本实用新型涉及打磨抛光设备领域，特别是涉及一种砂纸更换检测系统。
背景技术：
随着自动化程度的提高，经常会使用打磨机器人对各类工件或者钢板进行打磨，使用打磨机器人进行打磨的过程中，设在打磨机器人的打磨工具上的砂纸会损耗，需要更换。
目前出现了可以进行更换砂纸操作的砂纸更换设备，这类型的设备通常包括取砂纸机构和供砂纸机构；其中，取砂纸机构包括夹爪，通过夹爪取下打磨机器人的打磨工具上的废砂纸。
供砂纸机构包括用于摆放新砂纸的砂纸摆放平台；一部分设备的砂纸摆放平台是固定的，随着打磨机器人不断取走砂纸，堆叠在摆放平台上的砂纸堆会不断变薄，使打磨机器人需要随着砂纸堆的厚度变化而调整取砂纸姿势或高度。
也有一部分设备的摆放平台是设在一个推移装置的运动部件上，推移装置通常是气缸，推移装置连动摆放平台上下平动，以期堆叠在摆放平台上的砂纸堆的最上端的一张砂纸的高度始终维持在同一高度，使打磨机器人的取砂纸动作更方便，具体来说，随着打磨机器人不断取走砂纸使堆叠在摆放平台上的砂纸堆变薄后，推移装置连动摆放平台向上平动，使摆放平台上的砂纸堆的最上端的一张砂纸的高度始终维持在同一高度。但是，由于缺少检测砂纸堆的最上端的一张砂纸的高度的检测装置，导致这类型的设备的摆放平台上的砂纸高度容易出现误差。
上述两种类型的供砂纸机构，均容易对打磨机器人从供砂纸机构的摆放平台上取走砂纸的动作造成不便。
技术实现要素：
为解决上述的问题，本实用新型提供了一种砂纸更换检测系统，能检测堆叠在摆放平台上的砂纸堆的最上端的一张砂纸是否已到达预设高度，为推移装置的动作提供参考。
本实用新型所采取的技术方案是：一种砂纸更换检测系统，用在砂纸更换设备上，所述砂纸更换设备包括供砂纸机构和取砂纸机构；该种砂纸更换检测系统包括主控和用于检测所述供砂纸机构上的砂纸顶面高度的高度检测装置；所述高度检测装置与所述主控信号连接；所述高度检测装置的检测位置位于所述供砂纸机构上；所述高度检测装置的设置高度和与所述砂纸更换设备配合的打磨机器人与所述供砂纸机构上的砂纸接触的高度相等。
上述技术方案中，所述高度检测装置为对射型光电传感器；其发射端和接收端相互对置地设在所述供砂纸机构的两个侧面。
上述技术方案中，该种砂纸更换检测系统还包括用于检测与所述砂纸更换设备配合的打磨机器人上的打磨工具是否已取到砂纸的取纸检测装置；所述取纸检测装置与所述主控信号连接。
上述技术方案中，所述取纸检测装置为光电传感器，其光束竖直向上发射。
上述技术方案中，该种砂纸更换检测系统还包括用于检测所述供砂纸机构上的砂纸是否已用完的物料检测装置；所述物料检测装置与所述主控信号连接。
上述技术方案中，所述物料检测装置为光电传感器；所述供砂纸机构包括摆放平台；所述摆放平台上设有摆放平台通孔；所述物料检测装置发射的光束穿过所述摆放平台通孔。
上述技术方案中，该种砂纸更换检测系统还包括用于检测砂纸是否脱落的脱落检测装置；所述脱落检测装置与所述主控信号连接。
上述技术方案中，所述脱落检测装置为对射型光电传感器，所述脱落检测装置的光束穿过被所述取砂纸机构取下的砂纸的掉落路径。
本实用新型的有益效果是：
1、该种砂纸更换检测系统，包括用于检测供砂纸机构的摆放平台上的砂纸顶面高度的高度检测装置，可以检测到摆放平台上的砂纸的顶面高度是否达到了预设的高度，从而为推移装置连动摆放平台上下平动的动作提供参考，使摆放平台上的砂纸堆的顶面高度始终维持在同一高度，方便打磨机器人取走新砂纸；
2、该种砂纸更换检测系统还包括用于检测供砂纸机构上的砂纸是否已用完的物料检测装置，以便在供砂纸机构上的砂纸用完时通过其他交互装置提醒使用者及时添加砂纸，使砂纸得以连续不断地供应；
3、该种砂纸更换检测系统还包括用于检测打磨机器人上的打磨工具是否已取到砂纸的取纸检测装置，确保了打磨机器人已从供砂纸机构上取到了新砂纸，避免了打磨机器人取新砂纸动作失败影响打磨效率和质量；
4、该种砂纸更换检测系统还包括用于检测砂纸是否脱落的脱落检测装置，确保打磨机器人的打磨工具上的废砂纸已被取砂纸机构取下，避免了废砂纸未脱落而影响后续的取新砂纸动作。
