CN117773666A - 智能化柱状汽车零部件磨削装置及方法 - Google Patents
智能化柱状汽车零部件磨削装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117773666A CN117773666A CN202311348000.6A CN202311348000A CN117773666A CN 117773666 A CN117773666 A CN 117773666A CN 202311348000 A CN202311348000 A CN 202311348000A CN 117773666 A CN117773666 A CN 117773666A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- grinding
- grinding head
- columnar
- workpiece
- columnar workpiece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 49
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 claims description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 20
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 230000036541 health Effects 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
本发明公开了智能化柱状汽车零部件磨削装置及方法,涉及到通用机械技术领域,包括机体,机体顶部具有一个加工台面,加工台面上旋转设置有转盘,转盘上至少设置有一组用于柱状物固定的安装机构,加工台面的一端设置有固定臂,固定臂呈L形结构并且顶部设置有磨削机构;磨削机构包括固定臂及其顶臂下方的伸缩悬臂,伸缩悬臂下方安装有磨削头,所述固定臂顶臂一侧设置有摄像头。本发明解决柱状物磨削过程碎屑的收集,以及磨削过程柱状工件振动和磨削温度的识别来控制磨削参数。
Description
技术领域
本发明涉及磨削技术领域,特别涉及智能化柱状汽车零部件磨削装置及方法。
背景技术
磨削是一种去除材料的机械加工方法,具体是用磨料、磨具切除工件上多余材料的加工方法。在磨削加工过程中,利用高速旋转的砂轮等磨具加工工件表面的切削加工,可用于加工各种工件的内外圆柱面、圆锥面和平面,以及螺纹、齿轮和花键等特殊、复杂的成形表面。由于磨粒的硬度很高、磨具具有自锐性、磨削可以用于加工各种材料。汽车零部件部门柱状零件表面精度要求高,会使用到磨削加工方式,柱状的汽车零部件有轴类、轴套类、支承类等。
然而在实际应用过程中申请人发现,虽然目前市面上的磨削装置具备高效的磨削加工性能,但是在工件磨削加工过程中,难免会产生粉末状的碎屑,粉末状的碎屑将会随着磨削轮或工件的高速运转朝向四周抛射扩散,扩散过程中很容易被工作人员吸入身体,危害工作人员身体健康,因此本申请提供了智能化柱状汽车零部件磨削装置来满足需求;同时柱状物磨削过程可能会产生振动夹持不稳和温度过高的问题,导致加工精度需要人工干预确认,难以提升智能化加工水平。
发明内容
本申请的目的在于提供智能化柱状汽车零部件磨削装置及方法,既实现了对粉末碎屑的收集,方便回收,又避免了磨削过程中粉末碎屑四处扩散影响周围环境和工作人员身体健康的问题,以及磨削过程柱状工件振动和磨削温度的识别来控制磨削参数。
为实现上述目的,一方面,本申请提供了智能化柱状汽车零部件磨削装置,包括机体;
机体顶部具有一个加工台面,加工台面上旋转设置有转盘,转盘上至少设置有一组用于柱状物固定的安装机构,所述加工台面的一端设置有固定臂,固定臂呈L形结构并且顶部设置有磨削机构;
所述机体底部设置有集屑盒,所述固定臂竖臂部分内部中空且与集屑盒内部空间连通,所述固定臂竖臂部分朝向转盘的一侧设置有排屑通槽,所述集屑盒两侧壁均设置为隔网,所述机体侧壁底部设置有圈座,圈座贯穿机体侧壁透过隔网与集屑盒内部空间连通,且所述圈座内部安装有排风扇。
通过集屑盒和排屑通槽的设置,在圆柱工件磨削加工过程中,启动圈座内的排风扇在排屑通槽处产生吸力,圆柱工件磨削产生的粉末碎屑能够第一时间由排屑通槽和固定臂内部通道吸入集屑盒中,并且在集屑盒两侧壁隔网的作用下进行阻隔收集,抽出集屑盒即可对收集的粉末碎屑进行回收,既实现了对粉末碎屑的收集,方便回收,又避免了磨削过程中粉末碎屑四处扩散影响周围环境和工作人员身体健康的问题
