本發(fā)明涉及測控技術領域，尤其涉及一種壓力感測補償系統(tǒng)。

背景技術：

現有自動化設備(如機械手或CNC)在運行時,其運動軌跡無法與產品曲面完全一致,或因產品有尺寸公差,導致打磨時接觸的力量不均勻,經常造成研磨過多或不足的現象,也因此限制了打磨工藝自動化的過程。

另外,焊接工藝也存在因為材料變形而無法完全貼合,導致自動化焊接時,容易出現空焊,虛焊等質量不良現象,需要再以人工補焊,并且在自動化焊接過程中,容易產生因空焊導致火花噴濺的危險。

技術實現要素：

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種壓力感測補償系統(tǒng)，提供了壓力及距離的感測,并藉此實施距離及壓力的自動補償,可改善打磨及焊接的質量與效率。

為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種壓力感測補償系統(tǒng)，其特征在于：包括執(zhí)行結構、測距系統(tǒng)、壓力感應與調壓系統(tǒng)和加工機具；

所述執(zhí)行結構包括工具端法蘭、伸縮護套、滑塊、銅柱滑軌、伸縮氣缸、排氣進氣接頭、殼體和固定端法蘭；所述工具端法蘭和加工機具連接；所述伸縮護套套接在工具端法蘭和殼體之間；所述工具端法蘭、滑塊和伸縮氣缸依次相接；所述滑塊安裝在銅柱滑軌上；所述銅柱滑軌安裝在殼體上；所述排氣進氣接頭與伸縮氣缸相接；所述固定端法蘭位于殼體上；

所述測距系統(tǒng)包括以電連接的距離傳感器、第一MCU；所述距離傳感器裝置于殼體之內；

所述壓力感應與調壓系統(tǒng)包括壓力感測模塊、電控進氣閥、電控排氣閥和第二MCU；所述壓力感測模塊、電控進氣閥、電控排氣閥與第二MCU為電連接；所述壓力感測模塊、電控進氣閥為機械連接；所述電控進氣閥、電控排氣閥和進氣排氣接頭為機械連接；所述第一MCU與第二MCU為電連接。

上述的一種壓力感測補償系統(tǒng)，其特征在于：以執(zhí)行結構、測距系統(tǒng)、壓力感應與調壓系統(tǒng)和加工機具為基礎,與測曲度與曲度調整系統(tǒng)連接；

所述測曲度與曲度調整系統(tǒng)包括從上至下依次為旋轉電機與旋轉軸、擺動電機與擺動軸、感測器單元和第三MCU；所述旋轉電機和擺動電機與第三MCU為電連接,用于帶動執(zhí)行結構旋轉與擺動；所述感測器單元包括分布在加工機具上的多個感測器并與第三MCU為電連接；所述加工機具與工件接觸。

上述的一種壓力感測補償系統(tǒng)，其特征在于：以執(zhí)行結構、測距系統(tǒng)、壓力感應與調壓系統(tǒng)、加工機具和測曲度與曲度調整系統(tǒng)為基礎,與自動上下料流水線系統(tǒng)連接；

所述自動上下料流水線系統(tǒng)包括XYZ軸位置控制系統(tǒng)、上下料夾持系統(tǒng)和流水線系統(tǒng)；所述XYZ軸位置控制系統(tǒng)、上下料夾持系統(tǒng)與所述流水線系統(tǒng)為電連接。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明可設置穩(wěn)定壓力,并補償位置,使自動化設備的研磨頭端可以貼合產品,以均勻的壓力來研磨,避免過磨或不足的現象；

此外,本系統(tǒng)也可設置穩(wěn)定的距離,并補償壓力,使自動化設備的焊接頭端,能克服產品變形,壓迫產品貼合后焊接,避免空焊及火花噴濺問題。

以下將結合附圖對本發(fā)明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的執(zhí)行結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的測距系統(tǒng)剖面結構示意圖。

圖3是本發(fā)明的測距系統(tǒng)運轉原理圖。

圖4是本發(fā)明的壓力感應與調壓系統(tǒng)示意圖。

圖5是本發(fā)明的壓力感應與調壓系統(tǒng)運轉原理圖。

圖6是本發(fā)明的測曲度與曲度調整系統(tǒng)示意圖。

圖7是本發(fā)明的測曲度與曲度調整系統(tǒng)運轉原理圖。

圖8是本發(fā)明的自動上下料流水線系統(tǒng)結構示意圖。

具體實施方式

如圖1-8所示，一種壓力感測補償系統(tǒng)，其特征在于：包括執(zhí)行結構1、測距系統(tǒng)2、壓力感應與調壓系統(tǒng)3和加工機具4；

所述執(zhí)行結構1包括工具端法蘭11、伸縮護套12、滑塊13、銅柱滑軌14、伸縮氣缸15、排氣進氣接頭16、殼體17和固定端法蘭18；所述工具端法蘭11和加工機具4連接；所述伸縮護套12套接在工具端法蘭11和殼體17之間；所述工具端法蘭11、滑塊13和伸縮氣缸15依次相接；所述滑塊13安裝在銅柱滑軌14上；所述銅柱滑軌14安裝在殼體17上；所述排氣進氣接頭16與伸縮氣缸15相接；所述固定端法蘭18位于殼體17上；

