CN112536690A - 一种砂轮磨削装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及砂轮磨削加工领域，具体涉及一种砂轮磨削装置及控制方法。一种砂轮磨削装置，包括：产品定位平台定位多个呈阵列排布式的待磨削产品；旋转机构带动产品定位平台旋转；识别单元获取待磨削产品的位置；主控单元根据待磨削产品设置磨削轨迹及下移进阶量；砂轮机构包括转动砂轮和砂轮机械臂。本发明通过识别单元的位置信息，配合旋转机构的旋转控制砂轮机械臂带动转动砂轮沿着磨削轨迹对各待磨削产品分别进行磨削，表面光洁度高，无需二次打磨，大大提高生产效率和降低生产成本并提高产品物料利用率；以及，易于实现自动化，大批量生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及砂轮磨削加工领域，具体涉及一种砂轮磨削装置及控制方法。
背景技术
目前光通信行业里，一套完整或局部的通讯网络组成部分由信号的发射端(TOSA)和接收端(ROSA)组成，这两种类型的收发装置组成网络通讯最基础核心必要部件，另外还有一种是作为激励源的泵源(laser)及相关光电转换调制和开关类器件。
上述器件外壳大多都设计为Kovar材质的同轴圆柱形(TO-can)或者Box(Package)外形，器件内部构造主要由相关芯片、电路、及无源光路组成，通常这些部件在Box内部组装好后用平行缝焊类设备将盖板(Lid)和 Box(Package)进行密封焊接，最终成为具有通讯信号收发功能的气密性器件。
往往在实际生产流转中，不可避免有一定比例的产品气密性不良，产品性能不达标等异常问题，从而造成良率降低，成本居高；为了重新利用这部分产品就必须开盖返修或故障复现来查找不良的根本原因，完成后再重新封焊成为正常器件，最终提高物料利用率，降低产品报废率并进一步降低成本。
对于盖板的去除，目前行业里通常是用铣刀机械性将盖板边缘焊接部分削去，此设备基本是国外厂家生产，这种方法是将产品压制在平台上，铣刀单边沿着焊接边缘切削，机械震动很大并且只能按照直线切削规则的方形器件，设备运行一段时间后铣刀钝化，需要定期更换铣刀，钝化的铣刀切削后产品表面金属起皮毛刺严重，产品也必须二次打磨清洁后产品才能再次封焊，机械震动大也可能会破坏内部结构，无法分析复现故障情况，特别是随着产品的小型化发展，对产品的压治空间等因素更加严格，上述方法更无法执行操作。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种砂轮磨削装置及控制方法，解决盖板去除要定期更换铣刀，钝化的铣刀切削后产品表面金属起皮毛刺严重，产品也必须二次打磨清洁后产品才能再次封焊，机械震动大也可能会破坏内部结构，无法分析复现故障情况等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种砂轮磨削装置，包括：
产品定位平台，定位多个呈阵列排布式的待磨削产品；
旋转机构，带动产品定位平台旋转；
识别单元，获取待磨削产品的位置；
主控单元，根据待磨削产品设置磨削轨迹及下移进阶量；
砂轮机构，包括转动砂轮和砂轮机械臂；其中，
所述主控单元分别与旋转机构、识别单元和砂轮机构连接，根据识别单元的位置信息，配合旋转机构的旋转控制砂轮机械臂带动转动砂轮沿着磨削轨迹对各待磨削产品分别进行磨削。
其中，较佳方案是：所述产品定位平台包括电永磁铁基体，以及多个设置在电永磁铁基体上且呈阵列排布式的导热凸起，每一所述导热凸起表面均设有第一吸附孔和定位基准边；其中，所述导热凸起为钨铜材质。
其中，较佳方案是：所述识别单元包括CCD相机和CCD机械臂，所述主控单元分别与CCD相机和CCD机械臂连接，控制CCD机械臂带动CCD相机运动，以识别待磨削产品的阵列横向间距和纵向间距，以及识别各待磨削产品在阵列里的坐标位置。
其中，较佳方案是：所述砂轮机构包括相对设置的两转动砂轮。
其中，较佳方案是：所述转动砂轮的转轴上设有压力传感器，以反馈当前转动砂轮压力回主控单元。