优选地,所述集屑盒远离固定臂的一端贯穿机体端壁并设置有把手。
优选地,所述磨削机构包括安装在固定臂顶臂下方的伸缩悬臂,伸缩悬臂下方安装有磨削头。
优选地,所述固定臂顶臂上开设有滑槽,所述滑槽内滑动嵌装有滑块,所述磨削头安装在滑块底部。
优选地,所述滑槽内旋转安装有螺杆,所述螺杆螺纹贯穿滑块,所述固定臂上安装有用于驱动螺杆旋转的第二电机。
优选地,所述机体远离固定臂的端面上设置有控制面板,所述固定臂顶臂一侧设置有摄像头。
通过摄像头的设置能够实时获取圆柱工件的磨削图像信息,配合控制面板,有利于圆柱工件的智能化控制磨削加工。
优选地,所述加工台面上嵌装有第一电机,所述第一电机的输出轴与转盘旋转轴连接。
能够将柱状工件送入加工区域或移出加工区域,从而方便上下料,更有利于工作人员操作,此外配合转盘上多组安装机构,能够夹持多个圆柱工件进行连续上下料,自动化程度高,有利于工件的连续化磨削加工。
优选地,所述安装机构包括固定在转盘顶部边侧的第一安装板和活动设置的第二安装板,第一安装板和第二安装板相互对称,所述转盘靠近第二安装板的位置处固定有固定块,所述固定块上螺纹穿设有丝杆,丝杆与第二安装板旋转连接;所述第一安装板和第二安装板均为圆弧状结构,所述第二安装板底部与转盘上表面滑动贴合。
另一方面,基于同一发明构思,本申请还提供了智能化柱状汽车零部件磨削方法,应用于所述的智能化柱状汽车零部件磨削装置,所述磨削装置的磨削机构包括固定臂及其顶臂下方的伸缩悬臂,伸缩悬臂下方安装有磨削头,所述固定臂顶臂一侧设置有摄像头,所述方法包括:
操作人员将柱状工件夹持固定于安装机构,并将磨削信息输入加工控制台,所述磨削信息包括柱状工件材质、磨削精度、磨削前平滑度和磨削头材质;根据所述磨削信息,结合平面磨削模型得到磨削头初始转速和磨削头初始接触压力;所述平面磨削模型是根据柱状工件材质、磨削精度、磨削前平滑度和磨削头材质通过神经网络训练的模型;所述平面磨削模型输出的磨削头转速和磨削头接触压力满足在不损坏磨削头的情况下磨削时长最短;
通过摄像头获取柱状工件图像,根据所述柱状工件图像通过YOLO算法检测出柱状工件的图像选区,根据所述图像选区通过Canny算法检测工件边缘,根据所述图像边缘通过Hough变换算法检测出柱状工件的垂直轮廓线,若所述垂直轮廓线和预定义垂直线的角度差超过设定的角度阈值,发出警报提醒操作人员重新夹持固定;
启动转盘旋转,直至通过摄像头检测柱状工件到达加工位置;所述加工位置是转盘圆心、柱状工件中心和磨削头中心处于同一条直线;驱动磨削头定位到柱状工件的正上方,启动磨削头按初始转速旋转,启动排风扇;启动伸缩悬臂带动磨削头靠近柱状工件上端面,直至磨削头和柱状工件之间满足初始接触压力,进入磨削加工流程;
在磨削加工流程期间,通过摄像头结合YOLO算法和Canny算法获取柱状工件的上端面轮廓,得到加工坐标;根据所述加工坐标,驱动磨削头沿固定臂的顶臂轴线方向运动且同时驱动转盘往复旋转使磨削头完整磨削柱状工件的上端面;同时通过摄像头获取柱状工件的不同时间帧的工件轮廓,比较所述不同时间帧的工件轮廓得到柱状工件的振动情况,若所述振动情况超过设定的振动阈值则降低磨削头接触压力;若所述振动情况的振动轴线中心发生位移则提示柱状工件发生位移,提醒操作人员重新夹持;所述振动轴线中心是不同时间帧的工件轮廓在循环往复振动运动过程的中心线;
当磨削的时间达到根据平面磨削模型得到的磨削时长后,启动伸缩悬臂带动磨削头离开柱状工件,驱动转盘旋转到摄像头能完整拍摄到柱状工件的上端面图像;根据所述上端面图像通过YOLO算法提取上端面区域,根据所述上端面区域通过Sobel算子计算上端面区域中的像素之间的像素差异,若所述像素差异超过设定的像素阈值,则未达到磨削平滑度,需要再次磨削加工流程;所述像素差异计算出上端面平滑度得到磨削前平滑度,结合平面磨削模型作为再次磨削加工流程的时长。
进一步地,所述方法还包括:
在磨削加工流程期间,实时通过摄像头获取柱状工件的上端面图像,根据上端面图像通过摄像头的红外测温功能得到加工温度;当所述加工温度超过设定的温度阈值,增大排风扇的功率带走更多热量;当所述增大排风扇的功率仍不能满足温度阈值时,降低磨削头的走刀速度,同时重新调整排风扇功率;当所述降低磨削头的走刀速度仍不能满足温度阈值时,启动伸缩悬臂带动磨削头往远离柱状工件的方向运动,达到降低磨削头接触压力,同时重新调整磨削头的走刀速度。
综上,本发明的技术效果和优点:
本发明结构合理,通过加工台面上设置能够旋转的转盘,能够将柱状工件送入加工区域或移出加工区域,从而方便上下料,更有利于工作人员操作,此外转盘上配备多组安装机构,能够夹持多个圆柱工件进行连续上下料,自动化程度高,有利于工件的连续化磨削加工。
