CN116079513A - 一种皮辊磨砺机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种皮辊磨砺机，皮辊磨砺机包括机架，机架上设有皮辊驱动轴，皮辊驱动轴的一端连接有驱动电机，皮辊驱动轴的另一端设有与皮辊一端配合的皮辊夹持端，在与皮辊驱动轴的皮辊夹持端位置相对应部位设有与机架滑动配合的皮辊顶压座，皮辊顶压座与顶压座的驱动部连接，在机架的一侧设有皮辊打磨轮，皮辊打磨轮的位置与皮辊被夹持位置的一侧相对应，皮辊打磨轮通过传动部件与皮辊打磨轮的驱动机构连接，在机架的上部设有上轨道，上轨道上设有与上轨道滚动配合的皮辊抓取机械手；在机架的一侧设有支架，支架上设有与被夹持皮辊位置相对应的激光测距仪和摄像头；将所有电驱动器件、光测距仪和摄像头分别与PLC控制器电连接。

Description

一种皮辊磨砺机
技术领域
发明涉及弹力丝生产设备技术领域，特别涉及弹力丝生产设备中的皮辊表面磨砺机。
背景技术
皮辊的表面处理很重要，目的在于获得需要的摩擦系数值。摩擦系统太小，握持力不足，牵伸过程不能正常进行；摩擦系数太大，纤维或整根须条容易绕到皮辊上，造成断头或纱疵。须条绕在皮辊上的现象称为绕皮辊。皮辊的表面处理方法有酸处理和涂料两类。使用渗透性的合成涂料，既能充分发挥橡胶弹性，又能防止绕皮辊，耐久性也好。皮辊与纤维摩擦产生静电，也是绕皮辊的原因。在胶管配方中加入高分子电解质或抗静电剂和使用合适的表面涂料可防止静电的积聚。皮辊使用日久后，产生中凹、偏心、大小头、同一套上两只皮辊直径不一致、表面微细龟裂、表面处理层剥落或失效等，都需要进行回磨，经表面重新处理后方可再用。
皮辊磨砺机是用于对各类皮辊进行磨削的专用设备，现有皮辊磨砺机主要有以下两类：
(1)半自动皮辊磨砺机：现有半自动皮辊磨砺机普遍采用横式结构(砂轮正对操作工)，采取半自动操作，工作效率低，不仅产品质量难以保证，而且砂轮与操作人员之间一般采用开放式结构，人在砂轮正面操作，操作人员会吸入大量的粉尘，影响操作人员的身体健康，安全性较差；同时，由于多台同类磨砺机的磨砺差异以及各个操作工之间操作差异；半自动皮辊磨砺机难以保证磨砺高品质皮辊的要求。
(2)全自动皮辊磨砺机：现有全自动皮辊磨砺机，普遍采用封闭结构，安全性能好，功能齐全，磨削质量稳定，但是，该装置结构十分复杂，从而导致价格昂贵。
现有的半自动皮辊磨砺机难以保证皮辊的磨砺质量同时全自动皮辊磨砺机结构复杂的技术问题。
中国专利CN 212527080 U 公开了一种自动皮辊磨砺机，包括机架，所述机架上设置有料箱和控制器，所述机架内设置有磨砺机，所述磨砺机上设置有底板，所述底板上固定设置有进出料装置和磨头装置，所述料箱内部设置有存放槽以及斜挡板，所述斜挡板位于存放槽后侧，所述料箱左后方通过固定块与第二电动推杆固定连接，所述第二电动推杆右端连接有固定座，所述固定座后侧固定连接有第一电动推杆，与现有技术相比，该自动皮辊磨砺机通过设置控制器、进出料装置、摆动夹紧装置和磨头装置，从而使得该装置结构较为简单，成本较低，而且便于对皮辊进行整齐摆放，降低了人员的工作量，提高了美观性，方便整理。然而，该自动皮辊磨砺机在磨砺皮辊时不能精确地测控皮辊磨砺尺寸，也不能检测被磨砺后的皮辊表面质量是否存在有问题。
中国专利CN 214979973U 公开了一种全自动高精度皮辊磨砺机，包括主机架，主机架的两侧连接有上料箱架和下料箱架，主机架内有磨砺机、上下料机构；所述磨砺机包括主机底板，主机底板上有第一滑台、第二滑台和砂轮固定座，第一滑台上有支座、磨削主轴电机、夹持装置、砂轮修整笔，支座上连接有传动轴，传动轴上连接有第一托辊、第二托辊，砂轮固定座上有砂轮、直径检测装置。该全自动高精度皮辊磨砺机不仅工作效率高，而且避免了操作人员在设备运转中和危险部位及磨削粉尘接触。但该全自动高精度皮辊磨砺机同样也不能在磨砺皮辊时精确地测控皮辊磨砺尺寸，也不能检测被磨砺后的皮辊表面质量是否存在有问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种可在皮辊磨砺过程中精确检测磨砺后皮辊直径尺寸，并可对皮辊表面质量进行检测，将不合格的产品分离出去。并可随时对打磨轮的表面进行清洁处理，并将打磨粉尘回收的一种皮辊磨砺机。