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CN119115718A - 一种光学曲线磨床及其控制系统 - Google Patents

一种光学曲线磨床及其控制系统 Download PDF

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CN119115718A
CN119115718A CN202411464168.8A CN202411464168A CN119115718A CN 119115718 A CN119115718 A CN 119115718A CN 202411464168 A CN202411464168 A CN 202411464168A CN 119115718 A CN119115718 A CN 119115718A
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CN
China
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grinding machine
shaped
seat
module
driving
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Pending
Application number
CN202411464168.8A
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English (en)
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郭伟胜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongguan Junang Precision Equipment Co ltd
Original Assignee
Dongguan Junang Precision Equipment Co ltd
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Publication date
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    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24B49/12Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
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    • B24B51/00Arrangements for automatic control of a series of individual steps in grinding a workpiece

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种光学曲线磨床及其控制系统,涉及磨床技术领域,设备和系统包括设备层、控制层、操作层以及安全保护机制、故障诊断功能和数据管理系统。设备层集成多轴向调整单元、多角度调节机构和磨床加工视觉单元,实现工件的高精度、多角度、多轴向加工。控制层采用可编程逻辑控制器或工业计算机作为核心,实现设备各部件的集中控制和自动化操作。操作层提供直观的人机交互界面,便于操作人员输入指令和监控加工过程。此外,系统还具备实时加工监控、智能故障诊断和数据管理功能,确保加工过程的稳定性和可追溯性。本发明的控制系统显著提高了磨床加工设备的综合性能,满足了现代制造业对高效、精准、智能加工的需求。