附图说明
图1是本实用新型的砂纸更换设备的整体立体视图；
图2是本实用新型的一种砂纸更换检测系统以及砂纸更换设备打开保护罩后的整体立体视图；
图3是本实用新型的一种砂纸更换检测系统以及砂纸更换设备的另一角度的去除保护罩后的整体立体视图；
图4是图2中的A局部放大图；
图5是本实用新型的一种砂纸更换检测系统以及砂纸更换设备的供砂纸机构的立体视图；
图6是图3中的B局部放大图；
图7是图3中的C局部放大图；
附图标记为：11、脱落检测装置；12、高度检测装置；13、取纸检测装置；14、物料检测装置；2、机架；21、掉落孔；22、支撑脚；23、固定座；24、保护罩；241、通孔；3、取砂纸机构；31、夹爪组件；311、夹爪； 312、开合装置；32、第一进退装置；4、供砂纸机构；41、摆放平台；411、摆放平台通孔；42、推移装置；43、限位杆；44、毛刷；441、支座；45、安装台；46、安装杆；5、校整机构；51、校整卡盘；52、第二进退装置； 6、废纸箱。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
一种砂纸更换检测系统，包括主控、脱落检测装置11、高度检测装置 12、取纸检测装置13和物料检测装置14；脱落检测装置11、高度检测装置12、取纸检测装置13和物料检测装置14分别与主控信号连接。
该种砂纸更换检测系统用在砂纸更换设备上，如图1和图2所示，砂纸更换设备包括机架2、取砂纸机构3、供砂纸机构4、校整机构5和废纸箱6。上述的砂纸更换设备与打磨机器人配合使用。
机架2的下端设有四只可以调整高度的支撑脚22和四个用于固定机架 2的固定座23，支撑脚22和固定座23分列于机架2的四角，通过分别调节每只支撑脚22高度，可以调整机架2的水平；机架2的中部开有一个掉落孔21；废纸箱6位于掉落孔21的下方；机架2上还设有保护取砂纸机构 3和校整机构5的保护罩24，保护罩24罩住取砂纸机构3和校整机构5，保护罩24的顶板设有通孔241，供打磨机器人的臂身和打磨工具伸入。
如图5和图7所示，供砂纸机构4包括摆放平台41、推移装置42、限位杆43、毛刷44、安装台45和安装杆46。
推移装置42为气缸或者电动缸；在本实施例中，推移装置42为气缸，推移装置42通过电磁阀与气源连通，推移装置42的电磁阀与主控信号连接。安装台45呈方形，中部设有通孔；推移装置42的缸体竖直设置在安装台45下端，推移装置42的活塞杆穿过安装台45的通孔；摆放平台41 为平整的圆盘；摆放平台41设在推移装置42的活塞杆的前端，使推移装置42能连动摆放平台41上下平动。限位杆43共有七根，均设在安装台45 上，且所有限位杆43间隔均匀地围绕摆放平台41设置，限位杆43的长度与大于推移装置42连动摆放平台41上下平动的行程。安装台45通过螺丝固定在机架2上，使供砂纸机构4得以固定。
供砂纸机构4的毛刷44有两个，两个毛刷44均呈方形且大小一致，两个毛刷44大致相互对置地设在摆放平台41的侧面，具体来说，两个毛刷均通过支座441安装在机架2上，且毛刷44的刷毛正对摆放平台41；两个毛刷44的设置高度等于打磨机器人与摆放平台41上的砂纸接触的高度，使两个毛刷44的刷毛均能与堆叠于摆放平台41上的砂纸堆的上部接触。
打磨机器人取走砂纸时，上下两张或多张砂纸有可能粘连；打磨机器人连动最上面一张砂纸上升时，被粘连的砂纸会被毛刷44刷下，使被粘连的砂纸与被打磨机器人取走的砂纸分离，从而使打磨机器人的打磨工具一次只能取走一张砂纸，提高了加工质量，减少砂纸浪费。
高度检测装置12的检测位置位于供砂纸机构4上，具体来说，供砂纸机构4的摆放平台41两侧相互对置地设置两根传感器安装杆46；高度检测装置12为对射型光电传感器，包括发射端和接收端，其发射端和接收端分设在两根传感器安装杆46的上部，安装杆46的顶端留出位置供取纸检测装置13安装；摆放平台41上没有摆放砂纸时，则高度检测装置12发射端发射的光束从摆放平台41上方经过并被高度检测装置12的接收端接收。