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种皮辊磨砺机，所述皮辊磨砺机包括机架，机架上设有皮辊驱动轴，皮辊驱动轴的一端连接有驱动电机，皮辊驱动轴的另一端设有与皮辊一端配合的皮辊夹持端，在与皮辊驱动轴的皮辊夹持端位置相对应部位设有与机架滑动配合的皮辊顶压座，皮辊顶压座与顶压座的驱动部连接，在机架的一侧设有皮辊打磨轮，皮辊打磨轮的位置与皮辊被夹持位置的一侧相对应，皮辊打磨轮通过传动部件与皮辊打磨轮的驱动机构连接，在机架的上部设有上轨道，上轨道上设有与上轨道滚动配合的皮辊抓取机械手；在机架的一侧设有支架，支架上设有与被夹持皮辊位置相对应的激光测距仪和摄像头；在皮辊打磨轮周围设置有护罩，护罩内位于皮辊打磨轮的附近分别设有喷吹气管的出口和吸气管的入口，喷气管入口和吸气管出口分别通过喷吹气管和吸气管与气泵连接；所述驱动电机、顶压座驱动部、打磨轮的驱动机构、气泵、皮辊抓取机械手的驱动部件、激光测距仪和摄像头分别与PLC控制器电连接。
为了能够将皮辊的一端定位、并将皮辊夹持住，同时还能够驱动皮辊转动，优选的技术方案是，所述皮辊驱动轴通过轴承、轴承座支撑在机架上，皮辊驱动轴与皮辊一端配合的皮辊夹持端为空心管，其中皮辊驱动轴的整体为空心管轴，或皮辊驱动轴的一段为实心轴，在实心轴一端的端部连接有空心管段。采用轴承支撑皮辊驱动轴可以降低皮辊驱动轴的驱动阻力，降低驱动功率。由于皮辊的两端都设置有圆形的凹槽，而且在皮辊的一端还设有皮辊轴，为了便于将设有皮辊轴的一端夹持在皮辊驱动轴的端部，并能够驱动皮辊转动，需要将皮辊驱动轴端部的一段或整根皮辊驱动轴设置成空心管。还可将空心管的端部设置有锥形倒角，以便于将皮辊夹持住，且便于磨砺后将其取下来。
为了便于简化驱动结构，且便于调控皮辊磨砺过程中的转速，以及磨砺结束后使其缓慢旋转，通过摄像头对磨砺后皮辊表面质量进行检测，进一步优选的技术方案是，所述驱动电机包括第一伺服电机，第一伺服电机的底座与机架连接，第一伺服电机的输出轴通过联轴器与皮辊驱动轴的一端连接，或第一伺服电机的输出轴通过同步轮、同步带与皮辊驱动轴的一端连接，或所述驱动电机的输出轴通过减速器、联轴器与皮辊驱动轴的一端连接。驱动电机可优先选用伺服电机，因为伺服电机不需要额外加装减速器，可直接与皮辊驱动轴连接，或通过同步轮加同步带来驱动皮辊驱动轴，而且还便于通过PLC控制器调控皮辊驱动轴的转速。
为了便于将皮辊夹持在皮辊驱动轴与皮辊顶压轴之间，并且能够使得顶压轴跟随皮辊驱动轴一起转动，优选的技术方案还有，所述皮辊顶压座包括与皮辊另一端配合的顶压轴，顶压轴通过轴承支撑在皮辊顶压座的机座上，机座的底部设有与机架上的滑轨滑动配合的滑块，在机座的下面还设有螺孔，螺孔与第一丝杆螺纹配合，第一丝杆通过轴承支撑在机架上的滑轨下方的凹槽内，第一丝杆与固定在凹槽内的第二伺服电机的输出轴连接；或顶压轴直接与活塞杆的端部连接，活塞杆与气缸配合，气缸固定在机架上。滑轨为设置在机架上的一对平行滑轨，皮辊顶压座类似于车床的顶针尾座，起作用只是用于将皮辊顶压在皮辊驱动轴的端部，并能够随着皮辊驱动轴一起转动，并能够实现在PLC控制器的控制下自动夹紧或松开被磨砺的皮辊。
为了便于控制皮辊打磨轮对皮辊表面的打磨尺寸量和打磨的质量，优选的技术方案还有，所述皮辊打磨轮的驱动机构包括皮辊打磨轮驱动机构和皮辊打磨轮径向移动驱动机构，其中皮辊打磨轮驱动机构包括皮辊打磨轮的驱动轴，皮辊打磨轮的驱动轴与皮辊打磨轮之间可拆卸连接，皮辊打磨轮径向移动驱动机构包括皮辊打磨轮径向移动支架、第二丝杆和第三伺服电机，皮辊打磨轮的驱动轴通轴承支撑在皮辊打磨轮径向移动支架上，皮辊打磨轮的驱动轴的一端与第三伺服电机的输出轴通过联轴器连接，或驱动轴的一端与第三伺服电机的输出轴通过同步轮、同步带连接，第三伺服电机的安装座与皮辊打磨轮径向移动支架连接，皮辊打磨轮径向移动支架的底部通过滑块与机架或地面上的滑轨滑动配合，在皮辊打磨轮径向移动支架的底部还设有螺孔，螺孔与第二丝杆螺纹配合，第二丝杆的两端通过轴承、轴承座固定在机架或地面上，第二丝杆的一端与第四伺服电机的输出轴通过联轴器连接。皮辊打磨轮既能够高速旋转实现对皮辊表面的打磨，还能够沿被夹持皮辊的径向方向移动，实现对皮辊表面的磨砺进给和后退离开皮辊表面。采用伺服电机驱动皮辊打磨轮和打磨轮径向进退，可以便于通过PLC控制器对其进行控制。