Description

一种光学曲线磨床及其控制系统
技术领域
本发明涉及磨床技术领域,具体为一种光学曲线磨床及其控制系统。
背景技术
在现代制造业中,光学床加工设备难以实现对工件的多角度、多轴向精确调整,导致加工精度受限;同时,缺乏实时加工监控和智能诊断功能,使得加工过程中出现的问题难以及时发现和处理。此外,传统设备的操作复杂,对操作人员的技术要求较高,且数据管理和追溯能力有限,难以满足现代制造业对高效、精准、智能加工的需求。
为了克服上述技术缺陷,提高磨床加工设备的加工精度、灵活性和自动化程度,本发明提出了一种光学曲线磨床及其控制系统。该系统通过集成先进的伺服控制技术、多角度调节机构、实时加工监控和智能诊断功能等,实现了对工件的高精度、多角度、多轴向加工,并显著提升了设备的自动化水平和操作便捷性。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种光学曲线磨床及其控制系统,解决了上述背景技术提出的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
第一方面,本发明提出了一种光学曲线磨床,包括:
设备承载座;
第一双轴向调整单元和第二双轴向调整单元,所述第一双轴向调整单元和第二双轴向调整单元均安装在设备承载座的底部;
磨床基座多角度调节单元和工件平台,所述磨床基座多角度调节单元、工件平台分别安装在第一双轴向调整单元、第二双轴向调整单元驱动端的上部;
磨床机台C形调节单元,所述磨床机台C形调节单元安装在磨床基座多角度调节单元驱动端的上部;
磨床加工视觉单元,所述磨床加工视觉单元安装在第一双轴向调整单元、第二双轴向调整单元之间的竖直平面内。
进一步的,所述磨床基座多角度调节单元包括固定座、磨床基座、竖向角度调整模组以及水平角度调整模组,所述竖向角度调整模组设置于固定座、磨床基座之间,所述竖向角度调整模组能够驱动磨床基座在竖直方向上往复偏摆,所述水平角度调整模组设置于固定座、竖向角度调整模组之间,所述水平角度调整模组能够驱动磨床基座、竖向角度调整模组的整体在水平方向上往复旋转。
进一步的,所述固定座的上部开设了若干个相互平行的轨道槽,且固定座的上部还安装有水平角度参照标尺,所述水平角度参照标尺为弧形结构,弧形的轮廓与轨道槽的走向相适配,所述磨床基座的下部设置为弧形底面,弧形底面的中部开设了向内凹陷的燕尾槽。
进一步的,所述竖向角度调整模组包括滑动设置在固定座上部的旋转底座,所述旋转底座的上部连接有燕尾凸块,所述燕尾凸块滑动设置在燕尾槽的内部,所述旋转底座、燕尾凸块的上部均设置为弧形顶面,所述弧形顶面与弧形底面相适配,所述旋转底座的底端连接有若干个旋转限位销,所述旋转限位销的底端在轨道槽的内部滑动,所述燕尾凸块的内部开设有凹槽,所述凹槽的内部安装有丝杆传动部件,所述旋转底座的侧部安装有竖向调节驱动电机,所述丝杆传动部件包括与竖向调节驱动电机驱动端连接固定的丝杆,所述丝杆的外部螺纹连接有驱动块,所述驱动块的两侧对称设置有限位座,所述限位座的顶端与磨床基座固定连接,所述限位座的底端开设有驱动块,所述驱动块的两侧均连接有活动限位柱,所述活动限位柱在活动预留槽的内部活动。
进一步的,所述水平角度调整模组包括水平调节驱动电机、弧形齿板以及齿轮,所述水平调节驱动电机安装在旋转底座的外部,所述弧形齿板安装在轨道槽的上部,所述齿轮安装在水平调节驱动电机的驱动端,所述齿轮与弧形齿板啮合。
进一步的,所述磨床机台C形调节单元包括活动座、直线电机模组、打磨驱动电机、调节驱动装置以及锁止装置,所述活动座滑动设置于磨床基座的前侧,所述磨床基座的两侧均开设了C型槽,所述C型槽的表面分别开设了限位槽和若干个销孔,若干个销孔沿着C型槽的形状均匀分布,所述活动座的两侧均连接有与C型槽相适配的C型导向凸起,所述直线电机模组安装于活动座的前侧,所述打磨驱动电机安装于直线电机模组的驱动端,且打磨驱动电机的驱动端安装有砂轮盘,所述直线电机模组能够驱动打磨驱动电机和砂轮盘同步升降,所述调节驱动装置安装于磨床基座、活动座之间,所述调节驱动装置能够驱动活动座沿着C型槽、C型导向凸起的方向往复移动,所述锁止装置安装于活动座的一侧,且能够跟随活动座同步移动。
