CN112605808A - 一种双工位砂带机 - Google Patents

Abstract

本发明属于砂带机技术领域，具体涉及一种双工位砂带机。针对现有双工位砂带机恒力控制不够准确的不足，本发明采用如下技术方案：一种砂带机，所述砂带机包括：机箱；主动电机；传动组件；打磨组件，所述打磨组件有两组，所述打磨组件包括与所述传动组件相连的从动轮、打磨轮、张紧轮和砂带；恒力调节机构，所述恒力调节机构有两组，所述恒力调节机构包括用于检测来自所述砂带的力并根据检测到的力移动所述打磨轮的调节组件、用于使所述张紧轮处于张紧状态的张紧组件。本发明的砂带机的有益效果是：通过调节组件调节打磨轮的位置，调整打磨轮位置至压力传感器检测的数值正常；在移动打磨轮的同时调节张紧轮，保证打磨精度。

Description

一种双工位砂带机

技术领域

本发明属于砂带机技术领域，具体涉及一种双工位砂带机。

背景技术

砂带机是打磨抛光时常用的一种设备。为提升打磨抛光质量，目前市场上部分砂带机，设置了恒力控制结构。现有具备恒力输出功能的砂带机，大都采用气缸或者伺服电机进行恒力控制。

公开号为CN 109968161 A的中国发明专利申请公开了一种砂带机用的恒力实时控制机构，采用伺服电机带动丝杆或齿条的形式，利用伺服电机的恒力模式，通过后台总线(MODBUS ,、HART、FieldBus、 DDE、OPC、TCP等)给伺服电机下发需要输出的恒力，伺服电机随即响应输出恒定的力；当检测到打磨抛光工件压在砂轮上的力大于伺服电机输出的恒定力时，后台控制伺服电机驱动砂带机后退；当检测到打磨抛光工件压在砂轮上的力小于伺服电机输出的恒定力时，后台控制伺服电机驱动砂带机前进；从而实现打磨力的控制。前述方案的缺点在于，加工现场电机受力较为复杂，既有打磨力也有摩擦力、涨紧力，还有不同打磨方向产生的分力，仅靠电机恒力控制，后台计算复杂，实际控制准确度不高，后期维修重新编程难度很大，且电机在恒力模式时不具备位置反馈。

公开号为CN 108789060 A的中国发明专利申请公开了一种双侧双工位力控砂带机及其打磨工作站，其中双侧双工位力控砂带机包括单工位打磨柜和动力输出柜，单工位打磨柜设置两套，动力输出柜设置于两套单工位打磨柜之间，利用力控气缸实现恒力要求。前述方案，设备占地面积较大，两个打磨轮之间的间距较远，影响机器人作业，自动化作业中往往需要大臂展的机器人，影响项目成本；同时，该力控系统采用了气压控制方式，当现场气压不稳定时，容易出现打磨异常现象，导致影响工件的打磨质量、精度，降低良品率。

总之，现有具备恒力控制功能的砂带机，采用气缸控制的方式，当现场气压不稳定时，容易导致打磨不到位或者打磨过多的情况；采用伺服电机控制的方式，需要砂带机受力单一，而现实工况往往更加复杂。

此外，现有的双工位砂带机，两个打磨轮间距较远，自动化作业中往往需要大臂展的机器人，成本较高，使用被限制。

发明内容

本发明针对现有双工位砂带机恒力控制不够准确的不足，提供一种双工位砂带机，以提升恒力控制精度，提升加工质量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种砂带机，所述砂带机包括：

机箱；

主动电机，所述主动电机设于所述机箱中；

传动组件，所述传动组件设于所述机箱中；

打磨组件，所述打磨组件有两组，两组所述打磨组件均由所述主动电机通过所述传动组件驱动，所述打磨组件包括与所述传动组件相连的从动轮、打磨轮、张紧轮和砂带；

恒力调节机构，所述恒力调节机构设于所述机箱中，所述恒力调节机构有两组，所述恒力调节机构包括用于检测来自所述砂带的力并根据检测到的力移动所述打磨轮的调节组件、用于使所述张紧轮处于张紧状态的张紧组件。