为了防止皮辊打磨轮打磨掉皮辊上的皮屑附着在皮辊打磨轮的表面，影响皮辊打磨轮对皮辊的打磨质量，同时也为了防止皮辊打磨轮打磨下来的皮屑形成粉尘对周围环境造成环境污染，尤其会干扰激光测距仪测量精度，优选的技术方案还有，所述护罩呈壳体结构，呈壳体结构的护罩包裹在皮辊打磨轮的周围，且与机架或地面固定连接，呈壳体结构的护罩在皮辊打磨轮与皮辊被打磨相对应的部位留有打磨口，所述喷吹气管的出口和吸气管的进口分别设置在皮辊打磨轮径向方向上相隔90°~180°护罩的内表面上，喷吹气管的出口由喷吹气管的端部呈逐渐收缩尖嘴结构，吸气管的入口由吸气管的管口呈逐渐扩张的扩口结构，喷吹气管穿过护罩与正压气泵连接，吸气管穿过护罩与负压气泵连接，或喷吹气管穿过护罩与气泵的排进气口连接，吸气管穿过护罩与气泵的进气口连接，在吸气管上串联连接有粉尘滤清器。呈壳体结构的护罩将被固定在机架或固定建筑物，或地面上，呈壳体结构的护罩不能随着皮辊打磨轮径向移动驱动机构的移动而一起移动，皮辊打磨轮在打磨皮辊的过程中将会由打磨轮的前面中部与皮辊之间相对转动磨砺，可将喷吹气管的出口设置在皮辊打磨轮的下面距离皮辊打磨轮径向一定距离的部位，将吸气管的入口设置在皮辊打磨轮的后面中部距离皮辊打磨轮径向一定距离的部位，将喷吹气管与吸气管穿过护罩与固定在机架或底面上的气泵连接即可。
为了能够实现通过皮辊抓取机械手，自动的将待打磨的皮辊，由待打磨皮辊传送带上将待打磨皮辊抓取住，然后输送到打磨辊驱动轴与皮辊顶压座之间，将待打磨皮辊夹持住，并将已经打磨完成的皮辊，由打磨辊驱动轴与皮辊顶压座之间抓取下来输送到成品皮辊传送带上，优选的技术方案还有，所述机架上部设有的上轨道与机架相互连接，或被吊装在建筑物上，或通过单独的支架与地面连接，所述皮辊抓取机械手包括沿上轨道横向移动的横向支架，横向支架上设有垂直于横向支架的横向驱动辊轴，横向驱动辊轴上设有横向驱动辊轮，横向驱动辊轴的一端连接有第五伺服电机，横向支架上还设有垂直于横向支架的横向从动辊轴，横向从动辊轴上设有横向从动辊轮，横向驱动辊轮与横向从动辊轮分别与上轨道滚动配合；在横向支架上还设有纵向升降气缸，在与纵向升降气缸配合的活塞杆的端部连接有皮辊抓取气缸，在皮辊抓取气缸内设有两个活塞，两个活塞将皮辊抓取气缸内分割成三个腔室，两个活塞分别与两个U形活塞杆的一端连接，两个U形活塞杆伸出气缸外的一端分别与皮辊夹头连接，纵向升降气缸、皮辊抓取气缸的进气管与排气管分别通过电磁换向阀与气泵。在该辊磨砺机上皮辊抓取机械手设置有两只，其中第一只通过升降气缸和皮辊抓取气缸先将打磨完成后的皮辊由打磨辊驱动轴与皮辊顶压座之间抓取下来，此时需要通过PLC控制器控制皮辊顶压座后退，然后第二只皮辊抓取机械手通过升降气缸和皮辊抓取气缸将已经抓取到的皮辊输送到辊驱动轴与皮辊顶压座之间，此时需要通过PLC控制器控制皮辊顶压座前进将皮辊夹持在辊驱动轴与皮辊顶压座之间。然后第一只皮辊抓取机械手通过横向移动支架的横向移动空载返回到待打磨皮辊传送带上，第二只皮辊抓取机械手通过横向移动支架的横向移动夹持着打磨好的皮辊将其输送到成品皮辊传送带上，再下一步第一只皮辊夹持机械手通过横向移动支架的横向移动再次由待打磨皮辊传送带上将待打磨皮辊抓取住输送到辊驱动轴与皮辊顶压座之间等待，第二只皮辊夹持机械手通过横向移动支架的横向移动空载返回到辊驱动轴皮辊顶压座之间等待，如此循环反复均可通过PLC控制器控制完成。
为了能够确保述激光测距仪和摄像头相对于皮辊磨砺机之间静止不动，其确保其测量的精准，并且还需要确保其激光测距仪和摄像头的设置位置及倾角可以任意调节，优选的技术方案还有，所述支架被固定在与机架相互分离开的地面或建筑物上，所述支架包括与地面或建筑物连接的固定底座和可绕底座转动的支撑杆，支撑杆的一端通过第一万向节与连接杆的一端连接，连接杆的另一端通过第二万向节与支撑平台的一侧连接，支撑平台的另一侧通过第三万向节与定位连杆的一端连接，定位连杆的另一端设有通孔，在支撑杆上设有腰型孔，在腰型孔与通孔之间连接有用于将固定支撑杆与定位连杆之间锁紧的螺栓、螺母。具体使用时可将激光测距仪和摄像头固定在支撑平台上，然后通过连接杆和三个万向节可将支撑平台调节到被打磨皮棍附近的任意位置和任意倾斜角度，这样就可以便于将激光测距仪和摄像头设置在与皮辊之间的最佳位置和最佳倾角状态，然后再通过定位连杆将该状态固定住。
