一种压力感测补偿系统的制作方法

本发明涉及测控技术领域，尤其涉及一种压力感测补偿系统。

背景技术：

现有自动化设备(如机械手或CNC)在运行时,其运动轨迹无法与产品曲面完全一致,或因产品有尺寸公差,导致打磨时接触的力量不均匀,经常造成研磨过多或不足的现象,也因此限制了打磨工艺自动化的过程。

另外,焊接工艺也存在因为材料变形而无法完全贴合,导致自动化焊接时,容易出现空焊,虚焊等质量不良现象,需要再以人工补焊,并且在自动化焊接过程中,容易产生因空焊导致火花喷溅的危险。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种压力感测补偿系统，提供了压力及距离的感测,并藉此实施距离及压力的自动补偿,可改善打磨及焊接的质量与效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种压力感测补偿系统，其特征在于：包括执行结构、测距系统、压力感应与调压系统和加工机具；

所述执行结构包括工具端法兰、伸缩护套、滑块、铜柱滑轨、伸缩气缸、排气进气接头、壳体和固定端法兰；所述工具端法兰和加工机具连接；所述伸缩护套套接在工具端法兰和壳体之间；所述工具端法兰、滑块和伸缩气缸依次相接；所述滑块安装在铜柱滑轨上；所述铜柱滑轨安装在壳体上；所述排气进气接头与伸缩气缸相接；所述固定端法兰位于壳体上；

所述测距系统包括以电连接的距离传感器、第一MCU；所述距离传感器装置于壳体之内；

所述压力感应与调压系统包括压力感测模块、电控进气阀、电控排气阀和第二MCU；所述压力感测模块、电控进气阀、电控排气阀与第二MCU为电连接；所述压力感测模块、电控进气阀为机械连接；所述电控进气阀、电控排气阀和进气排气接头为机械连接；所述第一MCU与第二MCU为电连接。

上述的一种压力感测补偿系统，其特征在于：以执行结构、测距系统、压力感应与调压系统和加工机具为基础,与测曲度与曲度调整系统连接；

所述测曲度与曲度调整系统包括从上至下依次为旋转电机与旋转轴、摆动电机与摆动轴、感测器单元和第三MCU；所述旋转电机和摆动电机与第三MCU为电连接,用于带动执行结构旋转与摆动；所述感测器单元包括分布在加工机具上的多个感测器并与第三MCU为电连接；所述加工机具与工件接触。

上述的一种压力感测补偿系统，其特征在于：以执行结构、测距系统、压力感应与调压系统、加工机具和测曲度与曲度调整系统为基础,与自动上下料流水线系统连接；

所述自动上下料流水线系统包括XYZ轴位置控制系统、上下料夹持系统和流水线系统；所述XYZ轴位置控制系统、上下料夹持系统与所述流水线系统为电连接。

本发明的有益效果是：

本发明可设置稳定压力,并补偿位置,使自动化设备的研磨头端可以贴合产品,以均匀的压力来研磨,避免过磨或不足的现象；

此外,本系统也可设置稳定的距离,并补偿压力,使自动化设备的焊接头端,能克服产品变形,压迫产品贴合后焊接,避免空焊及火花喷溅问题。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的执行结构示意图。

图2是本发明的测距系统剖面结构示意图。

图3是本发明的测距系统运转原理图。

图4是本发明的压力感应与调压系统示意图。

图5是本发明的压力感应与调压系统运转原理图。

图6是本发明的测曲度与曲度调整系统示意图。

图7是本发明的测曲度与曲度调整系统运转原理图。

图8是本发明的自动上下料流水线系统结构示意图。

具体实施方式

如图1-8所示，一种压力感测补偿系统，其特征在于：包括执行结构1、测距系统2、压力感应与调压系统3和加工机具4；

所述执行结构1包括工具端法兰11、伸缩护套12、滑块13、铜柱滑轨14、伸缩气缸15、排气进气接头16、壳体17和固定端法兰18；所述工具端法兰11和加工机具4连接；所述伸缩护套12套接在工具端法兰11和壳体17之间；所述工具端法兰11、滑块13和伸缩气缸15依次相接；所述滑块13安装在铜柱滑轨14上；所述铜柱滑轨14安装在壳体17上；所述排气进气接头16与伸缩气缸15相接；所述固定端法兰18位于壳体17上；

所述测距系统2包括以电连接的距离传感器21、第一MCU22；所述距离传感器21装置于壳体17之内；

所述压力感应与调压系统3包括压力感测模块31、电控进气阀32、电控排气阀33和第二MCU34；所述压力感测模块31、电控进气阀32、电控排气阀33与第二MCU34为电连接；所述压力感测模块31、电控进气阀32为机械连接；所述电控进气阀32、电控排气阀33和进气排气接头16为机械连接；所述第一MCU22与第二MCU34为电连接。