本发明中,通过滑块与滑槽的滑动配合,启动第二电机带动螺杆旋转,驱使滑块沿滑槽滑动,便能够带动磨削头进行位置调整,灵活性较高,可满足不同的加工需求,此外摄像头的设置能够实时获取圆柱工件的磨削图像信息,配合控制面板,有利于圆柱工件的智能化控制磨削加工。
本发明中,通过集屑盒的设置,在圆柱工件磨削加工过程中,启动圈座内的排风扇在排屑通槽处产生吸力,圆柱工件磨削产生的粉末碎屑能够第一时间由排屑通槽和固定臂内部通道吸入集屑盒中,并且在集屑盒两侧壁隔网的作用下进行阻隔收集,抽出集屑盒即可对收集的粉末碎屑进行回收,既实现了对粉末碎屑的收集,方便回收,又避免了磨削过程中粉末碎屑四处扩散影响周围环境和工作人员身体健康的问题。
本发明中,通过识别磨削过程柱状工件振动和磨削温度的识别来控制磨削参数。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明集屑盒的结构示意图;
图3为本发明转盘的结构示意图;
图4为本发明固定臂的结构示意图;
图5为本发明图3中的A处放大图。
图中:1、机体;2、加工台面;3、转盘;4、安装机构;5、固定臂;6、磨削机构;7、排屑通槽;8、集屑盒;9、圈座;10、排风扇;11、控制面板;12、把手;13、隔网;14、第一电机;15、磨削头;16、摄像头;17、滑槽;18、滑块;19、螺杆;20、第二电机;21、第一安装板;22、第二安装板;23、固定块;24、丝杆;25、伸缩悬臂。
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
参考图1-图5所示,本实施例提供了智能化柱状汽车零部件磨削装置,包括机体1,在本实施例中,机体1顶部具有一个加工台面2,加工台面2上旋转设置有转盘3,转盘3上至少设置有一组用于柱状物固定的安装机构4,在将圆柱工件通过安装机构4安装固定在转盘3上后,通过转盘3的旋转,能够将柱状工件送入加工区域或移出加工区域,从而方便上下料,更有利于工作人员操作。
具体的,加工台面2上嵌装有第一电机14,第一电机14的输出轴与转盘3旋转轴连接,通过启动第一电机14即可带动转盘3旋转,用于工件的送料与下料,提高自动化程度。安装机构4包括固定在转盘3顶部边侧的第一安装板21和活动设置的第二安装板22,第一安装板21和第二安装板22相互对称,转盘3靠近第二安装板22的位置处固定有固定块23,固定块23上螺纹穿设有丝杆24,丝杆24与第二安装板22旋转连接,将柱状工件竖立在第二安装板22和第一安装板21之间,然后拧动丝杆24推动第二安装板22朝向第一安装板21靠近,即可利用第二安装板22和第一安装板21便能够将柱状工件竖立夹持固定,结构简单,易于操作,且能够应对不同尺寸的工件安装固定。
在本实施例中,第一安装板21和第二安装板22均为圆弧状结构,能够更好的适配圆柱结构工件的安装固定,第二安装板22底部与转盘3上表面滑动贴合,可避免第二安装板22跟随丝杆24同步旋,使得第二安装板22能够顺利靠近第一安装板21对圆柱工件夹持固定。
作为本实施例中的一种优选地实施方式,加工台面2的一端设置有固定臂5,固定臂5呈L形结构并且顶部设置有磨削机构6,具体的,所述磨削机构6包括安装在固定臂5顶臂下方的伸缩悬臂25,伸缩悬臂25下方安装有磨削头15,在启动第一电机14驱动转盘3旋转,使竖立固定的柱状工件移动至磨削头15处后,转盘3停止旋转,即可控制磨削头15对柱状工件进行磨削加工。
在本实施例中,固定臂5顶臂上开设有滑槽17,滑槽17内滑动嵌装有滑块18,磨削头15安装在滑块18底部,通过滑块18沿滑槽17滑动,能够调整磨削头15的位置,提高该装置的灵活性,具体的,滑槽17内旋转安装有螺杆19,螺杆19螺纹贯穿滑块18,固定臂5上安装有用于驱动螺杆19旋转的第二电机20,启动第二电机20带动螺杆19旋转,即可驱使滑块18沿滑槽17滑动,带动磨削头15进行位置调整,以满足不同的加工需求。
在进一步的实施例中,机体1远离固定臂5的端面上设置有控制面板11,固定臂5顶臂一侧设置有摄像头16,摄像头16的设置能够实时获取圆柱工件的磨削图像信息,配合控制面板11,有利于圆柱工件的智能化控制磨削加工。