为了防止激光测距仪和摄像头受到外部环境的干扰，而且便于将激光测距仪和摄像头固定在支撑平台上，进一步优选的技术方案是，所述支撑平台为框架结构，在所述框架内安装有透明材料制成的承载盒，将所述激光测距仪和摄像头分别设置在承载盒内。激光测距仪和摄像头在透明材料制成的承载盒内可以被固定在同一平面上，也可错层设置和/或相互之间构成一定角度设置，使用过程中可根据实际需要设置激光测距仪和摄像头在透明材料制成的承载盒内的固定方式。
为了达到精确检测控制皮辊的加工尺寸，优选的技术方案还有，所述激光测距仪的测量精度采用微米级的激光测距仪。微米级激光测距仪属于现有市场上可以购买到的激光测距仪，该激光测距仪应带有测量数据输出接口例如基恩士 (中国) 有限公司出售的CMOS激光位移传感器，LK-G5000系列，既可用于本产品中使用的激光测距仪。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该辊磨砺机可在皮辊磨砺过程中，通过激光测距仪精确检测磨砺后皮辊直径尺寸，激光测距仪将检测到由激光测距仪的激光发射端到被打磨皮管表面的距离信号发送到PLC控制器，PLC控制器将该检测距离信号换算成皮辊的直径，当打磨轮将皮辊打磨到设定的皮辊直径时，PLC控制器即可发出控制指令，控制打磨轮后退，即停止对皮辊表面的打磨。并可可控制打磨驱动轴缓慢转动，并通过摄像头对皮辊表面进行摄像，并将图像信息传送到PLC控制器，PLC控制器将接收到的图像信息与存储器内存储的质量完好皮辊图形进行比较，从而达到对皮辊表面质量进行检测，通过皮辊抓取机械手将不合格的产品分离出去，将合格的皮辊放置在合格皮辊传送带上，将不合格的皮辊放置在不合格皮辊传送带上，合格皮辊传送带和不合格皮辊传送带，分别将合格皮辊与不合格皮辊输送到合格皮辊收集箱内和不合格皮辊收集箱内。由于打磨轮在对皮辊打磨的过程中，会将打磨下来的皮屑、粉尘附着在打磨轮的表面，当打磨轮表面的皮屑附着较多时，将会降低打磨轮对皮辊的打磨效率，也会降低对皮辊的打磨质量。因此本发明还采用了在打磨轮的附近设置喷吹气管，喷吹气管对着打磨轮表面喷射高压气流，可随时对打磨轮的表面进行清洁处理，同时在打磨轮的附近还设置有吸气管，可将打磨粉尘、皮屑回收，减少打磨粉尘、皮屑对皮辊及皮辊磨砺机周围环境的污染。采用将激光测距仪和摄像头通过单独支架支撑，可以避免因皮辊磨砺机的震动而干扰激光测距仪和摄像头的检测精度问题。
附图说明
图1为本发明皮辊磨砺机立体结构示意图；
图2为本发明皮辊磨砺机俯视结构示意图；
图3为本发明皮辊磨砺机中皮辊打磨轮驱动机构的局部剖视结构示意图；
图4本发明皮辊磨砺机中皮辊抓取机械手的局部结构示意图；
图5发明皮辊磨砺机中激光测距仪和摄像头的支架结构示意图。
图中：1. 机架；2. 皮辊驱动轴；2.1. 皮辊夹持端；3. 皮辊；3.1. 皮辊轴；4. 皮辊顶压座；4.1. 顶压轴；5. 压座的驱动部；5.1. 螺孔；5.2. 第一丝杆；5.3. 第二伺服电机；6. 皮辊打磨轮；6.1. 驱动轴；6.2. 皮辊打磨轮径向移动支架；6.3. 第二丝杆；6.4.第三伺服电机；6.5. 螺孔；6.6. 打磨口；6.7. 第四伺服电机；7. 上轨道；8. 皮辊抓取机械手；8.1. 横向支架；8.2. 横向驱动辊轴；8.3. 横向驱动辊轮；8.4. 第五伺服电机；8.5.横向从动辊轴；8.6. 横向从动辊轮；8.7. 纵向升降气缸；8.8. 活塞杆；8.9. 皮辊抓取气缸；8.10. U形活塞杆；8.11. 皮辊夹头；9. 支架；9.1. 固定底；9.2. 支撑杆；9.3. 第一万向节；9.4. 连接杆；9.5. 第二万向节；9.6. 支撑平台；9.7. 第三万向节；9.8. 定位连杆；10. 激光测距仪；11. 摄像头；12. 护罩；13. 喷吹气管；13.1.出口；14. 吸气管；14.1.入口；15. 气泵；16. 第一伺服电机；17. 粉尘滤清器。
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。
