[發明專利]塊狀石材全自動磨拋機及其控制方法

有效

• 申請號: 201410047484.5
• 申請日: 2014-02-11
• 公開（公告）號: CN103769969B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 常雪峰;羅善明;謝丹;丁煥琪
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: B24B7/22
• 分類號: B24B7/22;B24B49/00
• 代理公司: 泉州市潭思專利代理事務所(普通合伙) 35221
• 代理人: 麻艷

1.一種塊狀石材全自動磨拋機，其特征在于：包括工作臺裝置、磨輪運動機構、檢測識別裝置以及控制各裝置或機構動作的控制裝置；該工作臺裝置包括用以承載石材工件的工作臺以及可以帶動工作臺移動使工件進出磨拋工作空間的傳動機構；該磨輪運動機構包括磨輪驅動機構以及可帶動磨輪驅動機構實現XYZ三維直線運動的三維運動平臺，該磨輪驅動機構包括可卡固磨輪的磨輪卡盤以及可帶動磨輪卡盤旋轉的磨輪驅動電機；該檢測識別裝置包括CCD攝像頭，該CCD攝像頭安裝在萬向節的下方，萬向節固定安裝在攝像頭支架上。

2.根據權利要求1所述的塊狀石材全自動磨拋機，其特征在于：所述的檢測識別裝置安裝在所述三維運動平臺上，其采用雙目CCD攝像頭。

3.根據權利要求2所述的塊狀石材全自動磨拋機，其特征在于：進一步包括刀庫，該刀庫設置在所述工作臺的一端，其包括刀架，該刀架上固定安裝了數個用以固定磨輪的磨輪夾具。

4.根據權利要求3所述的塊狀石材全自動磨拋機，其特征在于：所述的工作臺上劃分有用以放置不同工件的多個工作區域。

5.根據權利要求3所述的塊狀石材全自動磨拋機，其特征在于：所述的傳動機構包括電機、受電機驅動的滾珠絲杠以及與滾珠絲杠嚙合的螺母，該螺母固定在所述的工作臺下方；該傳動機構還包括導軌以及可以在該導軌上移動的移動結構，該移動結構固定所述工作臺的下方；所述的移動結構可以為安裝在工作臺下方的滾輪，該滾輪滾動在所述的導軌上。

6.根據權利要求1-5之一所述的塊狀石材全自動磨拋機的控制方法，其特征在于：所述的控制裝置包括人機界面模塊、檢測識別模塊、自動編程模塊、參數自適應加工模塊以及電機驅動控制模塊，還包括自動換刀模塊以及磨輪磨損檢測補償模塊；所述的檢測識別裝置與所述檢測識別模塊相連，所述的電機驅動模塊分別與各電機的驅動器相連；所述的磨輪磨損檢測補償模塊可以連接一個磨輪驅動電機的電流檢測裝置。

7.根據權利要求6所述的塊狀石材全自動磨拋機的控制方法，其特征在于：安放石材工件并由工作臺運送到工作空間，再通過人機界面模塊輸入石材材質參數；由CCD攝像頭對整個工作空間內的石材工件進行圖像采集，并傳輸給檢測識別模塊，通過檢測識別模塊轉換成圖形文件，保存并輸出給自動編程模塊；自動編程模塊根據圖形文件以及設定的各工件材質參數，進行磨輪運動軌跡的自動編程，輸出相應的程序代碼，并傳送給電機驅動控制模塊；參數自適應加工模塊根據人工輸入的石材參數給出工藝參數的參考參數，并傳遞給電機驅動控制模塊；根據參數自適應加工模塊提供的參考參數啟動或者不啟動自動換刀模塊，進行自動調用磨輪或者使用原有磨輪；電機驅動控制模塊根據提供的工藝參數以及磨輪軌跡程序代碼帶動磨輪開始對各個區域的石材工件進行磨削加工；在加工過程中，磨輪磨損檢測補償模塊不斷的對磨輪的磨損量進行檢測，并把相關數據傳送給電機驅動控制模塊，驅動Z向運動平臺進行相應的補償；磨輪加工到不同區域的工件時，參數自適應加工模塊會自動調整工藝參數適應要加工的石材材質，判斷啟動或者不啟動自動換刀模塊；在不同的加工階段，使用不同的磨輪，參數自適應加工模塊也會相應調整工藝參數，并啟動自動換刀模塊，直到加工到程序設定的加工工藝；工作臺運出石材工件，磨拋機歸零，控制裝置待機，工作結束。

8.根據權利要求7所述的塊狀石材全自動磨拋機的控制方法，其特征在于：所述的自動編程模塊的控制流程為：該自動編程模塊根據檢測識別模塊提供的圖形文件，首先對磨輪的運動軌跡進行預編程，然后根據參數自適應加工模塊提供的工藝參數進行軌跡優化；再根據軌跡的過渡段、交叉段不合理的部分進行修整、優化，最終得到磨輪的運動軌跡路線圖，并自動生成程序代碼后保存。

9.根據權利要求7所述的塊狀石材全自動磨拋機的控制方法，其特征在于：所述的磨輪磨損檢測補償模塊的控制流程為：設置一個電流檢測裝置，通過該電流檢測裝置實時檢測磨輪驅動電機的電流，如果電流發生變化說明磨輪磨損了，并發送信號給磨輪運動機構的控制模塊，由Z軸運動平臺帶動磨輪驅動機構和在用磨輪共同向下運動，完成加壓，直到達到預設的壓力值；該磨輪磨損檢測補償模塊在工件加工過程中全程運行。

10.根據權利要求7所述的塊狀石材全自動磨拋機的控制方法，其特征在于：所述的參數自適應加工模塊中包括石材數據包、加工方法數據包、刀具數據包以及工藝參數數據包。