其中，较佳方案是：所述砂轮磨削装置还包括可吹出氮气的吹气管道，所述吹气管道的吹气口朝向转动砂轮设置。
其中，较佳方案是：所述砂轮磨削装置还包括压头和压头机械手，所述压头上设有用于吸附磨削废料的第二吸附孔，所述压头机械手在转动砂轮加工过程中带动压头与压向待磨削产品。
其中，较佳方案是：所述砂轮磨削装置还包括保护面罩，以及与保护面罩的内腔连通的吸尘器管道，所述产品定位平台、砂轮机构和识别单元均设置在保护面罩内。
其中，较佳方案是：所述待磨削产品为Box类光电器件，所述转动砂轮沿着Box类光电器件的盖板焊接轨迹对盖板进行磨削，以将盖板从Box类光电器件的壳体上分离。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种砂轮磨削装置的控制方法，包括步骤：
将待磨削产品定位；
根据待磨削产品的尺寸设置转动砂轮的间距和行程，以及转动砂轮的磨削进阶量：
控制转动砂轮下压探测待磨削产品的高度并记录；
设定轨迹参数，包括旋转机构的旋转方向和角度，以及转动砂轮的行进尺寸、行进速度和转速；
识别待磨削产品的位置；
根据识别单元的位置信息，配合旋转机构的旋转控制砂轮机械臂带动转动砂轮沿着磨削轨迹对各待磨削产品分别进行磨削。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过识别单元的位置信息，配合旋转机构的旋转控制砂轮机械臂带动转动砂轮沿着磨削轨迹对各待磨削产品分别进行磨削，表面光洁度高，无需二次打磨，大大提高生产效率和降低生产成本并提高产品物料利用率；以及，易于实现自动化，大批量生产效率高。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明产品定位平台的结构示意图；
图2是本发明产品定位平台与导热凸起的结构示意图；
图3是本发明导热凸起的结构示意图；
图4是本发明砂轮磨削装置的结构示意图；
图5是本发明盖板加工过程的流程示意图；
图6是本发明识别单元的结构示意图；
图7是本发明砂轮机构的结构示意图；
图8是本发明设有保护面罩的砂轮磨削装置结构示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
如图1至5所示，本发明提供一种砂轮磨削装置的优选实施例。
一种砂轮磨削装置，包括产品定位平台110、旋转机构120、识别单元400、主控单元600和砂轮机构300，所述产品定位平台110定位多个呈阵列排布式的待磨削产品10，所述旋转机构120带动产品定位平台110旋转，所述识别单元400获取待磨削产品10的位置，所述砂轮机构300包括转动砂轮310和砂轮机械臂320，所述主控单元600根据待磨削产品10设置磨削轨迹及下移进阶量，其中，所述主控单元600分别与旋转机构120、识别单元400和砂轮机构300连接，根据识别单元400的位置信息，配合旋转机构120的旋转控制砂轮机械臂320带动转动砂轮310沿着磨削轨迹对各待磨削产品10分别进行磨削。
具体地，通过产品定位平台110上的定位结构对多个待磨削产品10进行定位，以呈阵列排布式的方式进行位置布局，便于砂轮机构300对每一个待磨削产品10进行有效加工；完成定位后，识别单元400在主控单元600的控制下获取一待磨削产品10的位置，所述位置可以是待磨削产品10的重心位置，也可以是待磨削产品10的角度，以作为砂轮机构300加工的磨削轨迹；完成位置识别后，在主控单元600的控制下，根据预设的待磨削产品10设置磨削轨迹及下移进阶量使旋转控制砂轮机械臂320带动转动砂轮310沿着磨削轨迹对各待磨削产品10分别进行磨削，以完成待磨削产品10的磨削操作。提供一种砂轮磨削装置的控制方法，包括步骤：将待磨削产品10定位；根据待磨削产品10的尺寸设置转动砂轮310的间距和行程，以及转动砂轮310的磨削进阶量控制转动砂轮310下压探测待磨削产品10的高度并记录；设定轨迹参数，包括旋转机构120的旋转方向和角度，以及转动砂轮310的行进尺寸、行进速度和转速；识别待磨削产品10的位置；根据识别单元400的位置信息，配合旋转机构120的旋转控制砂轮机械臂320带动转动砂轮310沿着磨削轨迹对各待磨削产品10分别进行磨削。