作为本实施例中的一种优选地实施方式,机体1底部设置有集屑盒8,固定臂5竖臂部分内部中空且与集屑盒8内部空间连通,固定臂5竖臂部分朝向转盘3的一侧设置有排屑通槽7,集屑盒8两侧壁均设置为隔网13,机体1侧壁底部设置有圈座9,圈座9贯穿机体1侧壁透过隔网13与集屑盒8内部空间连通,且圈座9内部安装有排风扇10,通过该结构方式,在圆柱工件磨削加工过程中,启动圈座9内的排风扇10朝向机体1外部吸气,能够在固定臂5竖臂部分的排屑通槽7处产生吸力,圆柱工件磨削产生的粉末碎屑能够第一时间由排屑通槽7和固定臂5内部通道吸入集屑盒8中,集屑盒8两侧壁隔网13可对粉末碎屑阻隔收集,抽出集屑盒8即可对收集的粉末碎屑进行回收,既实现了对粉末碎屑的收集,又避免了磨削过程中粉末碎屑四处扩散影响周围环境和工作人员身体健康的问题,进一步的,集屑盒8远离固定臂5的一端贯穿机体1端壁并设置有把手12,有利于集屑盒8的抽拉。
实施例2
基于同一发明构思,在实施例1基础上,本实施例还提供了所述磨削装置的磨削机构6包括固定臂5及其顶臂下方的伸缩悬臂25,伸缩悬臂25下方安装有磨削头15,所述固定臂5顶臂一侧设置有摄像头16,所述方法包括:
S1、操作人员将柱状工件夹持固定于安装机构4,并将磨削信息输入加工控制台,所述磨削信息包括柱状工件材质、磨削精度、磨削前平滑度和磨削头15材质;根据所述磨削信息,结合平面磨削模型得到磨削头15初始转速和磨削头15初始接触压力;所述平面磨削模型是根据柱状工件材质、磨削精度、磨削前平滑度和磨削头15材质通过神经网络训练的模型;所述平面磨削模型输出的磨削头15转速和磨削头15接触压力满足在不损坏磨削头15的情况下磨削时长最短;
S2、通过摄像头16获取柱状工件图像,根据所述柱状工件图像通过YOLO算法检测出柱状工件的图像选区,根据所述图像选区通过Canny算法检测工件边缘,根据所述图像边缘通过Hough变换算法检测出柱状工件的垂直轮廓线,若所述垂直轮廓线和预定义垂直线的角度差超过设定的角度阈值,发出警报提醒操作人员重新夹持固定;
S3、启动转盘3旋转,直至通过摄像头16检测柱状工件到达加工位置;所述加工位置是转盘3圆心、柱状工件中心和磨削头15中心处于同一条直线;驱动磨削头15定位到柱状工件的正上方,启动磨削头15按初始转速旋转,启动排风扇10;启动伸缩悬臂25带动磨削头15靠近柱状工件上端面,直至磨削头15和柱状工件之间满足初始接触压力,进入磨削加工流程;
S4、在磨削加工流程期间,通过摄像头16结合YOLO算法和Canny算法获取柱状工件的上端面轮廓,得到加工坐标;根据所述加工坐标,驱动磨削头15沿固定臂5的顶臂轴线方向运动且同时驱动转盘3往复旋转使磨削头15完整磨削柱状工件的上端面;同时通过摄像头16获取柱状工件的不同时间帧的工件轮廓,比较所述不同时间帧的工件轮廓得到柱状工件的振动情况,若所述振动情况超过设定的振动阈值则降低磨削头15接触压力;若所述振动情况的振动轴线中心发生位移则提示柱状工件发生位移,提醒操作人员重新夹持;所述振动轴线中心是不同时间帧的工件轮廓在循环往复振动运动过程的中心线;当柱状工件振动过大,会降低磨削精度,此时根本无法精确加工,如果振动持续直至工件发生位移,那么还可能会让加工损坏柱状工件,比如加工到非磨削目标端面的位置。
S5、当磨削的时间达到根据平面磨削模型得到的磨削时长后,启动伸缩悬臂25带动磨削头15离开柱状工件,驱动转盘3旋转到摄像头16能完整拍摄到柱状工件的上端面图像;根据所述上端面图像通过YOLO算法提取上端面区域,根据所述上端面区域通过Sobel算子计算上端面区域中的像素之间的像素差异,若所述像素差异超过设定的像素阈值,则未达到磨削平滑度,需要再次磨削加工流程;所述像素差异计算出上端面平滑度得到磨削前平滑度,结合平面磨削模型作为再次磨削加工流程的时长。
优选地,所述方法还包括:
在磨削加工流程期间,实时通过摄像头16获取柱状工件的上端面图像,根据上端面图像通过摄像头16的红外测温功能得到加工温度;当所述加工温度超过设定的温度阈值,增大排风扇10的功率带走更多热量;当所述增大排风扇10的功率仍不能满足温度阈值时,降低磨削头15的走刀速度,同时重新调整排风扇10功率;当所述降低磨削头15的走刀速度仍不能满足温度阈值时,启动伸缩悬臂25带动磨削头15往远离柱状工件的方向运动,达到降低磨削头15接触压力,同时重新调整磨削头15的走刀速度。本申请采用的方案的平面磨,此方法效率高,磨削量大,但磨削力大,排屑及冷却条件差,工件受热变形较大;为确保适当的磨削量,进给速度也就是磨削头15接触压力不应太快,否则磨削头15自锐性变差,易堵塞,热值升高,其弹簧端环过度烧损,磨削精度难以保证,因此控制温度也是提供精度的一个非常重要的办法。本发明构思中,增大排风扇10的功率、降低磨削头15的走刀速度和降低磨削头15接触压力都会增加生产成本,它们对生产成本的影响是依次增大的,前者能控制温度的时候,不必启用后者;当启用后者的时候,前者则进行适应性调整比如降低磨削头15的走刀速度则排风扇10的功率可以适当降低,只要满足温度能控制即可。
