[發明專利]一種機器人砂帶磨削材料去除量自動測量系統及方法

有效

• 申請號: 202010034435.3
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111168571B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 徐小虎;白賀彬;嚴思杰;楊澤源;丁漢
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B24B49/02
• 分類號: B24B49/02;G01B21/02
• 代理公司: 武漢知伯樂知識產權代理有限公司 42282
• 代理人: 王福新

本發明公開了一種機器人砂帶磨削材料去除量自動測量系統，包括基座(1)，夾具模塊，該夾具模塊包括載物臺(3)及設于該載物臺(3)上的夾具，三自由度運動平臺，其包括沿所述基座(1)頂面相互垂直設置的第一運動單元、第二運動單元和第三運動單元，測量模塊，該測量模塊包括設于所述第三運動單元上的位移傳感器(7)及設于該位移傳感器(7)上的探頭(19)；設于所述三自由度運動平臺一側計算機控制平臺(18)和設于基座(1)內的電氣控制柜(17)。本發明還公開了一種機器人砂帶磨削材料去除量自動測量方法。本發明測量精度高，自動化程度高，可快速適應不同類型工件的測量需求，可大大縮短材料去除量的測量時間。

技術領域

本發明屬于機械加工測量技術領域，更具體地，涉及一種機器人砂帶磨削材料去除量自動測量系統及方法。

背景技術

砂帶磨削是砂帶這一特殊形式的磨削工具，借助于張緊機構使之張緊，和驅動輪使之高速運動，并在一定壓力作用下，使砂帶與工件表面接觸以實現磨削加工的整個過程，在磨削加工中，材料去除量小，通常每次加工，去除厚度在微米級，測量要求精度高，且對測量效率有較高要求。

現有技術多為砂帶磨削加工或裝置方法、對砂帶磨削力檢測或控制方法所做的改進，并沒有合適的用于測量砂帶磨削材料去除量的系統或方法，目前，普通的非接觸式測量砂帶磨削材料去除量的設備成本高，測量局限性較大，測量較大尺寸工件時需要進行拼接，導致其整體測量精度低；而普通的接觸式測量方案測量效率較低，不能適應大批量生產的需求。因此，采用一種合理且平價的裝置對磨削加工后的材料去除量進行高效率、高精度、自動化的測量成為一個亟需解決的問題。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供一種機器人砂帶磨削材料去除量自動測量系統及方法，夾具夾緊待測工件，選取測量起點，輸入測量要求，計算機自動生成運動軌跡,三自由度運動平臺帶動末端位移傳感器按照生成的軌跡運動，并逐點測量，并與計算機控制平臺內的模型信息進行比對，根據夾角數據求得每個測點位置的材料去除量，測量精度高，自動化程度高，可快速適應不同類型工件的測量需求，可大大縮短材料去除量的測量時間。

為了實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供一種機器人砂帶磨削材料去除量自動測量系統，包括基座，包括：

設于所述基座頂面的夾具模塊，該夾具模塊包括載物臺及設于該載物臺上的夾具，所述夾具用于夾緊工件；

三自由度運動平臺，其包括沿所述基座頂面相互垂直設置的第一運動單元、第二運動單元和第三運動單元，所述第一運動單元、第二運動單元及第三運動單元可沿所述基座頂面做三自由度運動；

測量模塊，該測量模塊包括設于所述第三運動單元上的位移傳感器及設于該位移傳感器上的探頭；以及，

設于所述三自由度運動平臺一側計算機控制平臺和設于所述基座內的電氣控制柜，所述計算機控制平臺發送指令給所述電氣控制柜，所述電氣控制柜控制所述第一運動單元、第二運動單元及第三運動單元動作，驅動所述位移傳感器運動到指定測量點并控制探頭進行測量。

進一步地，所述第一運動單元包括第一方向導軌和設于該第一方向導軌端部的第一方向伺服電機，所述第一方向導軌通過固定支架與所述基座的頂面平行設置。

進一步地，所述第二運動單元包括設于所述載物臺上的第二方向導軌及設于第二方向導軌一端的第二方向伺服電機。

進一步地，所述第三運動單元包括垂直于所述第一方向導軌設置的第三方向導軌及設于所述第三方向導軌一端的第三方向伺服電機。

進一步地，所述位移傳感器通過連接支架與所述第三方向導軌固定連接。

進一步地，所述夾具包括平面夾具或曲面夾具。

進一步地，所述第一方向為沿所述基座的長度方向。

進一步地，所述第二方向為沿所述基座的寬度方向。