[发明专利]一种砂轮打磨控制装置及包括该装置的闭环控制系统

说明书

本发明提出了一种砂轮打磨装置及包括该装置的闭环控制系统，包括第一电机、第一传动轴、第二传动轴、转动壳、第二电机、四个直齿圆锥齿轮、连接件、砂轮组件、传动轴和电涡流传感器；第一电机通过水平设置的第一传动轴驱动其中一个直齿圆锥齿轮转动，该直齿圆锥齿轮与其他三个直齿圆锥齿轮模数齿数相等，构成周转轮系；转动壳安装在四个直齿圆锥齿轮的外部并与四个直齿圆锥齿轮固定；第二电机装在转动壳外部，其驱动轴竖直设置，驱动轴穿过上部的两个直齿圆锥齿轮与第二传动轴相连，第二传动轴穿过下部的两个直齿圆锥齿轮与砂轮组件相连，且在砂轮组件的上方和下方固定有电涡流传感器。

技术领域

本发明涉及工艺装备技术领域，具体涉及一种砂轮打磨控制装置及包括该装 置的闭环控制系统。

背景技术

用于高速轨道车辆的中空挤压铝合金型材为了提高表面硬度，耐腐蚀性以及 耐磨性，铝型材表面会采用硫酸直流阳极氧化法制备出三氧化二铝氧化膜。在 焊接前，需要将铝型材搬运置焊接工位，打磨其焊接坡口处的三氧化二铝氧化 膜后，才可继续执行焊接工序。

目前由于其搬运装置的局限性，人工打磨便是主流，操作工人需要辅助控制 铝型材的安放位置后，再凭借自身经验肉眼观察氧化膜的存在，并手持砂轮打 磨。这种打磨中空挤压铝型材的方式，存在较大的不稳定性，无论从打磨速度 还是打磨的洁净程度上均无法有足够的保证。人工的打磨主要凭借经验对坡口 处的氧化膜进行打磨，无法精确控制打磨进给量，导致在焊接时，可能存在两 种情况：第一种情况为，存在未完全打磨干净的情况，这样在焊接时会导致焊 接的焊缝不可靠；第二种情况为，存在过度打磨的情况，而焊接机器人在焊接 时为定量焊接，因此会导致过度打磨的坡口处焊缝纯在缺陷，焊接不牢固的情 况。这两种情况的存在，均非常不利于轨道车辆车身结构的整体安全性。而目 前的自动打磨装置，虽然采用了机械臂打磨能对中空挤压铝型材的焊接坡口处 的氧化膜施加给定进给量实现精准打磨，但无法满足在打磨过程中实时检测不 同的位置处的氧化膜厚度从而随时调节打磨变量，这种自动打磨装置打磨后比 较均匀，但是仍然可能存在残余的氧化膜，也会引起焊接缺陷的产生。

综上所述，对于现有的打磨铝型材氧化膜的方式主要有两类，分别为人工经 验打磨和机械定量打磨。人工打磨，费时费力，对于氧化膜的打磨凭借经验， 进给量无法精确控制。机械定量打磨，虽然进给量可以达到精确控制，但无法 进行实时检测反馈，存在残余氧化膜的情况，缺乏人工打磨的柔性。这两种打 磨方式，均存在打磨缺陷，造成后续焊接过程中焊缝的缺陷，影响到车体结构 强度，存在巨大的生命安全风险。

发明内容

本发明基于上述问题，提供了一种砂轮打磨控制装置及包括该装置的闭环 控制系统。该闭环打磨控制系统是根据人工经验打磨和机械定量打磨的缺陷所 提出的。该装置能够将人工经验打磨的柔性优势和机械定量打磨的精准性结合， 能够精准而又彻底的解决坡口处氧化膜的打磨问题，为后续的焊接提供可靠保 证。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种砂轮打磨装置，包括第一电机、第一传动轴、第二传动轴、 转动壳、第二电机、四个直齿圆锥齿轮、连接件、砂轮组件、传动轴和电涡流 传感器；

所述的第一电机通过水平设置的第一传动轴驱动其中一个直齿圆锥齿轮转 动，该直齿圆锥齿轮与其他三个直齿圆锥齿轮模数齿数相等，构成周转轮系； 所述的转动壳安装在四个直齿圆锥齿轮的外部并与四个直齿圆锥齿轮固定；

所述的第二电机装在转动壳外部，其驱动轴竖直设置，驱动轴穿过上部的 两个直齿圆锥齿轮与第二传动轴相连，第二传动轴穿过下部的两个直齿圆锥齿 轮与砂轮组件相连，且在砂轮组件的上方和下方固定有电涡流传感器。

作为进一步的技术方案，在转动壳的底部固定一个连接件，该连接件套装 在第二传动轴外，其上固定所述的电涡流传感器。