在本实施例中，并参考图2和图3，所述产品定位平台110包括电永磁铁基体，以及多个设置在电永磁铁基体上且呈阵列排布式的导热凸起200，每一所述导热凸起200表面均设有第一吸附孔210和定位基准边220；其中，所述导热凸起200为钨铜材质。通过双定位结构实现产品定位平台110对多个呈阵列排布式的待磨削产品10进行定位，先采用电永磁铁基体作为产品定位平台 110的核心，用来与多个固定待磨削产品10的导热凸起200进行定位，即通过磁吸方式将导热凸起200呈阵列排布式设置，同时由于导热凸起200的材质优选为钨铜材质，或其他可磁吸的金属材质，还可以进行导热，实现工件的有效散热。其中，每个导热凸起200均用于固定定位一个待磨削产品10，例如，将待磨削产品10放置在导热凸起200处，且将待磨削产品10抵靠定位基准边 220，实现边缘定位以提高加工精度，同时启动第一吸附孔210实现吸附定位，以防待磨削产品10在加工过程中移动。
进一步地，每个导热凸起200均定位一个待磨削产品10，在全部定位或需要定位的导热凸起200均已定位后，控制识别单元400和砂轮机构300进行一一识别和一一加工，且旋转机构120控制电永磁铁基体转动，实现待磨削产品10的多边磨削加工。
在本实施例中，并参考图5，提供待磨削产品10的磨削加工方式，其中，待磨削产品10包括壳体和设置在壳体顶部的盖板101，通过转动砂轮310磨削掉盖板101的四周边缘(1011、1012)，使盖板101与壳体分析，且降低甚至避免壳体的损伤，壳体平整度一致性好，表面光滑，便于后续二次利用，大大降低成本且提高加工效率。具体地，先对第一方向的两个边缘进行磨削加工，磨削加工完成后，通过旋转机构120控制电永磁铁基体转动，使第二方向的两个边缘摆正(即旋转90°)，再进行磨削加工。具体地，所述待磨削产品10 为Box类光电器件，所述转动砂轮310沿着Box类光电器件的盖板101焊接轨迹对盖板101进行磨削，以将盖板101从Box类光电器件的壳体上分离。
如图6所示，本发明提供识别单元的较佳实施例。
所述识别单元400包括CCD相机420和CCD机械臂410，所述主控单元600 分别与CCD相机420和CCD机械臂410连接，控制CCD机械臂410带动CCD 相机420运动，以识别待磨削产品10的阵列横向间距和纵向间距，以及识别各待磨削产品10在阵列里的坐标位置。
具体地，结合图5，需要加工的是第一方向的边缘1011和第二方向的边缘1012，在加工前，通过CCD机械控制CCD相机420在产品定位平台110上移动，历经每一个导热凸起200上的待磨削产品10，并获取每一待磨削产品 10的阵列横向间距和纵向间距，以及需要磨削的位置，将识别到的信息通过坐标位置形式记录，或其他形式记录，以便后续主控单元600调用相关数据并控制砂轮机构300对各待磨削产品10进行精密加工。
如图7所示，本发明提供砂轮机构较佳实施例。
所述砂轮机构300包括相对设置的两转动砂轮310，通过控制转动砂轮310 的转动，实现对待磨削产品10的两对边同时进行磨削加工，可控制转动砂轮 310的间距以满足待磨削产品10对边距离差。进一步地，每个转动砂轮310 均受一砂轮机械臂320控制，可以同步实现控制，也可以单独进行工作。
在本实施例中，所述转动砂轮310的转轴上设有压力传感器330，以反馈当前转动砂轮310压力回主控单元600，通过压力传感器330获取转动砂轮310 的转动情况，如转动砂轮310还没触碰到待磨削产品10，已经正在进行待磨削产品10的磨削加工。甚至可根据压力传感器330的感应情况，适当调整磨削加工的下行速度和移动速度，防止由于用力过猛导致转动砂轮310的损坏。
以及，所述砂轮磨削装置还包括可吹出氮气的吹气管道340，所述吹气管道340的吹气口朝向转动砂轮310设置，带走摩擦所产生的热量，降低热量转动砂轮310和待磨削产品10的温度，保护待磨削产品10，以防待磨削产品10 内的器件由于高温损坏。当然，也可以采用其他气体，有助于降温即可。