进一步的,所述调节驱动装置包括安装在活动座后侧的C型齿板、转动连接在磨床基座内部的传动轴以及安装在磨床基座顶部的调节驱动电机,所述传动轴的底部连接有与C型齿板啮合的蜗杆,所述调节驱动电机的驱动端与传动轴的从动端之间通过皮带传动结构连接,所述皮带传动结构包括安装在调节驱动电机驱动端的主动同步轮、安装在传动轴从动端上的从动同步轮,所述主动同步轮、从动同步轮的外部共同连接有同步带。
进一步的,所述锁止装置包括与活动座固定连接的C型座,所述C型座的内侧边缘连接有C型限位凸边,所述C型限位凸边卡合在限位槽的内部,所述C型座的外侧安装有两个气缸,每个气缸的伸缩端均安装有销轴,所述C型座的内部且对应每个气缸的位置均开设有通孔,锁止时,所述销轴插设在通孔和其中一个销孔的内部。
进一步的,所述磨床加工视觉单元包括CCD相机、光源、护罩、视窗、吸尘头、吸尘管以及显示屏,所述CCD相机和显示器均安装在设备承载座的顶部,所述光源安装在设备承载座的底部,二者位于同一竖向直线上,所述护罩安装于光源的上部,且护罩的内部安装有视窗,所述吸尘头位于工件平台的一侧,且吸尘头连接着吸尘管。
第二方面,本发明还提出了上述一种光学曲线磨床的控制系统,包括:
设备层:至少包括设备承载座、第一双轴向调整单元和第二双轴向调整单元,分别通过伺服电机驱动器控制伺服电机实现X、Y轴向上的精确移动,并配备编码器进行位置反馈;还包括磨床基座多角度调节单元,包括竖向角度调整模组和水平角度调整模组,分别通过驱动电机实现磨床基座在竖直方向和水平方向上的精确调整;磨床机台C形调节单元,通过调节驱动电机和气缸实现活动座及砂轮盘的位置调整和锁止;以及磨床加工视觉单元,包括包括CCD相机、光源、护罩、视窗、吸尘头、吸尘管,用于实时拍摄工件表面图像并进行处理;
控制层:至少包括一个可编程逻辑控制器或工业计算机,用于接收操作指令,通过模拟量输出模块控制设备层的各硬件设备,并通过通讯层实现与设备层之间的数据交换,包括但不限于工业以太网、串行通讯等方式;
操作层:至少包括触摸屏、键盘、鼠标等人机交互设备,用于输入控制指令并显示设备状态和加工过程信息;
安全保护模块:在关键部位设置限位开关、急停按钮等安全保护装置,确保设备在异常情况下能够迅速停机;
故障诊断模块:通过PLC的故障诊断模块实时监测设备状态,一旦发现异常立即报警,并显示故障信息;
数据管理系统:用于存储加工参数、加工记录、故障信息等数据,便于后续分析和追溯。
本发明提供了一种光学曲线磨床及其控制系统。与现有技术相比具备以下有益效果:
1、一种光学曲线磨床及其控制系统,通过第一双轴向调整单元和第二双轴向调整单元的精确控制,以及磨床基座多角度调节单元的灵活调整,实现了对工件的多角度、多轴向精确加工,显著提高了加工精度,磨床机台C形调节单元的设计使得砂轮盘的位置和角度可以灵活调整,适应不同形状和尺寸的工件加工需求,增强了设备的灵活性,磨床加工视觉单元能够实时拍摄工件表面图像并进行处理,为操作人员提供了直观的加工过程监控手段,有助于及时发现和处理加工过程中出现的问题。
2、一种光学曲线磨床及其控制系统,采用可编程逻辑控制器或工业计算机作为控制核心,实现了对设备各硬件部件的集中控制和自动化操作,降低了对操作人员的技术要求,提高了生产效率,通过故障诊断模块实时监测设备状态,一旦发现异常立即报警并显示故障信息,有助于快速定位问题原因并进行修复,降低了设备故障对生产的影响,数据管理系统能够存储加工参数、加工记录、故障信息等数据,便于后续分析和追溯,为生产管理和质量控制提供了有力支持。