本发明中机械机构的工作原理:在使用时,将柱状工件竖立在第二安装板22和第一安装板21之间,然后拧动丝杆24推动第二安装板22朝向第一安装板21靠近,随即利用第二安装板22和第一安装板21便能够将柱状工件竖立夹持固定,然后启动第一电机14驱动转盘3旋转,使竖立固定的柱状工件移动至磨削头15处,此时转盘3停止旋转,即可控制磨削头15对柱状工件进行磨削加工,该过程中,通过转盘3的旋转,能够将柱状工件送入加工区域或移出加工区域,从而方便上下料,更有利于工作人员操作,且转盘3上配备多组安装机构4,能够夹持多个圆柱工件进行连续上下料,有利于工件的连续化磨削加工,此外,磨削加工时,启动第二电机20带动螺杆19旋转,驱使滑块18沿滑槽17滑动,能够带动磨削头15进行位置调整,灵活性较高,以满足不同的加工需求,摄像头16的设置能够实时获取圆柱工件的磨削图像信息,配合控制面板11,有利于圆柱工件的智能化控制磨削加工。进一步的,在圆柱工件磨削加工过程中,启动圈座9内的排风扇10朝向机体1外部吸气,随即能够在固定臂5竖臂部分的排屑通槽7处产生吸力,圆柱工件磨削产生的粉末碎屑能够第一时间由排屑通槽7和固定臂5内部通道吸入集屑盒8中,并且在集屑盒8两侧壁隔网13的作用下进行阻隔收集,抽出集屑盒8即可对收集的粉末碎屑进行回收,既实现了对粉末碎屑的收集,方便回收,又避免了磨削过程中粉末碎屑四处扩散影响周围环境和工作人员身体健康的问题。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.智能化柱状汽车零部件磨削装置,包括机体(1),其特征在于:
机体(1)顶部具有一个加工台面(2),加工台面(2)上旋转设置有转盘(3),转盘(3)上至少设置有一组用于柱状物固定的安装机构(4),所述加工台面(2)的一端设置有固定臂(5),固定臂(5)呈L形结构并且顶部设置有磨削机构(6);
所述机体(1)底部设置有集屑盒(8),所述固定臂(5)竖臂部分内部中空且与集屑盒(8)内部空间连通,所述固定臂(5)竖臂部分朝向转盘(3)的一侧设置有排屑通槽(7),所述集屑盒(8)两侧壁均设置为隔网(13),所述机体(1)侧壁底部设置有圈座(9),圈座(9)贯穿机体(1)侧壁透过隔网(13)与集屑盒(8)内部空间连通,且所述圈座(9)内部安装有排风扇(10)。
2.根据权利要求1所述的智能化柱状汽车零部件磨削装置,其特征在于:所述集屑盒(8)远离固定臂(5)的一端贯穿机体(1)端壁并设置有把手(12)。
3.根据权利要求2所述的智能化柱状汽车零部件磨削装置,其特征在于:所述磨削机构(6)包括安装在固定臂(5)顶臂下方的伸缩悬臂(25),伸缩悬臂(25)下方安装有磨削头(15)。
4.根据权利要求3所述的智能化柱状汽车零部件磨削装置,其特征在于:所述固定臂(5)顶臂上开设有滑槽(17),所述滑槽(17)内滑动嵌装有滑块(18),所述磨削头(15)安装在滑块(18)底部。
5.根据权利要求4所述的智能化柱状汽车零部件磨削装置,其特征在于:所述滑槽(17)内旋转安装有螺杆(19),所述螺杆(19)螺纹贯穿滑块(18),所述固定臂(5)上安装有用于驱动螺杆(19)旋转的第二电机(20)。
6.根据权利要求5所述的智能化柱状汽车零部件磨削装置,其特征在于:所述机体(1)远离固定臂(5)的端面上设置有控制面板(11)。
7.根据权利要求6所述的智能化柱状汽车零部件磨削装置,其特征在于:所述加工台面(2)上嵌装有第一电机(14),所述第一电机(14)的输出轴与转盘(3)旋转轴连接。
8.根据权利要求6所述的智能化柱状汽车零部件磨削装置,其特征在于:
所述安装机构(4)包括固定在转盘(3)顶部边侧的第一安装板(21)和活动设置的第二安装板(22),第一安装板(21)和第二安装板(22)相互对称,所述转盘(3)靠近第二安装板(22)的位置处固定有固定块(23),所述固定块(23)上螺纹穿设有丝杆(24),丝杆(24)与第二安装板(22)旋转连接;所述第一安装板(21)和第二安装板(22)均为圆弧状结构,所述第二安装板(22)底部与转盘(3)上表面滑动贴合。
9.智能化柱状汽车零部件磨削方法,应用于权利要求1至8之一所述的智能化柱状汽车零部件磨削装置,所述磨削装置的磨削机构(6)包括固定臂(5)及其顶臂下方的伸缩悬臂(25),伸缩悬臂(25)下方安装有磨削头(15),所述固定臂(5)顶臂一侧设置有摄像头(16);其特征在于,所述方法包括:
操作人员将柱状工件夹持固定于安装机构(4),并将磨削信息输入加工控制台,所述磨削信息包括柱状工件材质、磨削精度、磨削前平滑度和磨削头(15)材质;根据所述磨削信息,结合平面磨削模型得到磨削头(15)初始转速和磨削头(15)初始接触压力;所述平面磨削模型是根据柱状工件材质、磨削精度、磨削前平滑度和磨削头(15)材质通过神经网络训练的模型;所述平面磨削模型输出的磨削头(15)转速和磨削头(15)接触压力满足在不损坏磨削头(15)的情况下磨削时长最短;