本发明的砂带机，具有恒力调节机构，可以采用压力传感器等检测来自砂带的力，将检测到的力和预设的值或者预设的范围相比，过大或过小时通过调节组件调节打磨轮的位置，调整打磨轮位置至压力传感器检测的数值正常后，调节组件停止；在调节组件调节打磨轮位置时，若张紧轮的位置固定不动，则砂带会过紧或过松，设置张紧组件，在移动打磨轮的同时调节张紧轮，保证打磨力恒定。

作为改进，所述调节组件包括伺服电机、与所述伺服电机相连的丝杆、与所述丝杆相配合的推板，所述推板与所述打磨轮相连，所述推板和所述打磨轮之间设有压力传感器。采用伺服电机以及丝杠，恒力控制精度较高。在一些精度要求不高的场合，伺服电机、丝杠也可以更换成其它。压力传感器检测来自砂带的力。

作为改进，所述从动轮和所述打磨轮设于一推架上，所述压力传感器设于所述推板和所述推架之间。

作为改进，所述恒力调节机构包括导向组件，所述导向组件包括导轨和与所述导轨相配合的第一滑块，所述第一滑块上固接浮动板，所述浮动板上固接所述推架。

作为改进，所述导向组件包括设于所述导轨上的第二滑块，所述第二滑块上设有浮动板，所述浮动板上设有张紧执行器，所述张紧执行器与所述张紧轮相连，所述浮动板与所述推板固接。

作为改进，所述导向组件还包括设于所述导轨上的第三滑块，所述第三滑块上固接安装板，所述安装板上设有可活动的张紧板，所述张紧轮设于所述张紧板上，所述张紧执行器与所述张紧板相连。

作为改进，所述张紧执行器为低摩擦气缸并由电气比例阀控制运行气压。

作为改进，所述导轨有一对。

作为改进，所述从动轮和所述打磨轮间设有由托板气缸驱动的托板。

作为改进，所述砂带机还包括除尘组件，所述除尘组件包括除尘盒，所述除尘盒中设有除尘风刀，所述砂带穿过所述除尘盒。

作为改进，所述除尘盒通过风管连接至集尘箱。

本发明的砂带机的有益效果是：压力传感器将检测到的力和预设的值或者预设的范围相比，过大或过小时通过调节组件调节打磨轮的位置，调整打磨轮位置至压力传感器检测的数值正常后，调节组件停止；设置张紧组件，在移动打磨轮的同时调节张紧轮，保证打磨力恒定。

附图说明

图1是本发明实施例一的砂带机的分解结构示意图。

图2是本发明实施例一的砂带机的传动组件的结构示意图。

图3是本发明实施例一的砂带机的浮动打磨结构（包括打磨组件和恒力调节机构）的结构示意图。

图中，1、机箱；11、固定框架；12、安装框架；

2、主动电机；

3、传动组件；31、连接轴；32、皮带轮；33、主动轮；34、带座轴承；

4、打磨组件；41、从动轮；42、打磨轮；43、张紧轮；44、砂带；45、托板；

5、调节组件；51、伺服电机；52、丝杆；53、推板；54、压力传感器；55、浮动板；56、板推架；

6、张紧组件；61、移动板；62、张紧执行器；63、张紧板；64、安装板；

7、导向组件；71、导轨；72、滑块；

8、除尘组件；81、除尘盒；82、除尘风刀；83、除尘箱；

9、电气柜；

10、气动控制盒。

具体实施方式

下面结合本发明创造实施例的附图，对本发明创造实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明创造的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明创造的保护范围。