附图说明
图1为本发明的立体图;
图2为本发明的正视图;
图3为本发明中磨床基座多角度调节单元的拆分结构示意图;
图4为本发明中固定座的结构示意图;
图5为本发明中竖向角度调整模组的拆分结构示意图;
图6为本发明中丝杆传动部件的结构示意图;
图7为本发明中水平角度调整模组的结构示意图;
图8为本发明中磨床机台C形调节单元第一视角的结构示意图;
图9为本发明中磨床机台C形调节单元第二视角的结构示意图;
图10为本发明中磨床基座的结构示意图;
图11为本发明中活动座的结构示意图;
图12为本发明中锁止装置的结构示意图;
图13为本发明中调节驱动装置的结构示意图;
图14为本发明中磨床加工视觉单元的结构示意图;
图15为本发明控制系统的结构框图。
图中:1、设备承载座;2、第一双轴向调整单元;3、第二双轴向调整单元;4、磨床基座多角度调节单元;41、固定座;411、轨道槽;412、水平角度参照标尺;42、磨床基座;421、燕尾槽;422、C型槽;423、限位槽;424、销孔;43、竖向角度调整模组;431、旋转底座;432、燕尾凸块;433、弧形顶面;434、旋转限位销;435、凹槽;436、丝杆传动部件;4361、丝杆;4362、限位座;4363、驱动块;4364、活动预留槽;4365、活动限位柱;437、竖向调节驱动电机;44、水平角度调整模组;441、水平调节驱动电机;442、弧形齿板;443、齿轮;5、工件平台;6、磨床机台C形调节单元;62、活动座;621、C型导向凸起;63、直线电机模组;64、打磨驱动电机;641、砂轮盘;65、调节驱动装置;651、C型齿板;652、传动轴;653、调节驱动电机;654、蜗杆;655、主动同步轮;656、从动同步轮;657、同步带;66、锁止装置;661、C型座;662、C型限位凸边;663、通孔;664、气缸;665、销轴;7、磨床加工视觉单元;71、CCD相机;72、光源;73、护罩;74、视窗;75、吸尘头;76、吸尘管;77、显示屏。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2,本发明提供一种技术方案:一种光学曲线磨床,由设备承载座1、第一双轴向调整单元2、第二双轴向调整单元3、磨床基座多角度调节单元4、工件平台5、磨床机台C形调节单元6以及磨床加工视觉单元7组成,其中,第一双轴向调整单元2、第二双轴向调整单元3均具有带动物体沿着X轴向、Y轴向驱动的能力(为现有公知技术,此处不再详述),磨床基座多角度调节单元4、工件平台5分别安装在第一双轴向调整单元2、第二双轴向调整单元3驱动端的上部,也就是说,第一双轴向调整单元2能够驱动磨床基座多角度调节单元4在X轴向、Y轴向上任意移动,同理,工件平台5上所固定的工件也能够任意移动从而调整位置,磨床机台C形调节单元6安装在磨床基座多角度调节单元4驱动端的上部,磨床基座多角度调节单元4能够带动磨床机台C形调节单元6在竖直和水平方向上多个角度进行调整,磨床加工视觉单元7能够拍摄打磨过程中工件表面细微变化的图像;
请参阅图3-7,磨床基座多角度调节单元4包括固定座41、磨床基座42、竖向角度调整模组43以及水平角度调整模组44,竖向角度调整模组43设置于固定座41、磨床基座42之间,竖向角度调整模组43能够驱动磨床基座42在竖直方向上往复偏摆,水平角度调整模组44设置于固定座41、竖向角度调整模组43之间,水平角度调整模组44能够驱动磨床基座42、竖向角度调整模组43的整体在水平方向上往复旋转;
固定座41的上部开设了若干个相互平行的轨道槽411,且固定座41的上部还安装有水平角度参照标尺412,水平角度参照标尺412为弧形结构,弧形的轮廓与轨道槽411的走向相适配,磨床基座42的下部设置为弧形底面,弧形底面的中部开设了向内凹陷的燕尾槽421;