通过摄像头(16)获取柱状工件图像,根据所述柱状工件图像通过YOLO算法检测出柱状工件的图像选区,根据所述图像选区通过Canny算法检测工件边缘,根据所述图像边缘通过Hough变换算法检测出柱状工件的垂直轮廓线,若所述垂直轮廓线和预定义垂直线的角度差超过设定的角度阈值,发出警报提醒操作人员重新夹持固定;
启动转盘(3)旋转,直至通过摄像头(16)检测柱状工件到达加工位置;所述加工位置是转盘(3)圆心、柱状工件中心和磨削头(15)中心处于同一条直线;驱动磨削头(15)定位到柱状工件的正上方,启动磨削头(15)按初始转速旋转,启动排风扇(10);启动伸缩悬臂(25)带动磨削头(15)靠近柱状工件上端面,直至磨削头(15)和柱状工件之间满足初始接触压力,进入磨削加工流程;
在磨削加工流程期间,通过摄像头(16)结合YOLO算法和Canny算法获取柱状工件的上端面轮廓,得到加工坐标;根据所述加工坐标,驱动磨削头(15)沿固定臂(5)的顶臂轴线方向运动且同时驱动转盘(3)往复旋转使磨削头(15)完整磨削柱状工件的上端面;同时通过摄像头(16)获取柱状工件的不同时间帧的工件轮廓,比较所述不同时间帧的工件轮廓得到柱状工件的振动情况,若所述振动情况超过设定的振动阈值则降低磨削头(15)接触压力;若所述振动情况的振动轴线中心发生位移则提示柱状工件发生位移,提醒操作人员重新夹持;所述振动轴线中心是不同时间帧的工件轮廓在循环往复振动运动过程的中心线;
当磨削的时间达到根据平面磨削模型得到的磨削时长后,启动伸缩悬臂(25)带动磨削头(15)离开柱状工件,驱动转盘(3)旋转到摄像头(16)能完整拍摄到柱状工件的上端面图像;根据所述上端面图像通过YOLO算法提取上端面区域,根据所述上端面区域通过Sobel算子计算上端面区域中的像素之间的像素差异,若所述像素差异超过设定的像素阈值,则未达到磨削平滑度,需要再次磨削加工流程;所述像素差异计算出上端面平滑度得到磨削前平滑度,结合平面磨削模型作为再次磨削加工流程的时长。
10.如权利要求9所述的智能化柱状汽车零部件磨削方法,其特征在于,所述方法还包括:
在磨削加工流程期间,实时通过摄像头(16)获取柱状工件的上端面图像,根据上端面图像通过摄像头(16)的红外测温功能得到加工温度;当所述加工温度超过设定的温度阈值,增大排风扇(10)的功率带走更多热量;当所述增大排风扇(10)的功率仍不能满足温度阈值时,降低磨削头(15)的走刀速度,同时重新调整排风扇(10)功率;当所述降低磨削头(15)的走刀速度仍不能满足温度阈值时,启动伸缩悬臂(25)带动磨削头(15)往远离柱状工件的方向运动,达到降低磨削头(15)接触压力,同时重新调整磨削头(15)的走刀速度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311348000.6A CN117773666B (zh) | 2023-10-18 | 2023-10-18 | 智能化柱状汽车零部件磨削装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311348000.6A CN117773666B (zh) | 2023-10-18 | 2023-10-18 | 智能化柱状汽车零部件磨削装置及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117773666A true CN117773666A (zh) | 2024-03-29 |
CN117773666B CN117773666B (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=90398853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311348000.6A Active CN117773666B (zh) | 2023-10-18 | 2023-10-18 | 智能化柱状汽车零部件磨削装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117773666B (zh) |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6241585B1 (en) * | 1999-06-25 | 2001-06-05 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for chemical mechanical polishing |