实施例一

以执行结构1、测距系统2、压力感应与调压系统3和加工机具4为基础,与测曲度与曲度调整系统5连接；所述测曲度与曲度调整系统5包括从上至下依次为旋转电机51与旋转轴52、摆动电机53与摆动轴54、感测器单元55和第三MCU56；所述旋转电机51和摆动电机53与第三MCU56为电连接,用于带动执行结构1旋转与摆动；所述感测器单元55包括分布在加工机具4上的多个感测器并与第三MCU56为电连接；所述加工机具4与工件7接触。

实施例二

以执行结构1、测距系统2、压力感应与调压系统3、加工机具4和测曲度与曲度调整系统5为基础,与自动上下料流水线系统6连接；所述自动上下料流水线系统6包括XYZ轴位置控制系统61、上下料夹持系统62和流水线系统63；所述XYZ轴位置控制系统61、上下料夹持系统62与所述流水线系统63为电连接。

其中，测距系统的工作原理是：

首先设定工具端法兰与滑块处于完全缩回状态时为基点,完全伸出状态时为极点,在基点与极点的范围内,由距离传感器实时测得其实际距离B，并反馈给第一MCU22。依据不同要求,可设置以下反应:

1.要求恒定压力时,则第一MCU22仅记录距离数值,并在距离达到基点或极点时发出警告。

2.要求恒定距离为A时,则第一MCU22发出讯号,通知第二MCU34调整压力来改变实际距离B,直到B＝A为止。

压力感应与调压系统工作原理是：

首先设定压力值下限及压力值上限,在压力值的上下限范围内,用压力感测器31测量伸缩气缸15目前实际的压力数据D，并反馈给第二MCU34,依据不同要求,可设置以下反应:

1.要求恒定压力为C时,则第二MCU34控制电控进气阀进气,或电控排气阀排气来改变伸缩气缸的压力,直到D＝C为止。

2.要求恒定距离时,则第二MCU34接受第一MCU22讯号,控制电控进气阀进气,或电控排气阀排气来改变伸缩气缸的压力,并使伸缩气缸伸出或缩回,直到第一MCU22发出停止的讯号为止。

测曲度与曲度调整系统工作原理是：

四个感测器E1、E2、F1、F2分别均匀布置在工件上方的加工机具上，先比较感测器E1、E2相对于工件的距离，如果E1感测器相对于工件距离小于E2感测器，第三MCU56通知摆动轴正转，否则反转，直到感测器E1、E2相对于工件的距离相等；再比较感测器F1、F2相对于工件的距离，如果F1感测器相对于工件距离小于F2感测器，第三MCU56通知旋转轴正转，否则反转，直到感测器F1、F2相对于工件的距离相等。

自动上下料流水线系统工作原理是：

以压力感测补偿系统搭配设备的XYZ轴控制系统61，及自动上下料系统63与可翻转的夹持系统62,组成流水线系统。

整个系统工作原理是：

a.滑块13分别与工具端法兰11及伸缩气缸15锁固，并套入滑轨14中，使伸缩气缸15可以推动滑块13及工具端法兰11前后运动，此结构可于滑动过程中抵抗扭力及侧向力；

b.利用测距系统2的距离传感器21，实时感测工具端法兰11的位置；

c.利用压力感应与调压系统3的压力感测器31,实时感测伸缩气缸15的压力；

d.电控进气阀32及电控排气阀33连接进气排气接头16，对伸缩气缸15进行补气及泄气，使伸缩气缸15可以推动滑块13及工具端法兰11前后运动；

e.在要求系统输出恒定压力时，由于可实时侦测到工具端法兰11的位置及伸缩气缸15压力的变化，当工具端法兰11距离变大导致伸缩气缸15压力变小时予以补气增压，当工具端法兰11距离缩小导致伸缩气缸15压力变大时予以泄气减压，达到自动补偿距离并对加工机具4施加稳定压力的目的；

f.在要求系统输出恒定距离时，由于可实时侦测到工具端法兰11的位置及伸缩气缸15压力的变化，当法兰距离不足时，表示伸缩气缸15压力不足，此时予以补气增压直到工具端法兰11伸出抵达目标位置；当工具端法兰11距离过大时，表示伸缩气缸15压力过大，此时予以泄气减压直到工具端法兰11缩回抵达目标位置，达到自动补偿压力并使加工机具4维持在稳定位置的目的；

g.以执行结构1、测距系统2、压力感应与调压系统3为基础，结合测曲度与曲度调整系统5，可以达到曲面研磨或曲面点焊的目的；以执行结构1、测距系统2、压力感应与调压系统3、测曲度与曲度系统为基础5，结合XYZ轴控制系统及自动上下料与可翻转的夹持系统6，可形成流水线系统。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。