高度检测装置12使堆叠于摆放平台41上的砂纸堆的最上端一张砂纸始终位于同一高度，具体来说，当打磨机器人取走砂纸后，堆叠于摆放平台41上的砂纸堆的高度会降低，此时若高度检测装置12没有检测到有物体在发射端和接收端之间，则将信息反馈给主控，主控控制推移装置42的电磁阀，使推移装置42连动摆放平台41向上平动，直至高度检测装置12 检测到有物体在发射端和接收端之间，即摆放平台41上的砂纸堆的顶面达到预设高度，使砂纸堆遮挡住高度检测装置12的光路，使堆叠于摆放平台 41上的砂纸堆的最上端一张砂纸始终维持在同一高度，便于打磨机器人以预设的固定高度从摆放平台41上取走砂纸。
取纸检测装置13为光电传感器，设在远离机架2的一根传感器安装杆 46的顶端，取纸检测装置13的光束竖直向上发射；打磨机器人的程序设定，取走砂纸后，使砂纸的边缘从取纸检测装置13上方经过；若取纸检测装置 13检测到有物体经过，则表明打磨机器人已经取走了砂纸；相反，若取纸检测装置13没有检测到物体经过，则表明打磨机器人的取砂纸动作失败，需要重新执行取砂纸动作。
摆放平台41上设有摆放平台通孔411；物料检测装置14为光电传感器，设在摆放平台41下方，物料检测装置14的光束穿过摆放平台41上的摆放平台通孔411；若物料检测装置14检测到有物品，则表明摆放平台41上有砂纸摆放；若物料检测装置14没有检测到物品，则表明摆放平台41上没有砂纸或者砂纸已被取完。
如图4和图6所示，取砂纸机构3包括夹爪组件31和第一进退装置32；夹爪组件31包括夹爪311和开合装置312，开合装置312可以是水平开合的气动手指或者水平开合的电动手指，也可以是旋转开合的气动手指或者水平开合的电动手指；在本实施例中，开合装置312为水平开合的气动手指，开合装置312通过电磁阀与气源连接，开合装置312的电磁阀与主控信号连接；夹爪311有两个，分别设在开合装置312的两个夹指上，从而使开合装置312能连动夹爪311开合。夹爪311与打磨工具的形状匹配，具体来说，夹爪311与打磨工具的接触面是内凹的弧面，并能与打磨工具的侧面形状匹配。
第一进退装置32可以是气缸或者电动缸，也可以是滑台气缸或者电动滑台；在本实施例中，第一进退装置32是滑台气缸，第一进退装置32通过电磁阀与气源连接，第一进退装置32的电磁阀与主控信号连接；第一进退装置32水平设置，夹爪组件31的开合装置312设在第一进退装置32的滑台上，从而使第一进退装置32能连动夹爪组件31进退平动，且第一进退装置32的行程使夹爪311始终位于掉落孔21上方，因此夹爪组件31的夹爪311也位于废纸箱6的上方。
脱落检测装置11为对射型光电传感器，脱落检测装置的光束穿过所述取砂纸机构3取下的砂纸的掉落路径；具体来说，脱落检测装置11包括发射端和接收端；脱落检测装置11的发射端和接收端分设在掉落孔21的两侧，使脱落检测装置11通过检测是否有物体通过光路，从而检测是否有物体穿过掉落孔21，进而检测打磨机器人的打磨工具上的废砂纸是否已经被取砂纸机构3所夹取并脱落。
校整机构5包括校整卡盘51和第二进退装置52，第二进退装置52为气缸或者电动缸；在本实施例中，第二进退装置52为气缸，第二进退装置 52通过电磁阀与气源连接，第二进退装置52的电磁阀与主控信号连接；第二进退装置52水平设置，校整卡盘51设在第二进退装置52的运动部件的前端，从而使第二进退装置52能连动校整卡盘51进退平动；校整卡盘51 的形状与打磨机器人上的打磨头的形状匹配，具体来说，校整卡盘51与打磨工具的接触面是内凹的弧面，并能与打磨工具的侧面形状匹配。校整机构5用于校正打磨机器人上的打磨工具的位置。
如图2和图3所示，本实施例中，取砂纸机构3有两个，两个取砂纸机构3相邻设在掉落孔21旁边，其中一个取砂纸机构3和校整机构5相互对置；两个取砂纸机构3和校整机构5围绕掉落孔21设置。取砂纸机构3 的夹爪311朝向校整机构5的一侧即是与打磨工具的接触面；校整机构5 的校整卡盘51朝向取砂纸机构3的一侧即是与打磨工具的接触面；取砂纸机构3和校整机构5之间形成一个可供打磨机器人的打磨工具在此处取砂纸的取砂纸空间。