如图1-5所示，本发明的具体实施方案为，一种皮辊磨砺机，所述皮辊磨砺机包括机架1，机架1上设有皮辊驱动轴2，皮辊驱动轴2的一端连接有驱动电机，皮辊驱动轴2的另一端设有与皮辊3一端配合的皮辊夹持端2.1，在与皮辊驱动轴2的皮辊夹持端2.1位置相对应部位设有与机架1滑动配合的皮辊顶压座4，皮辊顶压座4与顶压座的驱动部5连接，在机架1的一侧设有皮辊打磨轮6，皮辊打磨轮6的位置与皮辊被夹持2.1位置的一侧相对应，皮辊打磨轮6通过传动部件与皮辊打磨轮的驱动机构连接，在机架1的上部设有上轨道7，上轨道7上设有与上轨道7滚动配合的皮辊抓取机械手8；在机架1的一侧设有支架9，支架9上设有与被夹持皮辊3位置相对应的激光测距仪10和摄像头11；在皮辊打磨轮6周围设置有护罩12，护罩12内位于皮辊打磨轮6的附近分别设有喷吹气管13的出口13.1和吸气管14的入口14.1，喷气管13的入口和吸气管14出口分别通过喷吹气管和吸气管与气泵15连接；所述驱动电机、顶压座驱动部5、打磨轮的驱动机构、气泵15、皮辊抓取机械手8的驱动部件、激光测距仪10和摄像头11分别与PLC控制器（图中未视）电连接。
如图1、2所示，为了能够将皮辊3的一端定位、并将皮辊3夹持住，同时还能够驱动皮辊3转动，本发明优选的实施方案是，所述皮辊驱动轴2通过轴承、轴承座支撑在机架1上，皮辊驱动轴2与皮辊3一端配合的皮辊夹持端2.1可为空心管，其中皮辊驱动轴2的整体可以制成为空心管轴，或皮辊驱动轴2的一段为实心轴，在实心轴一端的端部连接有空心管段。采用轴承支撑皮辊驱动轴2可以降低皮辊驱动轴的驱动阻力，降低驱动功率。由于皮辊3的两端都设置有圆形的凹槽，而且在皮辊3的一端还设有皮辊轴3.1，为了便于将设有皮辊轴3.1的一端夹持在皮辊驱动轴2的端部，并能够驱动皮辊3转动，需要将皮辊驱动轴2端部的一段或整根皮辊驱动轴设置成空心管。还可将空心管的端部设置有锥形倒角，以便于将皮辊夹持住，且便于皮辊3被磨砺后将其取下来。
如图1、2所示，为了便于简化驱动结构，且便于调控皮辊3磨砺过程中的转速，以及磨砺结束后使其缓慢旋转，通过摄像头11对磨砺后皮辊3表面质量进行检测，本发明进一步优选的实施方案是，所述驱动电机包括第一伺服电机16，第一伺服电机16的底座与机架1连接，第一伺服电机16的输出轴通过联轴器与皮辊驱动轴2的一端连接，第一伺服电机的输出轴也可通过同步轮、同步带与皮辊驱动轴2的一端连接，或所述驱动电机也可选用普通三项电机，普通三项电机的输出轴可通过减速器、联轴器与皮辊驱动轴2的一端连接。驱动电机可优先选用伺服电机，因为伺服电机不需要额外加装减速器，可直接与皮辊驱动轴2连接，或通过同步轮加同步带来驱动皮辊驱动轴2，而且还便于通过PLC控制器调控皮辊驱动轴2的转速。
如图1、2、3所示，为了便于将皮辊3夹持在皮辊驱动轴2与皮辊顶压轴之间，并且能够使得顶压轴跟随皮辊驱动轴2一起转动，本发明优选的实施方案还有，所述皮辊顶压座4包括与皮辊3另一端配合的顶压轴4.1，顶压轴4.1通过轴承支撑在皮辊顶压座4的机座上，机座的底部设有与机架1上的滑轨滑动配合的滑块4.2，顶压座的驱动部5包括设置在机座的下面还设有螺孔5.1，螺孔5.1与第一丝杆5.2螺纹配合，第一丝杆5.2通过轴承支撑在机架1上的滑轨下方的凹槽内，第一丝杆5.2与固定在凹槽内的第二伺服电机5.3的输出轴连接；或顶压轴直接与活塞杆的端部连接，活塞杆与气缸配合，气缸固定在机架上（顶压轴与活塞杆、气缸配合的结构图中未视）。滑轨为设置在机架1上的一对平行滑轨，皮辊顶压座4类似于车床的顶针尾座，其作用只是用于将皮辊3顶压在皮辊驱动轴2的端部，并能够随着皮辊驱动轴2一起转动，并能够实现在PLC控制器的控制下自动夹紧或松开被磨砺的皮辊3。
