[實用新型]帶磨粒檢測的半球型氣壓砂輪靜電植砂系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420630286.7
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN204183429U
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾晰;計時鳴;潘燁;王成湖
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B24D18/00
• 分類號: B24D18/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種帶磨粒檢測的半球型氣壓砂輪靜電植砂系統(tǒng)。

背景技術(shù)

軟固結(jié)磨粒氣壓砂輪呈半球形結(jié)構(gòu)，分為兩層。內(nèi)層由彈性復(fù)合材料構(gòu)成橡膠基體層，形成一個半球形密閉空間，通過控制氣壓使砂輪具有柔性特性，便于自由曲面的加工；外層由磨?；旌险辰Y(jié)劑構(gòu)成磨粒層，磨粒在粘結(jié)劑的作用下，宏觀上隨著砂輪保持一致的運(yùn)動狀態(tài)，微觀上也存在局部微動，在加工過程中形成磨粒間的相互擠壓，從而提升加工應(yīng)力。氣壓砂輪配合機(jī)器人可實現(xiàn)高效自動化加工，這種加工方法在面向大曲率高硬度模具表面光整加工中有著獨特的優(yōu)勢，目前正被推廣運(yùn)用于生產(chǎn)實踐過程中。

而在半球形氣壓砂輪的制作過程中，主要的問題在于如何在半球形橡膠基體表面均勻固結(jié)磨粒層。靜電植砂方法在各類平面砂帶、砂紙植砂過程中已被證明是一種可以形成均勻磨粒層的方法。但目前的各類靜電植砂設(shè)備只能簡單地解決平面植砂問題，尚無法解決除平面外其他形狀的靜電植砂問題，除此之外，現(xiàn)有靜電植砂設(shè)備對砂粒植入效果沒有檢測反饋，同時也無法進(jìn)一步控制植砂過程，導(dǎo)致植砂效果參差不齊。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有靜電植砂技術(shù)無法針對半球形表面進(jìn)行植砂的難點以及無法實時在線檢測從而進(jìn)行反饋控制的問題，本實用新型提出了一種通過靜電植砂方法在半球形砂輪表面均勻固結(jié)磨粒、并通過系統(tǒng)進(jìn)行控制，大大提升氣壓砂輪表層磨粒固結(jié)效果的帶磨粒檢測的帶磨粒檢測的半球型氣壓砂輪靜電植砂系統(tǒng)。

本實用新型所述的帶磨粒檢測的半球型氣壓砂輪靜電植砂系統(tǒng)，其特征在于：包括用于實現(xiàn)氣壓砂輪表層磨粒通過靜電方式均勻固結(jié)的靜電植砂模塊、用于控制砂輪運(yùn)動狀態(tài)的砂輪運(yùn)動模塊、用于實時在線采集氣壓砂輪表層磨粒圖像的圖像檢測模塊、用于實現(xiàn)半球形氣壓砂輪靜電植砂的主控系統(tǒng)；所述的靜電植砂模塊與所述的砂輪運(yùn)動模塊相應(yīng)的控制電機(jī)相連、所述的砂輪運(yùn)動模塊的信號輸入端與所述的主控系統(tǒng)的信號輸出端相連、所述的圖像檢測模塊的信號輸出端與所述的主控系統(tǒng)的信號輸入端相連；

所述的靜電植砂模塊包括用于在半球形砂輪表面提供電場的上半?yún)^(qū)、用于傳送待固結(jié)磨粒并使其帶電的下半?yún)^(qū)，所述的上半?yún)^(qū)包括旋轉(zhuǎn)支架、上環(huán)形電極、半球形的砂輪、供電裝置，所述砂輪套在所述的旋轉(zhuǎn)支架末端，并且砂輪的半球形表面隨著砂輪的擺動與分散磨粒層接觸；所述的上環(huán)形電極固定在砂輪內(nèi)部；所述的下半?yún)^(qū)包括下平面電極、傳送帶、用于帶動傳送帶運(yùn)動的傳送電機(jī)，所述的下平面電極安裝于傳送帶下方，傳送帶表面平鋪分散磨粒層，所述傳送電機(jī)的輸出軸與所述的傳送帶連接；所述的上環(huán)形電極和所述的下平面電機(jī)分別與所述的供電裝置的正負(fù)極電連；

所述砂輪運(yùn)動模塊包括主支架、用于控制砂輪轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)、用于控制旋轉(zhuǎn)支架與主支架之間的角度位置的關(guān)節(jié)驅(qū)動電機(jī)、用于控制主支架升降的升降電機(jī)，所述的主支架上端鉸接旋轉(zhuǎn)支架，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)安裝于旋轉(zhuǎn)支架末端，并且旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)的輸出軸與旋轉(zhuǎn)支架末端固接；所述關(guān)節(jié)驅(qū)動電機(jī)連接旋轉(zhuǎn)支架和主支架；所述升降電機(jī)安裝于主支架底部；

所述主控系統(tǒng)包括主控機(jī)、電機(jī)驅(qū)動板，所述的主控機(jī)的信號輸入端與所述的圖像檢測模塊的信號輸出端連接、信號輸出端與電機(jī)驅(qū)動板的信號輸入端連接；所述電機(jī)驅(qū)動板的相應(yīng)輸出控制端分別與傳送電機(jī)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)、關(guān)節(jié)驅(qū)動電機(jī)和升降電機(jī)的信號控制端連接；所述的工控機(jī)的輸電端與供電裝置電連。

所述的圖像檢測模塊包括CCD攝像頭、扭桿、套筒，所述CCD攝像頭安裝于扭桿末端，并且CCD攝像頭的拍攝視野始終覆蓋砂輪的半球形表面；所述扭桿固定于套在旋轉(zhuǎn)支架外層的套筒上，其運(yùn)動狀態(tài)不跟隨旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)，但在關(guān)節(jié)驅(qū)動電機(jī)作用下跟隨砂輪與底部平面成相同角度變化；所述的套筒與所述的關(guān)節(jié)電機(jī)固接，所述的CCD攝像頭的數(shù)據(jù)輸出端與所述工控機(jī)的信號輸入端相連。

所述的扭桿包括用于連接在套筒上的第一連桿、用于連接攝像頭的第二連桿，所述的第一連桿的一端與所述的套筒固定、另一端與所述的第二連桿的一端鉸接；所述的第二連桿的另一端安裝CCD攝像頭。

所述的上環(huán)形電極的表面與砂輪的內(nèi)表面之間的同徑向間隙均勻且一致。