一滑动安装板与第三气缸连接推动所述第一滑动安装板动作。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的自动控制抛光界面质量的双工位砂带机，其特征在于：工件夹持组件包括连接于机架上的固定板，所述固定板上滑动连接有第二安装板，所述第二安装板上滑动连接有第三安装板，所述第三安装板连接有安装臂，安装臂上连接有启动夹钳；所述第二安装板与第三安装板分别连接第四气缸和第五气缸。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的自动控制抛光界面质量的双工位砂带机，其特征在于：砂带驱动机构包括第二伺服驱动电机，所述第二伺服驱动电机通过同步带连接主动砂带轮，主动砂带轮通过砂带连接从动砂带轮。

8.自动控制抛光界面质量的双工位砂带机的抛光界面质量控制方法，包括如下步骤：

S1：取同批次待抛光的若干个工件作为样品进行打磨；将工件放置于输送带上，通过工件夹持组件将工件放入工件固定组件中，调整工件与砂带至合适距离；

S2：完成打磨，通过工件抛光面检测装置检测工件表面的粗糙度；得到每个样品的粗糙度，除去粗糙度最大及最小的数据，得到剩下若干个样品的平均粗糙度；作为预设粗糙度值；并设定上下浮动范围；

S3：设定预定检测时间；检测时间的设定为以打磨工件的数量为标准，即打磨工件N件之后进行持续的若干次检测；

S4：进行同批次工件的顺序打磨，并通过计数装置开始计数；

S5：当到达预定检测时间，通过工件抛光面检测装置对后续若干件打磨后的工件进行界面粗糙度检测；与预设粗糙度值对比，判断是否处于设定范围内；

S6：若持续的若干件工件的界面粗糙度值大于M件超出预设粗糙度值范围；则检查是否需要更换砂带。

9.根据权利要求8所述的自动控制抛光界面质量的双工位砂带机的抛光界面质量控制方法，其特征在于：通过工件抛光面检测装置检测工件表面的粗糙度的方法包括如下步骤：

A1：达到设定预定检测时间时，第二伺服电机减速，降低砂带转动的速率；

A2：将粗糙度检测仪上升至与工件顶部齐平的高度，并将粗糙度检测仪的探针逐渐向工件的表面方向移动，粗糙度检测仪的探针抵至工件表面且当压力传感器接收到的压力值达到设定值时停止粗糙度检测仪的前进；

A3：砂带带动工件缓慢转动一圈的同时，将粗糙度检测仪由上至下运动至最底部；

A4：获得工件表面的粗糙度。

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