竖向角度调整模组43包括滑动设置在固定座41上部的旋转底座431,旋转底座431的上部连接有燕尾凸块432,燕尾凸块432滑动设置在燕尾槽421的内部,旋转底座431、燕尾凸块432的上部均设置为弧形顶面433,弧形顶面433与弧形底面相适配,旋转底座431的底端连接有若干个旋转限位销434,旋转限位销434的底端在轨道槽411的内部滑动,燕尾凸块432的内部开设有凹槽435,凹槽435的内部安装有丝杆传动部件436,旋转底座431的侧部安装有竖向调节驱动电机437,丝杆传动部件436包括与竖向调节驱动电机437驱动端连接固定的丝杆4361,丝杆4361的外部螺纹连接有驱动块4363,驱动块4363的两侧对称设置有限位座4362,限位座4362的顶端与磨床基座42固定连接,限位座4362的底端开设有驱动块4363,驱动块4363的两侧均连接有活动限位柱4365,活动限位柱4365在活动预留槽4364的内部活动;
水平角度调整模组44包括水平调节驱动电机441、弧形齿板442以及齿轮443,水平调节驱动电机441安装在旋转底座431的外部,弧形齿板442安装在轨道槽411的上部,齿轮443安装在水平调节驱动电机441的驱动端,齿轮443与弧形齿板442啮合;
磨床基座多角度调节单元4,在工作时,竖向调节驱动电机437带动丝杆4361转动,使得驱动块4363会沿着丝杆4361的方向移动,在驱动块4363移动过程中,借助活动限位柱4365与活动预留槽4364在水平方向上的卡合作用,且在竖直方向可活动,所以两个限位座4362就会共同驱动磨床基座42沿着弧形顶面433、弧形底面的方向做弧线形轨迹移动,按照弧线形轨迹移动,磨床基座42就会在竖直方向上做小幅度的偏摆,从而实现了在竖直方向上进行多角度的调节,水平调节驱动电机441带动齿轮443转动,在啮合和反作用力的前提下,水平调节驱动电机441、齿轮443、竖向角度调整模组43以及磨床基座42的整体,就会同步的进行水平旋转,最终实现了磨床基座42在水平方向上多角度的调节。
请参阅图8-13,磨床机台C形调节单元6包括活动座62、直线电机模组63、打磨驱动电机64、调节驱动装置65以及锁止装置66,活动座62滑动设置于磨床基座42的前侧,磨床基座42的两侧均开设了C型槽611,C型槽611的表面分别开设了限位槽612和若干个销孔613,若干个销孔613沿着C型槽611的形状均匀分布,活动座62的两侧均连接有与C型槽611相适配的C型导向凸起621,直线电机模组63安装于活动座62的前侧,打磨驱动电机64安装于直线电机模组63的驱动端,且打磨驱动电机64的驱动端安装有砂轮盘641,直线电机模组63能够驱动打磨驱动电机64和砂轮盘641同步升降,调节驱动装置65安装于磨床基座42、活动座62之间,调节驱动装置65能够驱动活动座62沿着C型槽611、C型导向凸起621的方向往复移动,锁止装置66安装于活动座62的一侧,且能够跟随活动座62同步移动;
调节驱动装置65包括安装在活动座62后侧的C型齿板651、转动连接在磨床基座42内部的传动轴652以及安装在磨床基座42顶部的调节驱动电机653,传动轴652的底部连接有与C型齿板651啮合的蜗杆654,调节驱动电机653的驱动端与传动轴652的从动端之间通过皮带传动结构连接,皮带传动结构包括安装在调节驱动电机653驱动端的主动同步轮655、安装在传动轴652从动端上的从动同步轮656,主动同步轮655、从动同步轮656的外部共同连接有同步带657;
锁止装置66包括与活动座62固定连接的C型座661,C型座661的内侧边缘连接有C型限位凸边662,C型限位凸边662卡合在限位槽612的内部,C型座661的外侧安装有两个气缸664,每个气缸664的伸缩端均安装有销轴665,C型座661的内部且对应每个气缸664的位置均开设有通孔663,锁止时,销轴665插设在通孔663和其中一个销孔613的内部;