如图2所示，为了便于控制皮辊打磨轮6对皮辊3表面的打磨尺寸量和打磨的质量，本发明优选的实施方案还有，所述皮辊打磨轮6的驱动机构包括皮辊打磨轮驱动机构和皮辊打磨轮径向移动驱动机构，其中皮辊打磨轮驱动机构包括皮辊打磨轮6的驱动轴6.1，皮辊打磨轮6的驱动轴6.1与皮辊打磨轮6之间可拆卸连接，皮辊打磨轮径向移动驱动机构包括皮辊打磨轮径向移动支架6.2、第二丝杆6.3和第三伺服电机6.4，皮辊打磨轮6的驱动轴6.1通轴承支撑在皮辊打磨轮径向移动支架6.2上，皮辊打磨轮6的驱动轴6.1的一端与第三伺服电机6.4的输出轴通过联轴器连接，或驱动轴6.1的一端与第三伺服电机6.4的输出轴通过同步轮、同步带连接，第三伺服电机6.4的安装座与皮辊打磨轮径向移动支架6.2连接，皮辊打磨轮径向移动支架6.2的底部通过滑块与机架或地面上的滑轨滑动配合，在皮辊打磨轮径向移动支架6.2的底部还设有螺孔6.5，螺孔6.5与第二丝杆6.3螺纹配合，第二丝杆6.3的两端通过轴承、轴承座固定在机架1或地面上，第二丝杆6.3的一端与第四伺服电机6.7的输出轴通过联轴器连接。皮辊打磨轮6既能够高速旋转实现对皮辊3表面的打磨，还能够沿被夹持皮辊的径向方向移动，实现对皮辊表面的磨砺进给和后退离开皮辊3表面。采用伺服电机驱动皮辊打磨轮和打磨轮径向进退，可以便于通过PLC控制器对其进行控制。
如图2、3所示，为了防止皮辊打磨轮6打磨掉皮辊3上的皮屑附着在皮辊打磨轮6的表面，影响皮辊打磨轮6对皮辊3的打磨质量，同时也为了防止皮辊打磨轮6打磨下来的皮屑形成粉尘对周围环境造成环境污染，尤其会干扰激光测距仪10测量精度，本发明优选的实施方案还有，所述护罩12呈壳体结构，呈壳体结构的护罩12包裹在皮辊打磨轮6的周围，且与机架1或底面固定连接，呈壳体结构的护罩12在皮辊打磨轮6与皮辊打磨相对应的部位留有打磨口6.6，所述喷吹气管13的出口13.1和吸气管14的进口14.1分别设置在皮辊打磨轮6径向方向上相隔90°~180°护罩12的内表面上，喷吹气管13的出口13.1由喷吹气管13的端部呈逐渐收缩尖嘴结构，吸气管14的入口14.1由吸气管14的管口呈逐渐扩张的扩口结构，喷吹气管13穿过护罩12与正压气泵15连接，吸气管14穿过护罩12与负压气泵15连接，或喷吹气管13穿过护罩12与气泵15的排进气口连接，吸气管14穿过护罩12与气泵15的进气口连接，在吸气管14上串联连接有粉尘滤清器17。呈壳体结构的护罩12将被固定在机架1或固定建筑物，或地面上，呈壳体结构的护罩12不能随着皮辊打磨轮径向移动驱动机构的移动而一起移动，皮辊打磨轮6在打磨皮辊的过程中将会由打磨轮的前面中部与皮辊之间相对转动磨砺，可将喷吹气管13的出口13.1设置在皮辊打磨轮的下面距离皮辊打磨轮径向一定距离的部位，将吸气管14的入口14.1设置在皮辊打磨轮6的后面中部距离皮辊打磨轮径向一定距离的部位，将喷吹气管13与吸气管14穿过护罩12与固定在机架1或底面上的气泵15连接即可。
如图4所示，为了能够实现通过皮辊抓取机械手8，自动的将待打磨的皮辊3，由待打磨皮辊传送带（图中未视）上将待打磨皮辊抓取住，然后输送到皮辊驱动轴2与皮辊顶压座4之间，将待打磨皮辊夹持住，并将已经打磨完成的皮辊，由打磨辊驱动轴2与皮辊顶压座4之间抓取下来输送到成品皮辊传送带（图中未视）上，本发明优选的实施方案还有，所述机架1上部设有的上轨道7与机架1相互连接，或被吊装在建筑物上，或通过单独的支架与地面连接，所述皮辊抓取机械手8包括沿上轨道7横向移动的横向支架8.1，横向支架8.1上设有垂直于横向支架8.1的横向驱动辊轴8.2，横向驱动辊轴8.2上设有横向驱动辊轮8.3，横向驱动辊轴8.2的一端连接有第五伺服电机8.4，横向支架8.1上还设有垂直于横向支架8.1的横向从动辊轴8.5，横向从动辊轴8.5上设有横向从动辊轮8.6，横向驱动辊轮8.3与横向从动辊轮8.6分别与上轨道7滚动配合；在横向支架8.1上还设有纵向升降气缸8.7，在与纵向升降气缸8.7配合的活塞杆8.8的端部连接有皮辊抓取气缸8.9，在皮辊抓取气缸8.9内设有两个活塞，两个活塞将皮辊抓取气缸8.9内分割成三个腔室，两个活塞分别与两个U形活塞杆8.10的一端连接，两个U形活塞杆8.10伸出皮辊抓取气缸外8.9的一端分别与皮辊夹头8.11连接，纵向升降气缸8.7、皮辊抓取气缸8.9的进气管与排气管分别通过电磁换向阀与气泵（图中未视）。在该辊磨砺机上皮辊抓取机械手8设置有两只，其中第一只皮辊抓取机械手8通过升降气缸8.7和皮辊抓取气缸8.9先将打磨完成后的皮辊3由打磨辊驱动轴2与皮辊顶压座4之间抓取下来，此时需要通过PLC控制器控制皮辊顶压座4后退，然后第二只皮辊抓取机械手8通过升降气缸和8.7皮辊抓取气缸8.9将已经抓取到的皮辊3输送到辊驱动轴2与皮辊顶压座4之间，此时需要通过PLC控制器控制皮辊顶压座4前进将皮辊3夹持在辊驱动轴2与皮辊顶压座4之间。