位置和压力补偿装置、方法及使用该装置的打磨机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械加工制造的技术领域，特别涉及一种通过磁力悬浮实现的位置和压力补偿装置、方法及使用该装置的打磨机。
【背景技术】
[0002]在对金属或是塑胶工件进行表面处理，去除毛刺，表面污物，提高表面光洁度时，常用的砂带研磨工艺，是将工件接触高速直线运动的砂带，通过砂带上的砂粒的切削力将工件表面的不需要部分研磨掉。
[0003]研磨过程中，砂带同工件的接触状态非常重要。工件相对砂带过于下压，会导致工件的接触面被过度研磨，导致外形品质不良；如工件相对砂带接触不足，会导致需要研磨的区域没有被研磨到。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种通过磁力悬浮实现的位置和压力补偿装置、方法及使用该装置的打磨机。
[0005]本发明的第一方面公开了一种通过磁力悬浮实现的位置和压力补偿装置，包括砂带支撑机构、电磁铁支撑机构、压力传感器支撑机构和模拟数字控制电路，所述砂带支撑机构和所述电磁铁支撑机构通过直线轴承同所述压力传感器支撑机构相连接，
[0006]所述砂带支撑机构用于支撑外部的研磨砂带202，由于放置其所述研磨砂带上的待研磨工件尺寸不一，导致所述砂带支撑机构在相向方向被放松或是在相对方向被压下，所产生的压力变化传导到所述压力传感器支撑机构后将输出同压力对应的电压；所述模拟数字电路控制器将所述压力传感器支撑机构输出的电压运算转换为控制所述电磁铁支撑机构的电压；所述电磁铁支撑机构通过上述电压产生变化的磁力，通过磁力之间的排斥力或者吸引力作为所述电磁铁支撑机构和所述砂带支撑机构之间位置的控制方式，进而使得所述研磨砂带同被研磨工件的接触状态实时的保持一致。
[0007]优选的，所述电磁铁支撑机构包括第一砂带支撑轮101、第二砂带支撑轮108和砂带支撑板103，所述第一砂带支撑轮101和第二砂带支撑轮108固定在砂带支撑板103上，所述电磁铁支撑机构还包括永磁铁104或者铁块，所述永磁铁或者铁块固定在砂带支撑板103 上。
[0008]优选的，所述压力传感器支撑机构包括压力传感器111和传感器支撑板112，所述电磁铁支撑结构包括电磁铁109和电磁铁支撑板110，所述电磁铁109固定在所述电磁铁支撑板110上，所述直线轴承包括第一直线轴承102和第二直线轴承107，所述砂带支撑板103和所述电磁铁支撑板110通过所述第一直线轴承102及第二直线轴承107同所述传感器支撑板112相连接，所述压力传感器111固定在所述传感器支撑板112和所述电磁铁支撑板110之间。
[0009]优选的，所述位置和压力补偿装置还包括限位杆106，所述限位杆106固定在所述电磁铁支撑板I1上，所述限位杆106用于限制所述砂带支撑板103的位移极限。
[0010]优选的，所述限位杆106与所述砂带支撑板103之间保持有一定的间隙，所述间隙的取值范围为0.5mm?2mm。
[0011]优选的，所述位置和压力补偿装置采用水平或者竖直的方式设置。
[0012]本发明的第二方面公开了一种通过磁力悬浮实现的位置和压力补偿方法，包括下列步骤:
[0013]S1、当待研磨工件放置于设置在所述砂带支撑机构上的外部的研磨砂带上，外部的所述砂带被压下后其压力被传导给所述第一砂带支撑轮101和第二砂带支撑轮108 ;
[0014]S2、上述所产生的压力变化通过所述第一直线轴承102和第二直线轴承107传导到所述压力传感器111;
[0015]S3、所述压力传感器111输出同压力对应的电压到所述模拟数字电路控制器；
[0016]S4、所述模拟数字电路控制器将所述压力传感器111输出的电压运算转换为控制所述电磁铁109磁场磁力的电压；
[0017]S5、所述电磁铁109通过上述电压产生变化的磁力，通过磁力之间的排斥力或者吸引力作为所述电磁铁109和所述永磁铁104之间距离位置的控制方式，达到控制所述砂带支撑板103和所述电磁铁支撑板110之间距离位置的目的，进而使得所述研磨砂带同被研磨工件的接触状态实时的保持一致。
[0018]本发明的第三方面公开了一种使用位置和压力补偿装置的打磨机，所述打磨机包括研磨砂带202、2个以上支撑轮、位置和压力补偿装置203和主支撑板204，所述位置和压力补偿装置203被固定在所述主支撑板204上，所述主支撑板204的顶面用于撑起所述研磨砂带202，所述研磨砂带202被固定在所述支撑轮上，上述支撑轮有一个是被电击带动旋转的主动轮，从而所述研磨砂带202被带动着沿所述支撑轮组成的封闭曲线运动。