参见图1至图3，本发明的一种砂带机，所述砂带机包括：

主动电机；

传动组件；

打磨组件，所述打磨组件由所述主动电机通过所述传动组件驱动，所述打磨组件包括与所述传动组件相连的从动轮、打磨轮、张紧轮和砂带；

恒力调节机构，所述恒力调节机构包括用于检测来自所述砂带的力并根据检测到的力移动所述打磨轮的调节组件、用于使所述张紧轮处于张紧状态的张紧组件。

本发明的砂带机，具有恒力调节机构，压力传感器检测来自砂带的力，将检测到的力和预设的值或者预设的范围相比，过大或过小时通过调节组件调节打磨轮的位置，调整打磨轮位置至压力传感器检测的数值正常后，调节组件停止；在调节组件调节打磨轮位置时，若张紧轮的位置固定不动，则砂带会过紧或过松，设置张紧组件，在移动打磨轮的同时调节张紧轮，保证打磨力恒定。

参见图1至图3，本发明实施例一的一种砂带机，所述砂带机包括：

主动电机2；

传动组件3；

打磨组件4，所述打磨组件4由所述主动电机2通过所述传动组件3驱动，所述打磨组件4包括从动轮41、打磨轮42、张紧轮43和砂带44；

恒力调节机构，所述恒力调节机构包括用于检测来自所述砂带44的力并移动所述打磨轮42的调节组件5、用于使所述张紧轮43处于张紧状态的张紧组件6。

本实施例中，砂带机包括机箱1，机箱1包括固定框架11、安装框架12、钣金框和门，固定框架11通过膨胀螺栓固定于地面，安装框架12通过螺钉安装于固定框架11上。砂带机具有左门和右门，左门和右门分别设于安装框架12两侧。

本实施例中，砂带机包括电气柜9和气动控制盒10。电气柜9设于安装框架12右侧，气动控制盒10设于安装框架12左侧。

本实施例中，砂带机包括打磨动力组件，打磨动力组件包括主动电机2、电机罩。

本实施例中，传动组件3包括连接轴31、皮带轮32和主动轮33。具体地，皮带轮32有一个，主动轮33有两个，皮带轮32设于两主动轮33之间。皮带轮32和两主动轮33间分别设有带座轴承34，皮带轮32、主动轮33和带座轴承34安装于同一轴上。

本实施例中，主动电机2通过电机输出轴上的带轮、皮带和皮带轮32相连，进而带动两主动轮33转动，两主动轮33转动，带动从动轮41转动，进而带动、打磨轮42、张紧轮43和砂带44转动。

本实施例中，所述调节组件5包括伺服电机51、与所述伺服电机51相连的丝杆52、与所述丝杆52相配合的推板53，所述推板53和所述打磨轮42之间设有压力传感器54。静止状态时的伺服电机51相当于固定零件，可保证压力传感器54检测到的数值最大程度的接近真实值，伺服电机51不受扭矩变动影响，可减少因张紧力不均造成的误判情况。采用伺服电机51以及丝杠，恒力控制精度较高。在一些精度要求不高的场合，伺服电机51、丝杠也可以更换成其它。

本实施例中，所述从动轮41和所述打磨轮42设于一推架上，所述压力传感器54设于所述推板53和所述推架之间。

本实施例中，所述恒力调节机构包括导向组件7，所述导向组件7包括导轨71和与所述导轨71相配合的第一滑块72，所述第一滑块72上固接浮动板55，所述浮动板55上固接所述推架。

本实施例中，伺服电机51带动丝杆52转动，进而使得推板53沿导轨71平移，推板53通过压力传感器54、推架、浮动板55带动浮动板55上的打磨轮42和从动轮41移动。

本实施例中，所述导向组件7包括设于所述导轨71上的第二滑块72，所述第二滑块72上设有浮动板55，所述浮动板55上设有张紧执行器62，所述张紧执行器62与所述张紧轮43相连，所述浮动板55与所述推板53固接。

本实施例中，所述导向组件7还包括设于所述导轨71上的第三滑块72，所述第三滑块72上固接安装板64，所述安装板64上设有可活动的张紧板63，所述张紧轮43设于所述张紧板63上，所述张紧执行器62与所述张紧板63相连。

