一種打磨設(shè)備及打磨方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其是設(shè)備加工領(lǐng)域，具體為一種打磨設(shè)備及打磨方法。本發(fā)明具體為一種工件自動打磨設(shè)備及采用其進(jìn)行打磨的方法，能夠?qū)Π肭蛐喂ぜM(jìn)行打磨，滿足鍋坯打磨、鑄鐵零件打磨、鑄鋁零件打磨、陶瓷打磨等的需要，具有較好的應(yīng)用前景。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鍋坯打磨均采用人工操作的方式，操作效率不高。同時(shí)，由于鍋坯打磨行業(yè)的特殊性，操作工人越來越難招，行業(yè)存在的用工荒問題日益突出。因此，迫切需要一種新的裝置或方法，以實(shí)現(xiàn)鍋坯打磨的自動化。
[0003]中國專利ZL201320823898.3公開了一種打磨裝置，具體為一種鍋坯外表面打磨裝置。該專利提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、緊湊的鍋坯內(nèi)外表面打磨裝置，包括機(jī)架、驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)、砂輪支架和砂輪機(jī)。所述轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上并可轉(zhuǎn)動，所述驅(qū)動裝置安裝在機(jī)架上并與轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)傳動連接;所述砂輪支架安裝在機(jī)架上，所述砂輪機(jī)安裝在砂輪支架上并與轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)相對應(yīng)。在打磨時(shí)，將鍋坯安裝在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)上，利用轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)帶動鍋坯轉(zhuǎn)動，然后再操作砂輪機(jī)對鍋坯進(jìn)行打磨，這種鍋坯主動轉(zhuǎn)動打磨的方式操作更加容易，打磨更加均勻，鍋坯本身不需再進(jìn)行平動來滿足砂輪機(jī)的位置要求，這樣就省去了大量的操作。
[0004]該裝置能滿足鍋坯的打磨需求，對鍋坯的位置要求較高。為此，本發(fā)明提供一種自動打磨裝置，其能滿足工件(尤其是鍋坯內(nèi)外表面)打磨的需要，尤其適應(yīng)不同種類鍋坯內(nèi)外面的自動打磨的需求，為鍋坯打磨自動化生產(chǎn)線提供必要條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對目前主要采用人工對鍋坯進(jìn)行打磨，操作效率不高，而現(xiàn)有打磨裝置對鍋坯的位置要求較高，具有一定局限性的問題，提供一種打磨設(shè)備及打磨方法。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對不同大小工件的自動打磨需求，具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，且打磨質(zhì)量好，效率高，生產(chǎn)周期短，成本低，具有較好的應(yīng)用前景，值得大規(guī)模推廣和應(yīng)用。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種打磨設(shè)備，包括打磨機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)，所述打磨機(jī)構(gòu)包括打磨支架、第一支撐桿、第二支撐桿、第一伸縮臂、第二伸縮臂、第三支撐桿、砂輪、砂輪驅(qū)動裝置，所述第一支撐桿的一端與打磨支架活動連接且第一支撐桿能相對打磨支架轉(zhuǎn)動，所述第一支撐桿的另一端與第二支撐桿活動連接；
所述第一伸縮臂的兩端分別與打磨支架、第一支撐桿相連，所述第一伸縮臂能帶動第一支撐桿相對打磨支架轉(zhuǎn)動；
所述第二伸縮臂的兩端分別與第一支撐桿、第二支撐桿相連，所述第二伸縮臂能帶動第二支撐桿相對第一支撐桿轉(zhuǎn)動；