[0019]优选的，所述打磨机包括第一支撑轮201、第二支撑轮205、第三支撑轮206以及第四支撑轮207，所述研磨砂带202被固定在所述第一支撑轮201、第二支撑轮205、第三支撑轮206以及第四支撑轮207上，上述支撑轮有一个是被电击带动旋转的主动轮，从而所述研磨砂带202被带动着沿上述支撑轮组成的封闭曲线运动。
[0020]本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0021]本发明公开的通过磁力悬浮实现的位置和压力补偿装置，可以补偿加工零件和打磨机构带来的磁力和位置的偏差，同时由于通过磁力控制，具有响应速度快，磁力可调节的诸多优点效果。
【附图说明】
[0022]图1是本发明中公开的通过磁力悬浮实现的位置和压力补偿装置的结构组成图；
[0023]图2是本发明中公开的使用通过磁力悬浮实现的位置和压力补偿装置的打磨机结构组成图。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0025]实施例一
[0026]本实施例公开了一种通过磁力悬浮实现的位置和压力补偿装置，应用于使用磁力(包括同极磁场的排斥力和异极磁场的吸引力)来处理打磨力补偿问题的技术领域。具体如附图1所示，该装置包括砂带支撑机构，电磁铁支撑机构，压力传感器支撑机构和模拟数字控制电路，上述四部分组成的一整套闭环控制系统实时的根据工件的外形差异，因应的调整外部的研磨砂带202相对于待研磨工件105的接触状态。该位置和压力补偿装置采用水平或者竖直的方式设置上相关应用环境中。
[0027]如附图1所示可知，本位置和压力补偿装置采用三层叠加式机械结构，分别是砂带支撑机构，电磁铁支撑机构和压力传感器支撑机构。所述砂带支撑机构和所述电磁铁支撑机构通过直线轴承同所述压力传感器支撑机构相连接，其中直线轴承包括第一直线轴承102和第二直线轴承107。
[0028]所述电磁铁支撑机构包括第一砂带支撑轮101、第二砂带支撑轮108和砂带支撑板103，所述第一砂带支撑轮101和第二砂带支撑轮108固定在砂带支撑板103上，所述电磁铁支撑机构还包括永磁铁104或者铁块，所述永磁铁或者铁块固定在砂带支撑板103上。
[0029]所述压力传感器支撑机构包括压力传感器111和传感器支撑板112，所述电磁铁支撑结构包括电磁铁109和电磁铁支撑板110，所述电磁铁109固定在所述电磁铁支撑板110上，所述直线轴承包括第一直线轴承102和第二直线轴承107，所述砂带支撑板103和所述电磁铁支撑板I1通过所述第一直线轴承102及第二直线轴承107同所述传感器支撑板112相连接，所述压力传感器111固定在所述传感器支撑板112和所述电磁铁支撑板110之间。
[0030]本位置和压力补偿装置的工作原理是，首先所述砂带支撑机构用于支撑外部的研磨砂带202，由于放置其所述研磨砂带上的待研磨工件尺寸不一，导致所述砂带支撑机构在相向方向被放松或是在相对方向被压下，所产生的压力变化传导到所述压力传感器支撑机构后将输出同压力对应的电压；所述模拟数字电路控制器将所述压力传感器支撑机构输出的电压运算转换为控制所述电磁铁支撑机构的电压；所述电磁铁支撑机构通过上述电压产生变化的磁力，通过磁力之间的排斥力或者吸引力作为所述电磁铁支撑机构和所述砂带支撑机构之间位置的控制方式，进而使得所述研磨砂带同被研磨工件的接触状态实时的保持一致。
[0031]如果砂带支撑板103上固定的是永磁铁104，就是利用了磁力之间的排斥力作为位置控制的方式。
[0032]如果将永磁铁104换成铁块固定在上述砂带支撑板103上，就可以变成利用吸力作为位置控制的方式。
[0033]如附图1所示，位置和压力补偿装置还包括限位杆106，所述限位杆106固定在所述电磁铁支撑板110上，所述限位杆106用于限制所述砂带支撑板103的位移极限。
[0034]所述限位杆106与所述砂带支撑板103之间保持有一定的间隙，所述间隙的取值范围为0.5mm?2mm，本实施例中选取间隙值1mm。
[0035]综上所述，本实施例一公开的通过磁力悬浮实现的位置和压力补偿装置，可以补偿加工零件和打磨机构带来的磁力和位置的偏差，同时由于通过磁力控制，具有响应速度快，磁力可调节的诸多优点效果。
[0036]实施例二
[0037]本实施例二公开了一种通过磁力悬浮实现的位置和压力补偿方法，包括下列步骤:
[0038]S1、当待研磨工件放置于设置在所述砂带支撑机构上的外部的研磨砂带上，外部的所述砂带被压下后其压力被传导给所述第一砂带支撑轮101和第二砂带支撑轮108 ;
[0039]S2、上述所产生的压力变化通过所述第一直线轴承102和第二直线轴承107传导到所述压力传感器111;
[0040]S3、所述压力传感器111输出同压力对应的电压到所述模拟数字电路控制器；
[0041]S4、所述模拟数字电路控制器将所述压力传