磨床机台C形调节单元6,在工作时,调节驱动电机653依次带动主动同步轮655、同步带657、从动同步轮656转动,从而带动传动轴652和蜗杆654的整体同步转动,由于蜗杆654与C型齿板651啮合,所以当蜗杆654转动时,C型齿板651就会顺时针或逆时针偏转,从而带动活动座62、直线电机模组63、打磨驱动电机64以及砂轮盘641的整体同步偏转,最终实现了对砂轮盘641的位置调整,也就是能够对工件不同的位置进行打磨处理,当需要锁止时,两个气缸664伸长,从而推动销轴665的端部插入到其中一个销孔424的内部,由于销孔424开设在磨床基座42的表面,并且磨床基座42固定不动,所以当销轴665插入后,与气缸664连接的C型座661得到锁止约束,同理,与C型座661连接的活动座62也得到锁止约束,最终砂轮盘641的位置无法自主变化。
请参阅图14,磨床加工视觉单元7包括CCD相机71、光源72、护罩73、视窗74、吸尘头75、吸尘管76以及显示屏77,CCD相机71和显示器77均安装在设备承载座1的顶部,光源72安装在设备承载座1的底部,二者位于同一竖向直线上,护罩73安装于光源72的上部,且护罩73的内部安装有视窗74,吸尘头75位于工件平台5的一侧,且吸尘头75连接着吸尘管76。
磨床加工视觉单元7,在工作时,CCD相机71实时拍摄打磨过程中,工件表面的图像,并通过通讯导线实时通过显示器77展示出来,在打磨过程中,为了防止灰尘掉至光源72的表面,所设置的护照73可以进行防护,并且大部分的灰尘,都会被吸尘头75、吸尘管76的组合给吸走。
请参阅图15,上述一种光学曲线磨床的控制系统,包括:
设备层:至少包括设备承载座1、第一双轴向调整单元2和第二双轴向调整单元3,分别通过伺服电机驱动器控制伺服电机实现X、Y轴向上的精确移动,并配备编码器进行位置反馈;还包括磨床基座多角度调节单元4,包括竖向角度调整模组43和水平角度调整模组44,分别通过驱动电机实现磨床基座在竖直方向和水平方向上的精确调整;磨床机台C形调节单元6,通过调节驱动电机和气缸实现活动座及砂轮盘的位置调整和锁止;以及磨床加工视觉单元7,包括包括CCD相机71、光源72、护罩73、视窗74、吸尘头75、吸尘管76,用于实时拍摄工件表面图像并进行处理;
控制层:至少包括一个可编程逻辑控制器或工业计算机,用于接收操作指令,通过模拟量输出模块控制设备层的各硬件设备,并通过通讯层实现与设备层之间的数据交换,包括但不限于工业以太网、串行通讯等方式;
操作层:至少包括触摸屏、键盘、鼠标等人机交互设备,用于输入控制指令并显示设备状态和加工过程信息;
安全保护模块:在关键部位设置限位开关、急停按钮等安全保护装置,确保设备在异常情况下能够迅速停机;
故障诊断模块:通过PLC的故障诊断模块实时监测设备状态,一旦发现异常立即报警,并显示故障信息;
数据管理系统:用于存储加工参数、加工记录、故障信息等数据,便于后续分析和追溯。
该控制系统采用可编程逻辑控制器或工业计算机作为控制核心,实现了对设备各硬件部件的集中控制和自动化操作,降低了对操作人员的技术要求,提高了生产效率,通过故障诊断模块实时监测设备状态,一旦发现异常立即报警并显示故障信息,有助于快速定位问题原因并进行修复,降低了设备故障对生产的影响,数据管理系统能够存储加工参数、加工记录、故障信息等数据,便于后续分析和追溯,为生产管理和质量控制提供了有力支持。

Claims (10)

1.一种光学曲线磨床,其特征在于,包括:
设备承载座(1);
第一双轴向调整单元(2)和第二双轴向调整单元(3),所述第一双轴向调整单元(2)和第二双轴向调整单元(3)均安装在设备承载座(1)的底部;
磨床基座多角度调节单元(4)和工件平台(5),所述磨床基座多角度调节单元(4)、工件平台(5)分别安装在第一双轴向调整单元(2)、第二双轴向调整单元(3)驱动端的上部;