所述第三支撐桿與第二支撐桿相連，所述砂輪設(shè)置在第三支撐桿的一端，所述砂輪驅(qū)動裝置與砂輪相連且砂輪驅(qū)動裝置能帶動砂輪轉(zhuǎn)動；
所述第一伸縮臂、第二伸縮臂、砂輪驅(qū)動裝置分別與控制系統(tǒng)相連。
[0007]所述砂輪驅(qū)動裝置通過皮帶與砂輪相連。
[0008]所述砂輪驅(qū)動裝置設(shè)置在第三支撐桿上。
[0009]所述第一伸縮臂、第二伸縮臂分別包括伺服電缸、與伺服電缸相配合的連桿，所述伺服電缸能帶動連桿伸縮。
[0010]所述打磨機(jī)構(gòu)還包括與砂輪相配合的壓力檢測裝置，所述壓力檢測裝置與控制系統(tǒng)相連。
[0011]還包括能帶動工件相對運(yùn)動的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動支架、設(shè)置在轉(zhuǎn)動支架上的工件驅(qū)動裝置、動力傳動機(jī)構(gòu)、與工件相配合的夾具、能將工件固定在夾具上的夾持裝置，所述工件驅(qū)動裝置通過動力傳動機(jī)構(gòu)與夾持裝置相連且驅(qū)動裝置能帶動工件相對轉(zhuǎn)動，所述工件驅(qū)動裝置與控制系統(tǒng)相連。
[0012]所述轉(zhuǎn)動支架與打磨支架連接為一體。
[0013]采用前述打磨設(shè)備的打磨方法，包括如下步驟:
(I)將工件置于轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的夾具上，并用夾持裝置固定，以夾具為中心，建立三維空間坐標(biāo)系，確定工件各部分在三維空間坐標(biāo)系中的位置，并傳遞給控制系統(tǒng)；
(2 )轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)中的工件驅(qū)動裝置通過夾具帶動工件在三維空間坐標(biāo)系中轉(zhuǎn)動，同時(shí)，控制系統(tǒng)控制第一伸縮臂、第二伸縮臂進(jìn)行伸縮，使第一支撐桿、第二支撐桿帶動砂輪到需要打磨的位置，控制系統(tǒng)啟動砂輪驅(qū)動裝置并通過砂輪驅(qū)動裝置帶動砂輪轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)對工件的打磨。
[0014]所述步驟(2)中，壓力檢測裝置將檢測到的砂輪打磨處的壓力傳遞給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)對打磨機(jī)構(gòu)中的砂輪壓力進(jìn)行調(diào)整。
[0015]待步驟(2)的工件加工完成后，控制系統(tǒng)關(guān)閉工件驅(qū)動裝置，夾持裝置松開，將工件取下，等待下次打磨。
[0016]針對前述問題，本發(fā)明提供一種打磨設(shè)備及打磨方法。該打磨設(shè)備包括打磨機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)，打磨機(jī)構(gòu)包括打磨支架、第一支撐桿、第二支撐桿、第一伸縮臂、第二伸縮臂、第三支撐桿、砂輪、砂輪驅(qū)動裝置，第一支撐桿的一端與打磨支架活動連接且第一支撐桿能相對打磨支架轉(zhuǎn)動，第一支撐桿的另一端與第二支撐桿活動連接。第一伸縮臂的兩端分別與打磨支架、第一支撐桿相連，第一伸縮臂能帶動第一支撐桿相對打磨支架轉(zhuǎn)動。第二伸縮臂的兩端分別與第一支撐桿、第二支撐桿相連，第二伸縮臂能帶動第二支撐桿相對第一支撐桿轉(zhuǎn)動。第三支撐桿與第二支撐桿相連，砂輪設(shè)置在第三支撐桿的一端，砂輪驅(qū)動裝置與砂輪相連且砂輪驅(qū)動裝置能帶動砂輪轉(zhuǎn)動。第一伸縮臂、第二伸縮臂、砂輪驅(qū)動裝置分別與控制系統(tǒng)相連。
[0017]采用前述結(jié)構(gòu)，通過第一支撐桿、第二支撐桿、第一伸縮臂、第二伸縮臂、第三支撐桿之間的相互配合，能夠?qū)崿F(xiàn)砂輪在相應(yīng)位置的移動，從而有效解決現(xiàn)有打磨裝置僅能對設(shè)定尺寸工件打磨、局限性較大的問題。本發(fā)明能夠滿足任意尺寸工件的打磨需求，具有極強(qiáng)的適應(yīng)性。