本实施例中，张紧板63、移动板61和浮动板55均通过各滑块72连接在同一根导轨71上，可使推板53受力均匀，提高伺服电机51的使用寿命，且可有效节约安装空间，提高安装精度，降低设备成本。

本实施例中，所述张紧执行器62为低摩擦气缸并由电气比例阀控制运行气压。在精度要求不高的场合，张紧执行器62也可以采用普通气缸，电气比例阀可以替换成压力调节阀。

本实施例中，所述导轨71有一对。

本实施例中，所述从动轮41和所述打磨轮42间设有由托板气缸驱动的托板45。

本实施例中，所述砂带机还包括除尘组件8，所述除尘组件8包括除尘盒81，所述除尘盒81中设有除尘风刀82，所述砂带44穿过所述除尘盒81。通过设置除尘盒81和除尘风刀82，对砂带44进行清理，显著提高砂带44的使用寿命，减少更换砂带44的频率。

本实施例中，所述除尘盒81通过风管连接至集尘箱。设置除尘盒81和集尘箱，对灰尘进行收集，提升工作环境。所述集尘箱设于所述打磨轮42下方，所述集尘箱上方开口。本发明的砂带机，应用于机械手自动打磨，因而无需设置平台用以放置工件。

本实施例中，伺服电机51可通过PLC进行控制。

本实施例中，左右两个工位的打磨轮42可不同时打磨，用一个电机带动左右两个主动轮33可节省成本，减少安装空间，提高电机使用率。左右两个打磨轮42上的砂带44可以采用同样的砂带44，也可以采用不同的砂带44。当采用相同的砂带44时，左右砂带44可以交替使用，减少砂带44更换频率。当采用不同的砂带44时，可以适用于不同的工序。

本发明实施例一的砂带机的工作原理是：设置好打磨力预设值后启动设备，推板53气缸将推板53推出，主动电机2带动皮带轮32、主动轮33转动，主动轮33通过从动轮41带动砂带44转动，将工件抵住推板53即可进行打磨；在打磨前，压力传感器54检测到的数值是空转时的张紧力，在打磨时，当压力传感器54的检测值大于预设值时，伺服电机51动作，带动打磨轮42和从动轮41向远离工件方向移动，在打磨轮42移动过程中，压力传感器54检测到的数值减小，当压力传感器54检测到的数值在预设范围时，伺服电机51停止，在打磨轮42和从动轮41移动的同时，张紧板63也往同样方向移动，砂带44的张紧力变化更小，从而使得张紧执行器62即低摩擦气缸的调节更加快捷准确；在打磨时，当压力传感器54件的检测值小于预设值时，伺服电机51动作带动打磨轮42和从动轮41向靠近工件方向移动，压力传感器54检测到的数值增大，当压力传感器54检测到的数值在预设范围时，伺服电机51停止，在打磨轮42和从动轮41移动的同时，张紧板63也往同样方向移动，砂带44的张紧力变化更小，从而使得张紧执行器62即低摩擦气缸的调节更加快捷准确。预设值至少包括一个最大阈值和一个最小阈值。

本发明实施例一的砂带机的工作过程可以简化为：启动设备，主动电机2运行，托板气缸将托板45推出，设置打磨力预设值（如设置最大启动阈值、最小启动阈值和中间停止值），将工件抵住托板45进行打磨，当压力传感器54的检测值到达最大启动阈值时，伺服电机51动作直至压力传感器54的检测值低至中间停止值，当压力传感器54的检测值到达最小启动阈值时，伺服电机51动作直至压力传感器54的检测值升至中间停止值。