磨床机台C形调节单元(6),所述磨床机台C形调节单元(6)安装在磨床基座多角度调节单元(4)驱动端的上部;
磨床加工视觉单元(7),所述磨床加工视觉单元(7)安装在第一双轴向调整单元(2)、第二双轴向调整单元(3)之间的竖直平面内。
2.根据权利要求1所述的一种光学曲线磨床,其特征在于,所述磨床基座多角度调节单元(4)包括固定座(41)、磨床基座(42)、竖向角度调整模组(43)以及水平角度调整模组(44),所述竖向角度调整模组(43)设置于固定座(41)、磨床基座(42)之间,所述竖向角度调整模组(43)能够驱动磨床基座(42)在竖直方向上往复偏摆,所述水平角度调整模组(44)设置于固定座(41)、竖向角度调整模组(43)之间,所述水平角度调整模组(44)能够驱动磨床基座(42)、竖向角度调整模组(43)的整体在水平方向上往复旋转。
3.根据权利要求2所述的一种光学曲线磨床,其特征在于,所述固定座(41)的上部开设了若干个相互平行的轨道槽(411),且固定座(41)的上部还安装有水平角度参照标尺(412),所述水平角度参照标尺(412)为弧形结构,弧形的轮廓与轨道槽(411)的走向相适配,所述磨床基座(42)的下部设置为弧形底面,弧形底面的中部开设了向内凹陷的燕尾槽(421)。
4.根据权利要求3所述的一种光学曲线磨床,其特征在于,所述竖向角度调整模组(43)包括滑动设置在固定座(41)上部的旋转底座(431),所述旋转底座(431)的上部连接有燕尾凸块(432),所述燕尾凸块(432)滑动设置在燕尾槽(421)的内部,所述旋转底座(431)、燕尾凸块(432)的上部均设置为弧形顶面(433),所述弧形顶面(433)与弧形底面相适配,所述旋转底座(431)的底端连接有若干个旋转限位销(434),所述旋转限位销(434)的底端在轨道槽(411)的内部滑动,所述燕尾凸块(432)的内部开设有凹槽(435),所述凹槽(435)的内部安装有丝杆传动部件(436),所述旋转底座(431)的侧部安装有竖向调节驱动电机(437),所述丝杆传动部件(436)包括与竖向调节驱动电机(437)驱动端连接固定的丝杆(4361),所述丝杆(4361)的外部螺纹连接有驱动块(4363),所述驱动块(4363)的两侧对称设置有限位座(4362),所述限位座(4362)的顶端与磨床基座(42)固定连接,所述限位座(4362)的底端开设有驱动块(4363),所述驱动块(4363)的两侧均连接有活动限位柱(4365),所述活动限位柱(4365)在活动预留槽(4364)的内部活动。
5.根据权利要求2所述的一种光学曲线磨床,其特征在于,所述水平角度调整模组(44)包括水平调节驱动电机(441)、弧形齿板(442)以及齿轮(443),所述水平调节驱动电机(441)安装在旋转底座(431)的外部,所述弧形齿板(442)安装在轨道槽(411)的上部,所述齿轮(443)安装在水平调节驱动电机(441)的驱动端,所述齿轮(443)与弧形齿板(442)啮合。
6.根据权利要求1所述的一种光学曲线磨床,其特征在于,所述磨床机台C形调节单元(6)包括活动座(62)、直线电机模组(63)、打磨驱动电机(64)、调节驱动装置(65)以及锁止装置(66),所述活动座(62)滑动设置于磨床基座(42)的前侧,所述磨床基座(42)的两侧均开设了C型槽(611),所述C型槽(611)的表面分别开设了限位槽(612)和若干个销孔(613),若干个销孔(613)沿着C型槽(611)的形状均匀分布,所述活动座(62)的两侧均连接有与C型槽(611)相适配的C型导向凸起(621),所述直线电机模组(63)安装于活动座(62)的前侧,所述打磨驱动电机(64)安装于直线电机模组(63)的驱动端,且打磨驱动电机(64)的驱动端安装有砂轮盘(641),所述直线电机模组(63)能够驱动打磨驱动电机(64)和砂轮盘(641)同步升降,所述调节驱动装置(65)安装于磨床基座(42)、活动座(62)之间,所述调节驱动装置(65)能够驱动活动座(62)沿着C型槽(611)、C型导向凸起(621)的方向往复移动,所述锁止装置(66)安装于活动座(62)的一侧,且能够跟随活动座(62)同步移动。