[0018]進(jìn)一步，第一伸縮臂、第二伸縮臂分別包括伺服電缸、與伺服電缸相配合的連桿，伺服電缸能帶動連桿伸縮。打磨機(jī)構(gòu)還包括與砂輪相配合的壓力檢測裝置，壓力檢測裝置與控制系統(tǒng)相連。
[0019]進(jìn)一步，本發(fā)明的打磨設(shè)備還包括能帶動工件相對運(yùn)動的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)。其中，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動支架、設(shè)置在轉(zhuǎn)動支架上的工件驅(qū)動裝置、動力傳動機(jī)構(gòu)、與工件相配合的夾具、能將工件固定在夾具上的夾持裝置，工件驅(qū)動裝置通過動力傳動機(jī)構(gòu)與夾持裝置相連且驅(qū)動裝置能帶動工件相對轉(zhuǎn)動，工件驅(qū)動裝置與控制系統(tǒng)相連。
[0020]進(jìn)一步，本發(fā)明還提供采用打磨設(shè)備打磨工件的方法。
[0021]采用本發(fā)明打磨鍋坯進(jìn)行舉例說明如下。
[0022]首先，將工件置于夾具上，并用夾持裝置固定，以夾具為中心，建立三維空間坐標(biāo)系，確定工件各部分在三維空間坐標(biāo)系中的位置，自動獲取工件的幾何參數(shù)模型，并傳遞給控制系統(tǒng)。采用該方法，本發(fā)明能夠適應(yīng)不同種類工件(尤其是鍋坯)的打磨需求，具有較好的適應(yīng)性。夾具可包括內(nèi)夾具、外夾具兩種。
[0023]其次，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)中的工件驅(qū)動裝置通過夾具帶動工件在三維空間坐標(biāo)系中轉(zhuǎn)動。同時(shí)，控制系統(tǒng)控制第一伸縮臂、第二伸縮臂進(jìn)行伸縮，使第一支撐桿、第二支撐桿帶動砂輪沿著設(shè)定的線路進(jìn)行運(yùn)動，控制系統(tǒng)啟動砂輪驅(qū)動裝置并通過砂輪驅(qū)動裝置帶動砂輪轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)對工件的打磨，在運(yùn)動的同時(shí)，由壓力檢測裝置監(jiān)測打磨壓力，進(jìn)行力位控制調(diào)節(jié)。設(shè)定路線運(yùn)動完成后，夾持裝置松開工件，等待下次打磨。
[0024]本發(fā)明中，通過第一伸縮臂、第二伸縮臂的相互配合，實(shí)現(xiàn)砂輪位置的伺服控制；通過壓力檢測裝置獲取砂輪的受力，并反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過力位控制方式實(shí)現(xiàn)對工件的打磨。
[0025]本發(fā)明基于位置模型和力覺反饋信息，應(yīng)用了先進(jìn)的力位混合自動控制技術(shù)，極大提升了打磨效果。同時(shí)，本發(fā)明中的打磨機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、輕便，利于組線安裝和設(shè)備的后期維護(hù)保養(yǎng)。本發(fā)明通過先進(jìn)的力位混合控制技術(shù)，自動獲取鍋坯的幾何參數(shù)模型，可適應(yīng)不同種類的鍋坯自動打磨，具有極強(qiáng)的適應(yīng)性。另外，本發(fā)明通過對控制系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定，能夠滿足一些特殊的打磨需求，有效提升打磨效率和應(yīng)用范圍。
[0026]綜上所述，本發(fā)明能夠自動適應(yīng)各種大小不同的鍋坯，實(shí)現(xiàn)了無人工直接參與的鍋坯內(nèi)外表面自動打磨，既提高了鍋坯打磨的質(zhì)量，又提高了生產(chǎn)效率，降低了人力成本及管理成本。本發(fā)明具有適應(yīng)性強(qiáng)，打磨效果好，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的應(yīng)用前景，值得大規(guī)模推廣和應(yīng)用。
【附圖說明】
[0027]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中: