本發(fā)明屬于研磨設(shè)備的自動(dòng)化加工相關(guān)，尤其涉及一種應(yīng)用適用于自動(dòng)研磨設(shè)備的多傳感融合的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著我國(guó)裝備發(fā)展對(duì)慣性導(dǎo)航設(shè)備需求量的逐年增加，同時(shí)對(duì)于各類型緩沖基座的需求也隨之增多，現(xiàn)有的球鉸鏈?zhǔn)止ぱb配研磨工藝存在的問題也日益凸顯，已經(jīng)成為制約緩沖基座的生產(chǎn)進(jìn)度的瓶頸工序。同時(shí)，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)精密機(jī)械部件的需求日益增加，球鉸鏈作為一種關(guān)鍵傳動(dòng)部件，也應(yīng)用于各種精密機(jī)械系統(tǒng)中，因此對(duì)加工精度和表面質(zhì)量提出了更高的要求，進(jìn)一步推動(dòng)了球鉸鏈研磨設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用。

2、為了滿足精密球鉸鏈的加工需求，需開發(fā)自動(dòng)化球鉸鏈研磨設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)球鉸鏈基座的自動(dòng)化研磨，提高產(chǎn)品封加工效率和產(chǎn)品一致性；能夠修正球鉸鏈的幾何形狀，確保球鉸鏈的球形頭和內(nèi)腔的匹配精度，提高整體裝配質(zhì)量；能夠?qū)崿F(xiàn)球鉸鏈表面的精加工，去除微小缺陷和粗糙度，提高表面質(zhì)量和精度；研磨后球鉸鏈表面更加光滑，有助于減少磨損和摩擦，提高使用壽命。

3、自動(dòng)化球鉸鏈研磨設(shè)備應(yīng)包括對(duì)工件進(jìn)行固定的部分、研磨加工部分、研磨液供液部分及控制系統(tǒng)等，其中對(duì)工件進(jìn)行固定的部分包括球座壓緊固定機(jī)構(gòu)、球壓蓋浮動(dòng)壓緊機(jī)構(gòu)。其中，控制系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)其他部分的工作，對(duì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化研磨起到非常關(guān)鍵的作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種用于自動(dòng)研磨設(shè)備的多傳感融合的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、一種用于自動(dòng)研磨設(shè)備的多傳感融合的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，所述自動(dòng)研磨設(shè)備包括球座壓緊固定機(jī)構(gòu)、球壓蓋浮動(dòng)壓緊機(jī)構(gòu)、研磨加工部分及研磨液供液部分；球座壓緊固定機(jī)構(gòu)采用單側(cè)楔形壓緊機(jī)構(gòu)，并由設(shè)置于上部的推力式電磁鐵實(shí)現(xiàn)壓緊控制，另一側(cè)采用與側(cè)楔形壓緊機(jī)構(gòu)向配合的彈性頂壓結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)將球座固定在基座底部上；球壓蓋浮動(dòng)壓緊機(jī)構(gòu)采用下壓支架結(jié)構(gòu)，對(duì)球壓蓋進(jìn)行壓緊；研磨加工部由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和球形研具構(gòu)成，用于實(shí)現(xiàn)球形研具的自傳和旋轉(zhuǎn)；所述研磨液供液部分用于實(shí)現(xiàn)在研磨過程中提供足夠的研磨液，主要包括研磨液收集箱、研磨液循環(huán)泵及研磨液輸出管路；

4、所述自動(dòng)化控制系統(tǒng)包括電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、人機(jī)交互界面、液位控制模塊、控制模塊、研磨過程監(jiān)測(cè)模塊；

5、所述電源模塊，用于為伺服電機(jī)、人機(jī)交互界面、控制模塊以及相關(guān)的電磁閥和傳感器進(jìn)行供電；

6、所述驅(qū)動(dòng)模塊由伺服電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以及推拉式電磁鐵組成；伺服驅(qū)動(dòng)器用于接收控制模塊輸出的位置速度信號(hào)，通過控制伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)球形研具進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，推拉式電磁鐵通過繼電器實(shí)現(xiàn)開合控制；

7、所述人機(jī)交互界面，用于向用戶展示控制系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，并允許用戶通過界面向控制系統(tǒng)發(fā)送指令；同時(shí)對(duì)研磨系統(tǒng)運(yùn)行過程中的狀態(tài)信息、報(bào)警信息以及操作過程等進(jìn)行記錄；

8、所述液位控制模塊由液位傳感器和流量傳感器等組成，所述液位傳感器安裝在磨液收集箱內(nèi)，所述液壓傳感器安裝在研磨液輸出管路上位于研磨液循環(huán)泵的后方位置，分別實(shí)現(xiàn)研磨液的液位控制和流量控制；

9、所述控制模塊包括可編程控制器和運(yùn)動(dòng)控制器，可編程控制器為總控制模塊，運(yùn)動(dòng)控制器為伺服電機(jī)控制模塊；所述控制模塊用于實(shí)現(xiàn)各傳感器的信號(hào)采集和處理，并根據(jù)采集的信號(hào)，通過預(yù)設(shè)的程序指令，精確控制研磨機(jī)的啟動(dòng)、停止、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、研磨時(shí)間關(guān)鍵參數(shù)；

10、所述研磨過程監(jiān)測(cè)模塊用于實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)、壓力檢測(cè)監(jiān)測(cè)及電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩監(jiān)測(cè)；包括溫度傳感器、壓力傳感器；溫度傳感器安裝在基座底部，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)研磨過程中產(chǎn)生并傳遞至基座底部的熱量；所述壓力傳感器安裝在球壓蓋與下壓支架之間，用于監(jiān)測(cè)對(duì)安裝下壓支架產(chǎn)生的擠壓力，通過壓力值的監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)研磨效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

11、而且，所述電源模塊由220v電源、24v電源以及12v電源組成。

12、本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果為：

13、1、本多傳感融合的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了球鉸鏈研磨的全自動(dòng)加工，同時(shí)為了優(yōu)化研磨過程并提高研磨質(zhì)量，加入多個(gè)傳感器對(duì)研磨過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)研磨過程中的不符合參數(shù)進(jìn)行及時(shí)優(yōu)化，提高研磨過程的智能化控制，確保研磨過程的可靠性。

14、2、本研磨控制系統(tǒng)通過多個(gè)傳感器的監(jiān)測(cè)進(jìn)行聯(lián)合判定研磨效果，控制系統(tǒng)判斷這幾個(gè)數(shù)值都符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，才能判斷研磨效果符合標(biāo)準(zhǔn)，輸出研磨結(jié)束信號(hào)。通過多種傳感融合判斷的研磨效果的方式，避免了單個(gè)判斷值不準(zhǔn)確的問題，同時(shí)加入多個(gè)傳感器監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了研磨過程的智能化，提高了整體研磨過程的研磨質(zhì)量和研磨效率。

技術(shù)特征：

1.一種用于自動(dòng)研磨設(shè)備的多傳感融合的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，所述自動(dòng)研磨設(shè)備包括球座壓緊固定機(jī)構(gòu)、球壓蓋浮動(dòng)壓緊機(jī)構(gòu)、研磨加工部分及研磨液供液部分；球座壓緊固定機(jī)構(gòu)采用單側(cè)楔形壓緊機(jī)構(gòu)，并由設(shè)置于上部的推力式電磁鐵實(shí)現(xiàn)壓緊控制，另一側(cè)采用與側(cè)楔形壓緊機(jī)構(gòu)向配合的彈性頂壓結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)將球座固定在基座底部上；球壓蓋浮動(dòng)壓緊機(jī)構(gòu)采用下壓支架結(jié)構(gòu)，對(duì)球壓蓋進(jìn)行壓緊；研磨加工部由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和球形研具構(gòu)成，用于實(shí)現(xiàn)球形研具的自傳和旋轉(zhuǎn)；所述研磨液供液部分用于實(shí)現(xiàn)在研磨過程中提供足夠的研磨液，主要包括研磨液收集箱、研磨液循環(huán)泵及研磨液輸出管路；其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于自動(dòng)研磨設(shè)備的多傳感融合的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其特征在于：所述電源模塊由220v電源、24v電源以及12v電源組成。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于自動(dòng)研磨設(shè)備的多傳感融合的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，特點(diǎn)為：電源模塊為伺服電機(jī)、人機(jī)交互界面、控制模塊以及相關(guān)的電磁閥和傳感器進(jìn)行供電；驅(qū)動(dòng)模塊由伺服電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以及推拉式電磁鐵組成；人機(jī)交互界面，用于向用戶展示控制系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，并允許用戶通過界面向控制系統(tǒng)發(fā)送指令；同時(shí)對(duì)研磨系統(tǒng)運(yùn)行過程中的狀態(tài)信息、報(bào)警信息以及操作過程進(jìn)行記錄；液位控制模塊由液位傳感器和流量傳感器等組成；控制模塊包括可編程控制器和運(yùn)動(dòng)控制器，可編程控制器為總控制模塊，運(yùn)動(dòng)控制器為伺服電機(jī)控制模塊；研磨過程監(jiān)測(cè)模塊用于實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)、壓力檢測(cè)監(jiān)測(cè)及電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩監(jiān)測(cè)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了研磨過程的智能化，提高了整體研磨過程的研磨質(zhì)量和研磨效率。

技術(shù)研發(fā)人員：孫志龍,袁宇杰,范志成,曹禺,李錦昶,劉雙月,董妍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七〇七研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24