CN106181653B - 一种汽车镜自动磨边装置及其工作方法 - Google Patents

一种汽车镜自动磨边装置及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种汽车镜自动磨边装置及其工作方法，包括：磨边机和数据采集单元，以及工控机；其中所述磨边机包括汽车镜固定机构、汽车镜打磨机构，以及一操作机台；所述汽车镜固定机构用于固定汽车镜且经设置在操作机台下方的无刷直流力矩电机驱动汽车镜旋转；所述汽车镜打磨机构包括用于对汽车镜边缘进行打磨的打磨架；以及所述数据采集单元包括无刷直流力矩电机的振动速度采集装置和汽车镜边缘探测装置。本汽车镜自动磨边装置及其工作方法，通过工控机控制打磨电机的输出压力和磨边摆臂的转速，使磨边过程中，摆臂能同步跟随汽车镜的旋转速度，即摆臂可以跟随汽车镜侧壁，使汽车镜侧壁磨边均匀。

Description

一种汽车镜自动磨边装置及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种汽车镜的磨边领域，具体涉及一种汽车镜自动磨边装置及其工作方法。
背景技术
汽车镜磨边机是玻璃深加工设备中产生最早且用量最大的机械设备之一。主要作用是玻璃的磨平。正确合理地使用磨边机，不仅能保证生产正常进行，还会起到延长机器寿命的作用。分为单臂异形磨边机、直线磨边机、靠模磨边机。主要用于普通平板玻璃底边和倒角的磨削，抛光。一般有手动、数显控制、PLC电脑控制等配置。合理的操作，日常清洁润滑保养，能保证机械运转正常，延长机械寿命，提高加工产量。玻璃磨边机的特点有三：一是用途比较单一，只能磨各类直线边；二是可连续性磨削，生产效率较高；三是可磨削尺寸较大的平板玻璃。但现今大多数用于汽车后视镜加工的玻璃磨边机磨边效果不好，由于摆臂不能很好的跟随汽车镜旋转的速度，导致汽车镜边缘磨边不均匀。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车镜自动磨边装置及其工作方法，以实现自动磨边，且避免摆臂不能很好的跟随汽车镜旋转的速度，而导致的汽车镜边缘磨边不均匀的技术效果。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种汽车镜自动磨边装置，包括：磨边机和数据采集单元，以及工控机；其中所述磨边机包括汽车镜固定机构、汽车镜打磨机构，以及一操作机台；所述汽车镜固定机构用于固定汽车镜且经设置在操作机台下方的无刷直流力矩电机驱动汽车镜旋转；所述汽车镜打磨机构包括用于对汽车镜边缘进行打磨的打磨架；以及所述数据采集单元包括无刷直流力矩电机的振动速度采集装置和汽车镜边缘探测装置。
进一步，所述汽车镜固定机构包括设于操作机台上端面的轴座，该轴座上端转动连接有一旋转台，该旋转台穿过轴座的内腔套接有一转动轴，所述转动轴由所述无刷直流力矩电机驱动其转动；所述旋转台上方连接有一用于放置并吸附固定汽车镜的吸附装置；以及所述汽车镜打磨机构包括对称设于汽车镜固定机构两侧的两组汽车镜打磨组件；所述汽车镜打磨组件包括与操作机台上端面的轴套，该轴套内设有一摆臂；所述摆臂下端连接有一用于驱动摆臂转动的传动机构；以及所述摆臂通过一摆动件与所述打磨架相连；所述摆动件通过若干套设在摆臂上的加紧箍与所述摆臂连接，且通过调整加紧箍的位置可用于调整摆动件的高度。
进一步，所述传动机构包括设于操作机台下方的直流伺服电机，该直流伺服电机的输出轴上设有第一同步轮，所述第一同步轮通过同步带与摆臂下方设置第二同步轮传动连接，即通过所述直流伺服电机驱动摆臂做回转运动；以及所述汽车镜打磨组件还包括与摆臂相连的触发机构；该触发机构包括设于操作机台下方的气缸、由工控机控制的气缸驱动装置，以及连接于摆臂下方的气缸接杆；所述气缸接杆通过一球面轴承与气缸的活塞杆相连；所述气缸的缸体经耳轴固定在操作机台的下端面。
进一步，所述打磨架包括打磨电机和设于打磨电机下方的传动轴，该传动轴上设置有同轴转动的打磨锥头；以及所述打磨架还包括***述打磨电机的外壳。
进一步，所述打磨架的外壳通过第一锁紧机构配合连接有一连接块；该连接块与所述摆动件一侧设置的第二锁紧机构配合固定。
进一步，所述振动速度采集装置包括设于无刷直流力矩电机的机壳的侧面上检测水平方向振动的第一振动传感器、以及设于无刷直流力矩电机的机壳顶面上检测垂直方向振动的第二振动传感器；其中所述第一振动传感器的测点与第二振动传感器的测点之间呈90°夹角；以及所述第一振动传感器与第二振动传感器分别通过振动信号调理电路连接到数据采集卡上；所述数据采集卡连接于工控机。
进一步，所述汽车镜边缘探测装置采用与工控机相连的光电传感器。
进一步，所述汽车镜自动磨边装置还包括与工控机相连的电动伺服控制装置；所述电动伺服控制装置分别与两组汽车镜打磨组件包含的打磨电机和直流伺服电机相连，所述工控机适于接收数字采集卡发送的数字信号，以及光电传感器采集的汽车镜边缘位置信息；该工控机通过搭载的用LabVIEW软件编写的控制程序生成磨边总成控制指令，并向电动伺服控制装置和触发机构发送所述的磨边总成控制指令；即所述触发机构适于根据工控机发送的磨边总成控制指令，通过控制气缸的活塞杆的伸缩进而控制摆臂的工作位或回位；以及所述电动伺服控制装置适于根据工控机发送的磨边总成控制指令，控制打磨电机的转速和直流伺服电机的转速。
进一步，所述汽车镜自动磨边装置还包括用于吸取并移动汽车镜的吸取移动机构。
又一方面，本发明还提供了一种汽车镜自动磨边装置的工作方法，适用于采用如前所述的汽车镜自动磨边装置对汽车镜边缘进行磨边加工，包括如下步骤：步骤S1，吸取移动机构吸取待加工的汽车镜并移动至操作机台上方的汽车镜固定机构予以固定；步骤S2，采集汽车镜边缘和无刷直流力矩电机的振动速度的位置信息，反馈给工控机，工控机通过搭载的用LabVIEW软件编写的控制程序生成磨边总成控制指令，并向电动伺服控制装置和触发机构发送所述的磨边总成控制指令；步骤S3，触发机构根据工控机发送的磨边总成控制指令，通过控制气缸的工作状态进而控制摆臂的工作位或回位；以及电动伺服控制装置根据工控机发送的磨边总成控制指令，控制打磨电机的转速和直流伺服电机的转速，进而控制打磨锥头的转速和摆臂的转动速度，即对汽车镜的边缘进行磨边加工；步骤S4，磨边完成后，吸取移动机构吸取磨边后的汽车镜，移动至下一工序。
本发明的有益效果是，本发明的汽车镜自动磨边装置及其工作方法，自动化程度高，因而生产效率高，且通过工控机控制打磨电机的转速和磨边摆臂的转速，使磨边过程中，摆臂能同步跟随汽车镜的旋转速度，即摆臂可以跟随汽车镜侧壁，使汽车镜侧壁磨边均匀。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的汽车镜自动磨边装置的优选实施例的立体图；
图2是本发明的汽车镜自动磨边装置的优选实施例的主视图；
图3是本发明的汽车镜自动磨边装置的打磨架与摆动件连接处的局部放大示意图；
图4是本发明的汽车镜自动磨边装置的优选实施例的后视图；
图5是本发明的汽车镜自动磨边装置的打磨架的内部结构示意图。
图中：操作机台1、无刷直流力矩电机2、打磨架3、轴座4、旋转台5、转动轴6、胶轮7、传动带8、吸附装置9、轴套10、摆臂11、摆动件12、同步带13、间隔杆14、加紧箍16、直流伺服电机17、凸块18、气缸19、气缸驱动装置20、气缸接杆21、球面轴承22、传动轴23、打磨锥头24、连接块25、第一锁紧机构26、第二锁紧机构27、滑槽28、挠性联轴器29、轴承30、轴承座31、轴承端盖32、充气通路33。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1至图4所示，本发明的一种汽车镜自动磨边装置，包括：磨边机和数据采集单元，以及工控机；其中所述磨边机包括汽车镜固定机构、汽车镜打磨机构，以及一操作机台1；所述汽车镜固定机构用于固定汽车镜且经设置在操作机台1下方的无刷直流力矩电机2驱动汽车镜旋转；所述汽车镜打磨机构包括用于对汽车镜边缘进行打磨的打磨架3；以及所述数据采集单元包括无刷直流力矩电机2的振动速度采集装置和汽车镜边缘探测装置。