然后第一只皮辊抓取机械手8通过横向移动支架8.1的横向移动空载返回到待打磨皮辊传送带上，第二只皮辊抓取机械手8通过横向移动支架8.1的横向移动夹持着打磨好的皮辊将其输送到成品皮辊传送带上，再下一步第一只皮辊夹持机械手8通过横向移动支架8.1的横向移动再次由待打磨皮辊传送带上将待打磨皮辊3抓取住输送到辊驱动轴2与皮辊顶压座4之间等待，第二只皮辊夹持机械手8通过横向移动支架8.1的横向移动空载返回到辊驱动轴2皮辊顶压座4之间等待，如此循环反复均可通过PLC控制器控制完成。
如图5所示，为了能够确保述激光测距仪10和摄像头11相对于皮辊磨砺机之间静止不动，其确保其测量的精准，并且还需要确保其激光测距仪和摄像头的设置位置及倾角可以任意调节，本发明优选的实施方案还有，所述支架9被固定在与机架1相互分离开的地面或建筑物上，所述支架9包括与地面或建筑物连接的固定底座9.1和可绕底座转动的支撑杆9.2，支撑杆9.2的一端通过第一万向节9.3与连接杆9.4的一端连接，连接杆9.4的另一端通过第二万向节9.5与支撑平台9.6的一侧连接，支撑平台9.6的另一侧通过第三万向节9.7与定位连杆9.8的一端连接，定位连杆9.8的另一端设有通孔，在支撑杆9.2上设有腰型孔，在腰型孔与通孔之间连接有用于将固定支撑杆9.2与定位连杆9.8之间锁紧的螺栓、螺母。具体使用时可将激光测距仪10和摄像头11固定在支撑平台上，然后通过连接杆9.4和三个万向节可将支撑平台9.6调节到被打磨皮棍3附近的任意位置和任意倾斜角度，这样就可以便于将激光测距仪10和摄像头11设置在与皮辊3之间的最佳位置和最佳倾角状态，然后再通过定位连杆9.8将该状态固定住。
如图5所示，为了防止激光测距仪10和摄像头11受到外部环境的干扰，而且便于将激光测距仪10和摄像头11固定在支撑平台9.6上，本发明进一步优选的实施方案是，所述支撑平台9.6为框架结构，在所述框架内安装有透明材料制成的承载盒，将所述激光测距仪10和摄像头11分别设置在承载盒内。激光测距仪10和摄像头11在透明材料制成的承载盒内可以被固定在同一平面上，也可错层设置和/或相互之间构成一定角度设置，使用过程中可根据实际需要设置激光测距仪10和摄像头11在透明材料制成的承载盒内的固定方式。
为了达到精确检测控制皮辊3的加工尺寸，本发明优选的实施方案还有，所述激光测距仪10的测量精度采用微米级的激光测距仪。微米级激光测距仪属于现有市场上可以购买到的激光测距仪，该激光测距仪应带有测量数据输出接口，可与PLC控制器连接，将检测到的微米级激光测距仪到被打磨皮辊表面的距离数据传送到PLC控制器内，PLC控制器通过接收到微米级激光测距仪发来的数据，经处理后，发出控制打磨轮、皮辊抓取机械手等机构的控制指令。例如基恩士 (中国) 有限公司出售的CMOS激光位移传感器，LK-G5000系列，既可用于本产品中使用的激光测距仪。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种皮辊磨砺机，其特征在于，所述皮辊磨砺机包括机架，机架上设有皮辊驱动轴，皮辊驱动轴的一端连接有驱动电机，皮辊驱动轴的另一端设有与皮辊一端配合的皮辊夹持端，在与皮辊驱动轴的皮辊夹持端位置相对应部位设有与机架滑动配合的皮辊顶压座，皮辊顶压座与顶压座的驱动部连接，在机架的一侧设有皮辊打磨轮，皮辊打磨轮的位置与皮辊被夹持位置的一侧相对应，皮辊打磨轮通过传动部件与皮辊打磨轮的驱动机构连接，在机架的上部设有上轨道，上轨道上设有与上轨道滚动配合的皮辊抓取机械手；在机架的一侧设有支架，支架上设有与被夹持皮辊位置相对应的激光测距仪和摄像头；在皮辊打磨轮周围设置有护罩，护罩内位于皮辊打磨轮的附近分别设有喷吹气管的出口和吸气管的入口，喷吹气管入口和吸气管出口分别通过喷吹气管和吸气管与气泵连接；所述驱动电机、顶压座驱动部、打磨轮的驱动机构、气泵、皮辊抓取机械手的驱动部件、激光测距仪和摄像头分别与PLC控制器电连接。
2.如权利要求1所述皮辊磨砺机，其特征在于，所述皮辊驱动轴通过轴承、轴承座支撑在机架上，皮辊驱动轴与皮辊一端配合的皮辊夹持端为空心管，其中皮辊驱动轴的整体为空心管轴，或皮辊驱动轴的一段为实心轴，在实心轴一端的端部连接有空心管段。