供砂纸机构4有两个，分别固定在机架2的左右两个侧面；打开保护罩24后，其中一个供砂纸机构4与两个取砂纸机构3相邻，另一个供砂纸机构4与校整机构5相邻。
主控为可编程控制器，挂设在机架2上；脱落检测装置11、高度检测装置12、取纸检测装置13和物料检测装置14通过信号线分别与主控信号连接；由于主控还分别与夹爪组件31的开合装置312的电磁阀、取砂纸机构3的第一进退装置32的电磁阀、供砂纸机构4的推移装置42的电磁阀以及校整机构5的第二进退装置52的电磁阀信号连接，所以主控能通过控制电磁阀，进而控制夹爪组件31的开合和进退、供砂纸机构4的摆放平台 41的上下平动以及校整卡盘51的进退。
本实施例提供的砂纸更换设备与打磨机器人配合使用，打磨机器人用砂纸对工件进行打磨，一定时间后砂纸会被磨损，此时打磨机器人停止打磨动作，并从砂纸更换设备的机架2上保护罩24上的通孔241伸入，到达取砂纸机构3和校整机构5之间的取砂纸空间；此时打磨机器人发出到位信号给主控，主控控制第二进退装置52连动校整卡盘51前进，使校整卡盘51抵靠在打磨机器人上的打磨工具上，以完成打磨工具的位置校正动作，然后主控控制第一进退装置32连动夹爪组件31前进，此时夹爪组件31处于打开状态，第一进退装置32连动夹爪组件31前进到位后，主控再控制开合装置312连动夹爪311合起，即夹爪组件31夹紧废砂纸，此时校整卡盘51以及两个夹爪311均抵靠在打磨工具上，然后打磨机器人带动打磨工具上升，使打磨工具上的废砂纸被夹爪组件31取下，打磨机器人离开后，开合装置312连动夹爪311打开，使废砂纸穿过掉落孔21并落入废纸箱6 中；完成上述过程后，第一进退装置32连动夹爪组件31复位；第二进退装置52连动校整卡盘51复位。
脱落检测装置11通过检测是否有物体穿过掉落孔21，进而检测废砂纸是否已经脱落，并将信息反馈到主控；若脱落检测装置11没有检测到有物体穿过掉落孔21，即表明打磨工具上的废砂纸并未脱落，此时主控将信息反馈给打磨机器人，打磨机器人重新连动打磨工具到达取砂纸机构3和校整机构5之间的取砂纸空间；主控控制取砂纸机构3和校整机构5重新动作，具体来说，校整机构5重新执行打磨工具的位置校正动作；第一进退装置32再次连动夹爪组件31前进；开合装置312再次连动夹爪311合起并夹紧废砂纸；打磨机器人重新带动打磨工具上升，使打磨工具上的废砂纸被夹爪组件31取下；随后开合装置312再次连动夹爪311打开，使废砂纸穿过掉落孔21并落入废纸箱6中。若重复执行两次取砂纸动作均未成功，主控将发出报错信号，报错信号可通过HMI、信号灯或声音报警装置等形式传达到使用者。
砂纸被取下后，打磨机器人连动打磨工具到达供砂纸机构4上方，然后打磨机器人连动打磨工具下降并从摆放平台41上堆叠的砂纸中取走位于最上端一张的砂纸，完成取砂纸动作；此时若有砂纸被粘连，会被毛刷44 刷下，使被粘连的砂纸与被打磨机器人取走的砂纸分离，随后推移装置42 连动摆放平台41向上平动，使堆叠于摆放平台41上的砂纸堆的最上端一张砂纸始终位于同一高度，方便打磨机器人进行取纸动作。打磨机器人的程序设定，完成取砂纸动作后后，使砂纸的边缘从取纸检测装置13上方经过；若取纸检测装置13检测到有物体经过，则表明打磨机器人已经取走了砂纸；相反，若取纸检测装置13没有检测到物体经过，则表明打磨机器人的取新砂纸动作失败，需要重新执行取新砂纸动作。若摆放平台41上没有砂纸，或者摆放平台41上的砂纸已被取完，物料检测装置14将信息反馈给主控，主控处理后通过HMI、信号灯或声音报警装置等形式将摆放平台 41上没有砂纸的信息传达到使用者。
以上的实施例只是在于说明而不是限制本实用新型，故凡依本实用新型专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。