7.根据权利要求6所述的一种光学曲线磨床,其特征在于,所述调节驱动装置(65)包括安装在活动座(62)后侧的C型齿板(651)、转动连接在磨床基座(42)内部的传动轴(652)以及安装在磨床基座(42)顶部的调节驱动电机(653),所述传动轴(652)的底部连接有与C型齿板(651)啮合的蜗杆(654),所述调节驱动电机(653)的驱动端与传动轴(652)的从动端之间通过皮带传动结构连接,所述皮带传动结构包括安装在调节驱动电机(653)驱动端的主动同步轮(655)、安装在传动轴(652)从动端上的从动同步轮(656),所述主动同步轮(655)、从动同步轮(656)的外部共同连接有同步带(657)。
8.根据权利要求6所述的一种光学曲线磨床,其特征在于,所述锁止装置(66)包括与活动座(62)固定连接的C型座(661),所述C型座(661)的内侧边缘连接有C型限位凸边(662),所述C型限位凸边(662)卡合在限位槽(612)的内部,所述C型座(661)的外侧安装有两个气缸(664),每个气缸(664)的伸缩端均安装有销轴(665),所述C型座(661)的内部且对应每个气缸(664)的位置均开设有通孔(663),锁止时,所述销轴(665)插设在通孔(663)和其中一个销孔(613)的内部。
9.根据权利要求1所述的一种光学曲线磨床,其特征在于,所述磨床加工视觉单元(7)包括CCD相机(71)、光源(72)、护罩(73)、视窗(74)、吸尘头(75)、吸尘管(76)以及显示屏(77),所述CCD相机(71)和显示器(77)均安装在设备承载座(1)的顶部,所述光源(72)安装在设备承载座(1)的底部,二者位于同一竖向直线上,所述护罩(73)安装于光源(72)的上部,且护罩(73)的内部安装有视窗(74),所述吸尘头(75)位于工件平台(5)的一侧,且吸尘头(75)连接着吸尘管(76)。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种光学曲线磨床的控制系统,其特征在于,包括:
设备层:至少包括设备承载座(1)、第一双轴向调整单元(2)和第二双轴向调整单元(3),分别通过伺服电机驱动器控制伺服电机实现X、Y轴向上的精确移动,并配备编码器进行位置反馈;还包括磨床基座多角度调节单元(4),包括竖向角度调整模组(43)和水平角度调整模组(44),分别通过驱动电机实现磨床基座在竖直方向和水平方向上的精确调整;磨床机台C形调节单元(6),通过调节驱动电机和气缸实现活动座及砂轮盘的位置调整和锁止;以及磨床加工视觉单元(7),包括包括CCD相机(71)、光源(72)、护罩(73)、视窗(74)、吸尘头(75)、吸尘管(76),用于实时拍摄工件表面图像并进行处理;
控制层:至少包括一个可编程逻辑控制器或工业计算机,用于接收操作指令,通过模拟量输出模块控制设备层的各硬件设备,并通过通讯层实现与设备层之间的数据交换,包括但不限于工业以太网、串行通讯等方式;
操作层:至少包括触摸屏、键盘、鼠标等人机交互设备,用于输入控制指令并显示设备状态和加工过程信息;
安全保护模块:在关键部位设置限位开关、急停按钮等安全保护装置,确保设备在异常情况下能够迅速停机;
故障诊断模块:通过PLC的故障诊断模块实时监测设备状态,一旦发现异常立即报警,并显示故障信息;
数据管理系统:用于存储加工参数、加工记录、故障信息等数据,便于后续分析和追溯。
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