JP2004098237A (ja) * | 2002-09-11 | 2004-04-02 | Ricoh Co Ltd | 精密研磨方法及び研磨装置 |
CN102120307A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-07-13 | 中国科学院自动化研究所 | 一种基于视觉信息的工业机器人磨削系统及方法 |
KR20190055571A (ko) * | 2017-11-15 | 2019-05-23 | 가부시기가이샤 산신 | 볼나사 연마 방법 및 그 장치 |
CN209062846U (zh) * | 2018-09-06 | 2019-07-05 | 深圳市都峤峰精密技术有限公司 | 一种cnc磨削加工装置 |
JP2020145439A (ja) * | 2015-05-26 | 2020-09-10 | 株式会社ディスコ | 加工システム |
CN112123149A (zh) * | 2020-10-13 | 2020-12-25 | 深圳市顺尔通工业设计有限公司 | 一种具有粗糙度检测功能的隔磁环打磨装置 |
CN113829135A (zh) * | 2021-10-21 | 2021-12-24 | 中国人民解放军国防科技大学 | 光学元件的控时磨削加工方法、系统及介质 |
CN114253219A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-29 | 温州大学 | 一种基于端面磨削的磨削力自适应控制方法及系统 |
CN116276381A (zh) * | 2021-12-21 | 2023-06-23 | 苏州工业园区拓天精密机械制造有限公司 | 一种电机壳模具部件加工用全自动平面磨床 |
CN116276586A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-06-23 | 济南大学 | 一种球墨铸铁轴套内表面抛光装置 |
KR102565629B1 (ko) * | 2023-05-03 | 2023-08-09 | 조영대 | 초음파를 이용한 다이아몬드 인발다이스 가공시스템 |
CN116728291A (zh) * | 2023-08-16 | 2023-09-12 | 湖南大学 | 基于边缘计算的机器人打磨系统状态监测方法和装置 |
-
2023
- 2023-10-18 CN CN202311348000.6A patent/CN117773666B/zh active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6241585B1 (en) * | 1999-06-25 | 2001-06-05 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for chemical mechanical polishing |
JP2004098237A (ja) * | 2002-09-11 | 2004-04-02 | Ricoh Co Ltd | 精密研磨方法及び研磨装置 |
CN102120307A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-07-13 | 中国科学院自动化研究所 | 一种基于视觉信息的工业机器人磨削系统及方法 |
JP2020145439A (ja) * | 2015-05-26 | 2020-09-10 | 株式会社ディスコ | 加工システム |
KR20190055571A (ko) * | 2017-11-15 | 2019-05-23 | 가부시기가이샤 산신 | 볼나사 연마 방법 및 그 장치 |
CN209062846U (zh) * | 2018-09-06 | 2019-07-05 | 深圳市都峤峰精密技术有限公司 | 一种cnc磨削加工装置 |
CN112123149A (zh) * | 2020-10-13 | 2020-12-25 | 深圳市顺尔通工业设计有限公司 | 一种具有粗糙度检测功能的隔磁环打磨装置 |
CN113829135A (zh) * | 2021-10-21 | 2021-12-24 | 中国人民解放军国防科技大学 | 光学元件的控时磨削加工方法、系统及介质 |