本发明实施例一的砂带机的有益效果是：压力传感器54将检测到的力和预设的值或者预设的范围相比，过大或过小时通过调节组件5调节打磨轮42的位置，调整打磨轮42位置至压力传感器54检测的数值正常后，调节组件5停止；设置张紧组件6，在移动打磨轮42的同时调节张紧轮43，保证打磨力恒定；张紧轮43一定程度随张紧轮43一起移动，张紧执行器62即低摩擦气缸的调节范围更小，更加快捷准确，从而提升恒力精度；结构紧凑，占用空间少，两砂带44间距离较小，可以适用于臂展较短的机械手。

以上所述，仅为本发明创造的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明创造包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明创造的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种双工位砂带机，其特征在于：所述双工位砂带机包括：

机箱（1）；

主动电机（2），所述主动电机（2）设于所述机箱（1）中；

传动组件（3），所述传动组件（3）设于所述机箱（1）中；

打磨组件（4），所述打磨组件（4）有两组，两组所述打磨组件（4）均由所述主动电机（2）通过所述传动组件（3）驱动，所述打磨组件（4）包括与所述传动组件（3）相连的从动轮（41）、打磨轮（42）、张紧轮（43）和砂带（44）；

恒力调节机构，所述恒力调节机构设于所述机箱（1）中，所述恒力调节机构有两组，所述恒力调节机构包括用于检测来自所述砂带（44）的力并根据检测到的力移动所述打磨轮（42）的调节组件（5）、用于使所述张紧轮（43）处于张紧状态的张紧组件（6）。

2.根据权利要求1所述的一种双工位砂带机，其特征在于：所述调节组件（5）包括伺服电机（51）、与所述伺服电机（51）相连的丝杆（52）、与所述丝杆（52）相配合的推板（53），所述推板（53）与所述打磨轮（42）相连，所述推板（53）和所述打磨轮（42）之间设有压力传感器（54）。

3.根据权利要求2所述的一种双工位砂带机，其特征在于：所述从动轮（41）和所述打磨轮（42）设于一推架上，所述压力传感器（54）设于所述推板（53）和所述推架之间。

4.根据权利要求3所述的一种双工位砂带机，其特征在于：所述恒力调节机构包括导向组件（7），所述导向组件（7）包括导轨（71）和与所述导轨（71）相配合的第一滑块（72），所述第一滑块（72）上固接浮动板（55），所述浮动板（55）上固接所述推架。

5.根据权利要求4所述的一种双工位砂带机，其特征在于：所述导向组件（7）包括设于所述导轨（71）上的第二滑块（72），所述第二滑块（72）上设有浮动板（55），所述浮动板（55）上设有张紧执行器（62），所述张紧执行器（62）与所述张紧轮（43）相连，所述浮动板（55）与所述推板（53）固接。

6.根据权利要求5所述的一种双工位砂带机，其特征在于：所述导向组件（7）还包括设于所述导轨（71）上的第三滑块（72），所述第三滑块（72）上固接安装板（64），所述安装板（64）上设有可活动的张紧板（63），所述张紧轮（43）设于所述张紧板（63）上，所述张紧执行器（62）与所述张紧板（63）相连。

7.根据权利要求4所述的一种双工位砂带机，其特征在于：所述张紧执行器（62）为低摩擦气缸并由电气比例阀控制运行气压；

所述导轨（71）有一对。

8.根据权利要求1所述的一种双工位砂带机，其特征在于：所述从动轮（41）和所述打磨轮（42）间设有由托板气缸驱动的托板（45）；

所述传动组件（3）包括连接轴（31）、设于所述连接轴（31）中部的皮带轮（32）、设于所述连接轴（31）两端的两主动轮（33）和设于所述皮带轮（32）与所述主动轮（33）间的带座轴承（34）。

9.根据权利要求1所述的一种双工位砂带机，其特征在于：所述双工位砂带机还包括除尘组件（8），所述除尘组件（8）包括除尘盒（81），所述除尘盒（81）中设有除尘风刀（82），所述砂带（44）穿过所述除尘盒（81）。

10.根据权利要求9所述的一种双工位砂带机，其特征在于：所述除尘盒（81）通过风管连接至集尘箱。

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