以及，并参考图4，所述砂轮磨削装置还包括压头500和压头机械手，所述压头500上设有用于吸附磨削废料的第二吸附孔，所述压头机械手在转动砂轮310加工过程中带动压头500与压向待磨削产品10。通过压头500实现对待磨削产品10的盖板101压紧，防止加工过程中待磨削产品10的盖板101 飞出，另一方面，压头500上设有用于吸附磨削废料的第二吸附孔，还能对磨削所产生的废料进行吸附，即加工后所盖板101进行吸附以带离，提高加工效率。同时，压头500通过压头机械手控制，实现识别、压紧、磨削加工的依次进行。
以及，并参考图8，所述砂轮磨削装置还包括保护面罩610，以及与保护面罩610的内腔连通的吸尘器管道620，所述产品定位平台110、砂轮机构300 和识别单元400均设置在保护面罩610内。一方面实现保护，避免加工过程的意外导致人员受伤，另一方面使清洁，不仅可以使加工环境更加，还能对保护面罩610进行有效清洁，防止灰尘影响后续加工。
以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。
Claims (10)
1.一种砂轮磨削装置，其特征在于，包括：
产品定位平台，定位多个呈阵列排布式的待磨削产品；
旋转机构，带动产品定位平台旋转；
识别单元，获取待磨削产品的位置；
主控单元，根据待磨削产品设置磨削轨迹及下移进阶量；
砂轮机构，包括转动砂轮和砂轮机械臂；其中，
所述主控单元分别与旋转机构、识别单元和砂轮机构连接，根据识别单元的位置信息，配合旋转机构的旋转控制砂轮机械臂带动转动砂轮沿着磨削轨迹对各待磨削产品分别进行磨削。
2.根据权利要求1所述的砂轮磨削装置，其特征在于：所述产品定位平台包括可吸附待磨削产品的电永磁铁基体，以及多个设置在电永磁铁基体上且呈阵列排布式的导热凸起，每一所述导热凸起表面均设有第一吸附孔和定位基准边；其中，所述导热凸起为钨铜材质。
3.根据权利要求1所述的砂轮磨削装置，其特征在于：所述识别单元包括CCD相机和CCD机械臂，所述主控单元分别与CCD相机和CCD机械臂连接，控制CCD机械臂带动CCD相机运动，以识别待磨削产品的阵列横向间距和纵向间距，以及识别各待磨削产品在阵列里的坐标位置。
4.根据权利要求1所述的砂轮磨削装置，其特征在于：所述砂轮机构包括相对设置的两转动砂轮。
5.根据权利要求1或4所述的砂轮磨削装置，其特征在于：所述转动砂轮的转轴上设有压力传感器，以反馈当前转动砂轮压力回主控单元。
6.根据权利要求1或4所述的砂轮磨削装置，其特征在于：所述砂轮磨削装置还包括可吹出氮气的吹气管道，所述吹气管道的吹气口朝向转动砂轮设置。
7.根据权利要求1所述的砂轮磨削装置，其特征在于：所述砂轮磨削装置还包括压头和压头机械手，所述压头上设有用于吸附磨削废料的第二吸附孔，所述压头机械手在转动砂轮加工过程中带动压头与压向待磨削产品。
8.根据权利要求1所述的砂轮磨削装置，其特征在于：所述砂轮磨削装置还包括保护面罩，以及与保护面罩的内腔连通的吸尘器管道，所述产品定位平台、砂轮机构和识别单元均设置在保护面罩内。
9.根据权利要求1所述的砂轮磨削装置，其特征在于：所述待磨削产品为Box类光电器件，所述转动砂轮沿着Box类光电器件的盖板焊接轨迹对盖板进行磨削，以将盖板从Box类光电器件的壳体上分离。
10.一种砂轮磨削装置的控制方法，其特征在于，包括步骤：
将待磨削产品定位；
根据待磨削产品的尺寸设置转动砂轮的间距和行程，以及转动砂轮的磨削进阶量：
控制转动砂轮下压探测待磨削产品的高度并记录；
设定轨迹参数，包括旋转机构的旋转方向和角度，以及转动砂轮的行进尺寸、行进速度和转速；
识别待磨削产品的位置；
根据识别单元的位置信息，配合旋转机构的旋转控制砂轮机械臂带动转动砂轮沿着磨削轨迹对各待磨削产品分别进行磨削。
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