3.如权利要求2所述皮辊磨砺机，其特征在于，所述驱动电机包括第一伺服电机，第一伺服电机的底座与机架连接，第一伺服电机的输出轴通过联轴器与皮辊驱动轴的一端连接，或第一伺服电机的输出轴通过同步轮、同步带与皮辊驱动轴的一端连接，或所述驱动电机的输出轴通过减速器、联轴器与皮辊驱动轴的一端连接。
4.如权利要求1所述皮辊磨砺机，其特征在于，所述皮辊顶压座包括与皮辊另一端配合的顶压轴，顶压轴通过轴承支撑在皮辊顶压座的机座上，机座的底部设有与机架上的滑轨滑动配合的滑块，在机座的下面还设有螺孔，螺孔与第一丝杆螺纹配合，第一丝杆通过轴承支撑在机架上的滑轨下方的凹槽内，第一丝杆与固定在凹槽内的第二伺服电机的输出轴连接；或顶压轴直接与活塞杆的端部连接，活塞杆与气缸配合，气缸固定在机架上。
5.如权利要求1所述皮辊磨砺机，其特征在于，所述皮辊打磨轮的驱动机构包括皮辊打磨轮驱动机构和皮辊打磨轮径向移动驱动机构，其中皮辊打磨轮驱动机构包括皮辊打磨轮的驱动轴，皮辊打磨轮的驱动轴与皮辊打磨轮之间可拆卸连接，皮辊打磨轮径向移动驱动机构包括皮辊打磨轮径向移动支架、第二丝杆和第三伺服电机，皮辊打磨轮的驱动轴通轴承支撑在皮辊打磨轮径向移动支架上，皮辊打磨轮的驱动轴的一端与第三伺服电机的输出轴通过联轴器连接，或驱动轴的一端与第三伺服电机的输出轴通过同步轮、同步带连接，第三伺服电机的安装座与皮辊打磨轮径向移动支架连接，皮辊打磨轮径向移动支架的底部通过滑块与机架或地面上的滑轨滑动配合，在皮辊打磨轮径向移动支架的底部还设有螺孔，螺孔与第二丝杆螺纹配合，第二丝杆的两端通过轴承、轴承座固定在机架或地面上，第二丝杆的一端与第四伺服电机的输出轴通过联轴器连接。
6.如权利要求5所述皮辊磨砺机，其特征在于，所述护罩呈壳体结构，呈壳体结构的护罩包裹在皮辊打磨轮的周围，且与机架或地面固定连接，呈壳体结构的护罩在皮辊打磨轮与皮辊被打磨相对应的部位留有打磨口，所述喷吹气管的出口和吸气管的进口分别设置在皮辊打磨轮径向方向上相隔90°~180°护罩的内表面上，喷吹气管的出口由喷吹气管的端部呈逐渐收缩尖嘴结构，吸气管的入口由吸气管的管口呈逐渐扩张的扩口结构，喷吹气管穿过护罩与正压气泵连接，吸气管穿过护罩与负压气泵连接，或喷吹气管穿过护罩与气泵的排进气口连接，吸气管穿过护罩与气泵的进气口连接，在吸气管上串联连接有粉尘滤清器。
7.如权利要求1所述皮辊磨砺机，其特征在于，所述机架上部设有的上轨道与机架相互连接，或被吊装在建筑物上，或通过单独的支架与地面连接，所述皮辊抓取机械手包括沿上轨道横向移动的横向支架，横向支架上设有垂直于横向支架的横向驱动辊轴，横向驱动辊轴上设有横向驱动辊轮，横向驱动辊轴的一端连接有第五伺服电机，横向支架上设有垂直于横向支架的横向从动辊轴，横向从动辊轴上设有横向从动辊轮，横向驱动辊轮与横向从动辊轮分别与上滑轨滚动配合；在横向支架上还设有纵向升降气缸，在与纵向升降气缸配合的活塞杆的端部连接有皮辊抓取气缸，在皮辊抓取气缸内设有两个活塞，两个活塞将皮辊抓取气缸内分割成三个腔室，两个活塞分别与两个U形活塞杆的一端连接，两个U形活塞杆伸出气缸外的一端分别与皮辊夹头连接，纵向升降气缸、皮辊抓取气缸的进气管与排气管分别通过电磁换向阀与气泵。
8.如权利要求1所述皮辊磨砺机，其特征在于，所述支架被固定在与机架相互分离开的地面或建筑物上，所述支架包括与地面或建筑物连接的固定底座和可绕底座转动的支撑杆，支撑杆的一端通过第一万向节与连接杆的一端连接，连接杆的另一端通过第二万向节与支撑平台的一侧连接，支撑平台的另一侧通过第三万向节与定位连杆的一端连接，定位连杆的另一端设有通孔，在固定支撑杆上设有腰型孔，在腰型孔与通孔之间连接有用于将固定支撑杆与定位连杆之间锁紧的螺栓、螺母。
9.如权利要求8所述皮辊磨砺机，其特征在于，所述支撑平台为框架结构，在所述框架内安装有透明材料制成的承载盒，将所述激光测距仪和摄像头分别设置在承载盒内。
10.如权利要求9所述皮辊磨砺机，其特征在于，所述激光测距仪的测量精度采用微米级的激光测距仪。
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