可选的，所述工控机采用例如但不限于研华MIC-2760工控机。
具体的，所述汽车镜自动磨边装置还包括一冷却***，所述冷却***用于输出冷却液对磨边后的汽车镜和打磨架3进行冲洗。所述工控机还包括用于显示工作参数的显示屏和用于输入控制指令的键盘结构。
所述汽车镜固定机构包括设于操作机台1上端面的轴座4，该轴座4上端转动连接有一旋转台5，该旋转台5穿过轴座4的内腔套接有一转动轴6，所述转动轴6由所述无刷直流力矩电机2驱动其转动，具体的，所述转动轴6下端设有一胶轮7，该胶轮7通过一传动带8与设于无刷直流力矩电机2驱动输出轴的传动轮传动连接；所述旋转台5上方连接有一用于放置并吸附固定汽车镜的吸附装置9；以及所述汽车镜打磨机构包括对称设于汽车镜固定机构两侧的两组汽车镜打磨组件；所述汽车镜打磨组件包括与操作机台1上端面的轴套10，该轴套10内设有一摆臂11；所述摆臂11下端连接有一用于驱动摆臂11转动的传动机构；以及所述摆臂11通过一摆动件12与所述打磨架3相连；所述摆动件12通过若干套设在摆臂11上的加紧箍16与所述摆臂11连接，且通过调整加紧箍16的位置可用于调整摆动件12的高度。
可选的，所述吸附装置9采用例如但不限于真空吸盘。
优选的，所述操作机台1上设置有若干组汽车镜自动磨边装置，适于同时对多片汽车镜边缘进行磨边加工，所述的若干组汽车镜自动磨边装置相互之间设置有间隔杆14。
所述传动机构包括设于操作机台1下方的直流伺服电机17，该直流伺服电机17的输出轴上设有第一同步轮，所述第一同步轮通过同步带13与摆臂11下方设置第二同步轮传动连接，即通过所述直流伺服电机17驱动摆臂11做回转运动；以及所述汽车镜打磨组件还包括与摆臂11相连的触发机构；该触发机构包括设于操作机台1下方的气缸19、由工控机控制的气缸驱动装置20，以及连接于摆臂11下方的气缸接杆21；所述气缸接杆21通过一球面轴承22与气缸19的活塞杆相连；所述气缸19的缸体经耳轴固定在操作机台1的下端面。
所述打磨架3包括打磨电机和设于打磨电机下方的传动轴23，该传动轴23上设置有同轴转动的打磨锥头24；以及所述打磨架3还包括***述打磨电机的外壳。
所述打磨架3的外壳通过第一锁紧机构26配合连接有一连接块25；该连接块25与所述摆动件12一侧设置的第二锁紧机构27配合固定。第一、二锁紧机构均包括一滑槽28和适于嵌入滑槽28且沿滑槽28转动的凸块18。通过凸块18在滑槽28内的移动可以实现调整打磨架3的角度，即调整打磨锥头24的角度，使打磨锥头24更好的“迎合”跟随汽车镜边缘。
所述振动速度采集装置包括设于无刷直流力矩电机2的机壳的侧面上检测水平方向振动的第一振动传感器、以及设于无刷直流力矩电机2的机壳顶面上检测垂直方向振动的第二振动传感器；其中所述第一振动传感器的测点与第二振动传感器的测点之间呈90°夹角；以及所述第一振动传感器与第二振动传感器分别通过振动信号调理电路连接到数据采集卡上；所述数据采集卡连接于工控机。可选的，所述第一、二振动传感器采用ZRCD-21监视用振动传感器。
所述汽车镜边缘探测装置采用与工控机相连的光电传感器。
所述汽车镜自动磨边装置还包括与工控机相连的电动伺服控制装置；所述电动伺服控制装置分别与两组汽车镜打磨组件包含的打磨电机和直流伺服电机17相连，所述工控机适于接收数字采集卡发送的数字信号，以及光电传感器采集的汽车镜边缘位置信息；该工控机通过搭载的用LabVIEW软件编写的控制程序生成磨边总成控制指令，并向电动伺服控制装置和触发机构发送所述的磨边总成控制指令；即所述触发机构适于根据工控机发送的磨边总成控制指令，通过控制气缸19的活塞杆的伸缩进而控制摆臂11的工作位或回位；以及所述电动伺服控制装置适于根据工控机发送的磨边总成控制指令，控制打磨电机的转速和直流伺服电机17的转速。具体的，工作位是指打磨锥头24在磨边过程中的行程轨迹所在的工作区域，回位是指打磨锥头24非磨边过程时所处的区域，当汽车镜置入汽车镜固定机构和从汽车镜固定机构移出的过程中，为了使打磨锥头24不妨碍汽车镜的置入和移出，摆臂11处于回位状态。
所述汽车镜自动磨边装置还包括用于吸取并移动汽车镜的吸取移动机构。
作为一优选的实施例，所述汽车镜自动磨边装置还包括一用于对磨边后的汽车镜的边缘进行扫描，并将扫描图形数据传送至工控机的自动成像仪，由工控机搭载的用LabVIEW软件编写的控制程序对磨边后的汽车镜进行判断是否是合格成品，从而可实现成品的快速检测，并有利于提高检测的准确率。
作为一优选的实施例，如图5所示，所述打磨电机采用高速无刷伺服直流电机，且所述打磨锥头24通过传动轴23与该打磨电机相连，具体的，打磨电机通过挠性联轴器29与传动轴23相连接，由于玻璃磨边是是采用湿磨，也就是在磨边的同时用冷却***的冷却液进行冲淋，如果轴承处的密封不好，冷却液会进入轴承内从而造成轴承的锈蚀和损坏，因此，在轴承30处设置气压式密封结构，所述气压式密封结构包括设置在固定轴承30的轴承座31上的充气通路33以及设置在轴承30外端的轴承端盖32，所述充气通路33一端与轴承座31的内侧壁联通，另一端与高压气泵相连接。通过采用的气压式密封结构，通过在固定轴承的轴承座处喷出压缩空气，从而在轴承座内形成一个压力腔，阻止冷却液从轴承端盖的缝隙处进入到轴承内，因而具有可靠耐久的特点，可解决普通的密封圈等密封结构常见的长期使用容易失效的问题。
实施例2
在实施例1的基础上，本发明还提供了一种汽车镜自动磨边装置的工作方法，适用于采用所述的汽车镜自动磨边装置对汽车镜边缘进行磨边加工，包括如下步骤：步骤S1，吸取移动机构吸取待加工的汽车镜并移动至操作机台1上方的汽车镜固定机构予以固定；步骤S2，采集汽车镜边缘和无刷直流力矩电机2的振动速度的位置信息，反馈给工控机，工控机通过搭载的用LabVIEW软件编写的控制程序生成磨边总成控制指令，并向电动伺服控制装置和触发机构发送所述的磨边总成控制指令；步骤S3，触发机构根据工控机发送的磨边总成控制指令，通过控制气缸19的工作状态进而控制摆臂11的工作位或回位；以及电动伺服控制装置根据工控机发送的磨边总成控制指令，控制打磨电机的转速和直流伺服电机17的转速，进而控制打磨锥头24的转速和摆臂11的转动速度，即对汽车镜的边缘进行磨边加工；步骤S4，磨边完成后，吸取移动机构吸取磨边后的汽车镜，移动至下一工序。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种汽车镜自动磨边装置，其特征在于，包括：磨边机和数据采集单元，以及工控机；其中
所述磨边机包括汽车镜固定机构、汽车镜打磨机构，以及一操作机台；
所述汽车镜固定机构用于固定汽车镜且经设置在操作机台下方的无刷直流力矩电机驱动汽车镜旋转；
所述汽车镜打磨机构包括用于对汽车镜边缘进行打磨的打磨架；以及
所述数据采集单元包括无刷直流力矩电机的振动速度采集装置和汽车镜边缘探测装置；
所述汽车镜固定机构包括设于操作机台上端面的轴座，该轴座上端转动连接有一旋转台，该旋转台穿过轴座的内腔套接有一转动轴，所述转动轴由所述无刷直流力矩电机驱动其转动；
所述旋转台上方连接有一用于放置并吸附固定汽车镜的吸附装置；以及
所述汽车镜打磨机构包括对称设于汽车镜固定机构两侧的两组汽车镜打磨组件；
所述汽车镜打磨组件包括与操作机台上端面的轴套，该轴套内设有一摆臂；所述摆臂下端连接有一用于驱动摆臂转动的传动机构；以及
所述摆臂通过一摆动件与所述打磨架相连；
所述摆动件通过若干套设在摆臂上的加紧箍与所述摆臂连接，且通过调整加紧箍的位置可用于调整摆动件的高度；
所述传动机构包括设于操作机台下方的直流伺服电机，该直流伺服电机的输出轴上设有第一同步轮，所述第一同步轮通过同步带与摆臂下方设置第二同步轮传动连接，即通过所述直流伺服电机驱动摆臂做回转运动；以及
所述汽车镜打磨组件还包括与摆臂相连的触发机构；该触发机构包括设于操作机台下方的气缸、由工控机控制的气缸驱动装置，以及连接于摆臂下方的气缸接杆；所述气缸接杆通过一球面轴承与气缸的活塞杆相连；所述气缸的缸体经耳轴固定在操作机台的下端面。
2.根据权利要求1所述的汽车镜自动磨边装置，其特征在于，所述打磨架包括打磨电机和设于打磨电机下方的传动轴，该传动轴上设置有同轴转动的打磨锥头；以及
所述打磨架还包括***述打磨电机的外壳。
3.根据权利要求2所述的汽车镜自动磨边装置，其特征在于，所述打磨架的外壳通过第一锁紧机构配合连接有一连接块；该连接块与所述摆动件一侧设置的第二锁紧机构配合固定。
4.根据权利要求3所述的汽车镜自动磨边装置，其特征在于，所述振动速度采集装置包括设于无刷直流力矩电机的机壳的侧面上检测水平方向振动的第一振动传感器、以及设于无刷直流力矩电机的机壳顶面上检测垂直方向振动的第二振动传感器；其中所述第一振动传感器的测点与第二振动传感器的测点之间呈90°夹角；以及
所述第一振动传感器与第二振动传感器分别通过振动信号调理电路连接到数据采集卡上；所述数据采集卡连接于工控机。
5.根据权利要求4所述的汽车镜自动磨边装置，其特征在于，所述汽车镜边缘探测装置采用与工控机相连的光电传感器。
6.根据权利要求5所述的汽车镜自动磨边装置，其特征在于，所述汽车镜自动磨边装置还包括与工控机相连的电动伺服控制装置；
所述电动伺服控制装置分别与两组汽车镜打磨组件包含的打磨电机和直流伺服电机相连；
所述工控机适于接收数字采集卡发送的数字信号，以及光电传感器采集的汽车镜边缘位置信息；该工控机通过搭载的用LabVIEW软件编写的控制程序生成磨边总成控制指令，并向电动伺服控制装置和触发机构发送所述的磨边总成控制指令；即
所述触发机构适于根据工控机发送的磨边总成控制指令，通过控制气缸的活塞杆的伸缩进而控制摆臂的工作位或回位；以及
所述电动伺服控制装置适于根据工控机发送的磨边总成控制指令，控制打磨电机的转速和直流伺服电机的转速。
7.根据权利要求6所述的汽车镜自动磨边装置，其特征在于，所述汽车镜自动磨边装置还包括用于吸取并移动汽车镜的吸取移动机构。
8.一种汽车镜自动磨边装置的工作方法，适用于采用如权利要求1-7任一所述的汽车镜自动磨边装置对汽车镜边缘进行磨边加工，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，吸取移动机构吸取待加工的汽车镜并移动至操作机台上方的汽车镜固定机构予以固定；
步骤S2，采集汽车镜边缘和无刷直流力矩电机的振动速度的位置信息，反馈给工控机，工控机通过搭载的用LabVIEW软件编写的控制程序生成磨边总成控制指令，并向电动伺服控制装置和触发机构发送所述的磨边总成控制指令；
步骤S3，触发机构根据工控机发送的磨边总成控制指令，通过控制气缸的工作状态进而控制摆臂的工作位或回位；以及
电动伺服控制装置根据工控机发送的磨边总成控制指令，控制打磨电机的转速和直流伺服电机的转速，进而控制打磨锥头的转速和摆臂的转动速度，即对汽车镜的边缘进行磨边加工；步骤S4，磨边完成后，吸取移动机构吸取磨边后的汽车镜，移动至下一工序。
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