CN116276381A (zh) * | 2021-12-21 | 2023-06-23 | 苏州工业园区拓天精密机械制造有限公司 | 一种电机壳模具部件加工用全自动平面磨床 |
CN114253219A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-29 | 温州大学 | 一种基于端面磨削的磨削力自适应控制方法及系统 |
CN116276586A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-06-23 | 济南大学 | 一种球墨铸铁轴套内表面抛光装置 |
KR102565629B1 (ko) * | 2023-05-03 | 2023-08-09 | 조영대 | 초음파를 이용한 다이아몬드 인발다이스 가공시스템 |
CN116728291A (zh) * | 2023-08-16 | 2023-09-12 | 湖南大学 | 基于边缘计算的机器人打磨系统状态监测方法和装置 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
李明洋;唐国宝;李乾;刘尔彬;高永卓;: "基于KNN算法的铝合金阳极化层打磨质量检测系统研究", 机械与电子, no. 06, 24 June 2018 (2018-06-24), pages 47 - 51 * |
牛同训;: "外圆磨削参数优化模型及其应用", 机床与液压, no. 16, 28 August 2017 (2017-08-28), pages 57 - 61 * |
王伟;超;孙坤;王媛媛;: "机器人修形磨削工具坐标系的精确标定方法", 北京航空航天大学学报, no. 06, 15 June 2009 (2009-06-15), pages 88 - 93 * |
黄振: "基于YOLOv5 的打磨表面质量快速评价方法", 智能计算机与应用, vol. 12, no. 11, 30 November 2022 (2022-11-30), pages 247 - 252 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117773666B (zh) | 2024-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105415122B (zh) | 一种发动机缸体的自动化打磨生产线 | |
CN205765456U (zh) | 一种带有工业相机的打磨装置 | |
CN104476360B (zh) | 插针自动打磨方法及打磨机 | |
CN103506908A (zh) | 一种轮毂自动打磨方法及装置 | |
CN207043886U (zh) | 一种环形件去毛刺倒角机 | |
CN108907964B (zh) | 镜片磨边机 | |
CN109623557A (zh) | 木板雕花用打磨设备 | |
CN106670900A (zh) | 一种机械加工刀具打磨装置 | |
CN111687726A (zh) | 一种压缩机叶片抛光设备 | |
CN117773666B (zh) | 智能化柱状汽车零部件磨削装置及方法 | |
CN108098568A (zh) | 一种自动研磨装置及自动研磨方法 | |
CN220481168U (zh) | 一种机电设备加工用去毛刺装置 | |
CN2843743Y (zh) | 四主轴锥体双端面磨床 | |
CN205968577U (zh) | 一种用于抛光的专用机床 | |
CN212977395U (zh) | 一种用于航空航天钛合金蒙皮部件切割打磨复合装置 | |
CN211277805U (zh) | 一种集束轮打磨装置 | |
CN211661740U (zh) | 一种旋转式磨床加工台 | |
CN109129040A (zh) | 一种雕刻刀自动生产装置 | |
CN205765293U (zh) | 管子自动散打机 | |
CN218776371U (zh) | 一种汽油机缸体加工用珩磨机 | |
CN1597215A (zh) | 在线切割机床上加工回转表面的方法 | |
CN214685638U (zh) | 一种端面去毛刺机 | |
CN219005531U (zh) | 一种圆柱滚子轴承加工用去毛刺装置 | |
CN221290522U (zh) | 一种铣刀磨削加工装置 | |
CN208409606U (zh) | 一种内外圆磨床的清洁装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |