[发明专利]一种打磨工具磨损量自动检测与补偿装置及方法

说明书

本发明公开了一种打磨工具磨损量自动检测与补偿装置，属于智能修磨技术领域，该打磨工具磨损量自动检测与补偿装置包括工件，设置在所述工件上方的执行机构，设置在所述执行机构的机械臂上的检测系统以及设置在所述机械臂上的打磨工具。本发明还公开了一种打磨工具磨损量自动检测与补偿方法，该打磨工具磨损量自动检测与补偿装置及方法在打磨过程中，利用自身的检测系统实时计算打磨工具的磨损量并在精磨中对磨损量进行补偿，一方面可以提高打磨精度；另一方面，不用额外增加检测装置，也不用人工测量，为装备的智能化和无人化的操作，提供了便利条件。

技术领域

本发明涉及智能修磨技术领域，更具体地，涉及一种打磨工具磨损量自动检测与补偿装置及方法。

背景技术

在工业制造领域和人们日常生活中，有很多零件需要在焊接、铸造或加工成型后进行打磨处理，例如焊缝打磨、汽车行业的发动机缸体、缸盖、变速箱壳体、汽车轮毂；一般行业的卫浴五金；航空与能源行业的发动机叶片，涡轮叶片；3C行业的笔记本电脑、平板电脑、手机等，常用的打磨方法是砂轮和砂带两种磨削方式且分粗磨和精磨两个过程，不管哪种打磨方式，打磨工具本身都会存在一定的磨损，对打磨精度尤其是对打磨余高位置控制要求较高的情况，很难精准控制。比如，砂带磨损量可达0.7mm，而打磨余高精度控制为±0.1mm，如果不对砂带磨损量进行补偿，不管系统控制精度有多高，也无法达到质量控制要求，又由于砂带磨损量是不断变化的，在智慧制造和无人化的大背景下，砂带真实磨损量不可能由人工实时测量，因此系统如何靠自身自我感知自身的磨损量，是非常重要且急迫的研究内容。

现有技术中，打磨系统结构设计或打磨方法的专利很多，但未检索到对打磨工具本身的磨损量如何靠自身实现智能感知，进而实现自动控制的专利。专利号为CN201521053346.4的文献公开了一种具有自动检测报警功能的LED灯表面处理拉丝，通过感知灰尘减少来推断磨削效率低，进而判断砂带出现磨损并进行报警提示，但并无磨损量多少的量化检测功能。专利号为CN201721056744.0的文献公开了一种带有浮动功能的不锈钢汤碗拉丝机，实现能根据砂带磨损程度与张紧力度而自动地调整砂带安装位置，提供相应的补偿力，但砂带磨损程度如何获得，并未介绍。公开号CN201410000795.6的文献提供了一种齿轮磨削加工方法及设备，提到对砂带磨损量进行补偿，但如何对磨损量进行自动精确测量未有涉及，CN201710894621.2的文献提供了一种不锈钢大浇口磨削专用强力砂带及其制造方法，提到如何能降低砂带磨损量，但如何对磨损量进行自动精确测量未有涉及。

发明内容

本发明的目的在于提供一种打磨工具磨损量自动检测与补偿装置及方法，解决了现有技术中打磨精度难以精准控制，实际磨损量难以进行精准有效补偿的技术问题，能够在打磨过程中，利用自身的检测系统实时计算打磨工具的实际磨损量并在精磨中对实际磨损量进行补偿。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

依据本发明的一个方面，提供一种打磨工具磨损量自动检测与补偿装置，包括工件，设置在所述工件上方的执行机构、设置在所述执行机构的机械臂上的检测系统以及设置在所述机械臂上的打磨工具，所述检测系统对工件原始尺寸自动检测，还根据检测参数对工件尺寸进行二次检测；所述打磨工具根据精磨参数和二次检测获得的磨损量对所述工件进行精磨。

依据本发明上述方面的一种打磨工具磨损量自动检测与补偿装置，其中所述打磨工具对工件上的点的打磨采用位置控制，所述机械臂搭载着所述检测系统和所述打磨工具进行六自由度运动。

依据本发明上述方面的一种打磨工具磨损量自动检测与补偿装置，其中所述执行机构为机器人，所述检测系统为基恩士激光线扫仪，所述打磨工具为三点式砂带机或砂轮。

依据本发明的另一个方面，提供一种打磨工具磨损量自动检测与补偿方法，包括以下步骤：

S1.利用机械臂上的检测系统对工件原始尺寸自动检测；

S2.利用机械臂上的打磨工具根据粗磨参数对工件进行粗磨；