所述測距系統(tǒng)2包括以電連接的距離傳感器21、第一MCU22；所述距離傳感器21裝置于殼體17之內；

所述壓力感應與調壓系統(tǒng)3包括壓力感測模塊31、電控進氣閥32、電控排氣閥33和第二MCU34；所述壓力感測模塊31、電控進氣閥32、電控排氣閥33與第二MCU34為電連接；所述壓力感測模塊31、電控進氣閥32為機械連接；所述電控進氣閥32、電控排氣閥33和進氣排氣接頭16為機械連接；所述第一MCU22與第二MCU34為電連接。

實施例一

以執(zhí)行結構1、測距系統(tǒng)2、壓力感應與調壓系統(tǒng)3和加工機具4為基礎,與測曲度與曲度調整系統(tǒng)5連接；所述測曲度與曲度調整系統(tǒng)5包括從上至下依次為旋轉電機51與旋轉軸52、擺動電機53與擺動軸54、感測器單元55和第三MCU56；所述旋轉電機51和擺動電機53與第三MCU56為電連接,用于帶動執(zhí)行結構1旋轉與擺動；所述感測器單元55包括分布在加工機具4上的多個感測器并與第三MCU56為電連接；所述加工機具4與工件7接觸。

實施例二

以執(zhí)行結構1、測距系統(tǒng)2、壓力感應與調壓系統(tǒng)3、加工機具4和測曲度與曲度調整系統(tǒng)5為基礎,與自動上下料流水線系統(tǒng)6連接；所述自動上下料流水線系統(tǒng)6包括XYZ軸位置控制系統(tǒng)61、上下料夾持系統(tǒng)62和流水線系統(tǒng)63；所述XYZ軸位置控制系統(tǒng)61、上下料夾持系統(tǒng)62與所述流水線系統(tǒng)63為電連接。

其中，測距系統(tǒng)的工作原理是：

首先設定工具端法蘭與滑塊處于完全縮回狀態(tài)時為基點,完全伸出狀態(tài)時為極點,在基點與極點的范圍內,由距離傳感器實時測得其實際距離B，并反饋給第一MCU22。依據不同要求,可設置以下反應:

1.要求恒定壓力時,則第一MCU22僅記錄距離數值,并在距離達到基點或極點時發(fā)出警告。

2.要求恒定距離為A時,則第一MCU22發(fā)出訊號,通知第二MCU34調整壓力來改變實際距離B,直到B＝A為止。

壓力感應與調壓系統(tǒng)工作原理是：

首先設定壓力值下限及壓力值上限,在壓力值的上下限范圍內,用壓力感測器31測量伸縮氣缸15目前實際的壓力數據D，并反饋給第二MCU34,依據不同要求,可設置以下反應:

1.要求恒定壓力為C時,則第二MCU34控制電控進氣閥進氣,或電控排氣閥排氣來改變伸縮氣缸的壓力,直到D＝C為止。

2.要求恒定距離時,則第二MCU34接受第一MCU22訊號,控制電控進氣閥進氣,或電控排氣閥排氣來改變伸縮氣缸的壓力,并使伸縮氣缸伸出或縮回,直到第一MCU22發(fā)出停止的訊號為止。

測曲度與曲度調整系統(tǒng)工作原理是：

四個感測器E1、E2、F1、F2分別均勻布置在工件上方的加工機具上，先比較感測器E1、E2相對于工件的距離，如果E1感測器相對于工件距離小于E2感測器，第三MCU56通知擺動軸正轉，否則反轉，直到感測器E1、E2相對于工件的距離相等；再比較感測器F1、F2相對于工件的距離，如果F1感測器相對于工件距離小于F2感測器，第三MCU56通知旋轉軸正轉，否則反轉，直到感測器F1、F2相對于工件的距離相等。

自動上下料流水線系統(tǒng)工作原理是：

以壓力感測補償系統(tǒng)搭配設備的XYZ軸控制系統(tǒng)61，及自動上下料系統(tǒng)63與可翻轉的夾持系統(tǒng)62,組成流水線系統(tǒng)。

整個系統(tǒng)工作原理是：

a.滑塊13分別與工具端法蘭11及伸縮氣缸15鎖固，并套入滑軌14中，使伸縮氣缸15可以推動滑塊13及工具端法蘭11前后運動，此結構可于滑動過程中抵抗扭力及側向力；

b.利用測距系統(tǒng)2的距離傳感器21，實時感測工具端法蘭11的位置；

c.利用壓力感應與調壓系統(tǒng)3的壓力感測器31,實時感測伸縮氣缸15的壓力；

d.電控進氣閥32及電控排氣閥33連接進氣排氣接頭16，對伸縮氣缸15進行補氣及泄氣，使伸縮氣缸15可以推動滑塊13及工具端法蘭11前后運動；

e.在要求系統(tǒng)輸出恒定壓力時，由于可實時偵測到工具端法蘭11的位置及伸縮氣缸15壓力的變化，當工具端法蘭11距離變大導致伸縮氣缸15壓力變小時予以補氣增壓，當工具端法蘭11距離縮小導致伸縮氣缸15壓力變大時予以泄氣減壓，達到自動補償距離并對加工機具4施加穩(wěn)定壓力的目的；

f.在要求系統(tǒng)輸出恒定距離時，由于可實時偵測到工具端法蘭11的位置及伸縮氣缸15壓力的變化，當法蘭距離不足時，表示伸縮氣缸15壓力不足，此時予以補氣增壓直到工具端法蘭11伸出抵達目標位置；當工具端法蘭11距離過大時，表示伸縮氣缸15壓力過大，此時予以泄氣減壓直到工具端法蘭11縮回抵達目標位置，達到自動補償壓力并使加工機具4維持在穩(wěn)定位置的目的；

g.以執(zhí)行結構1、測距系統(tǒng)2、壓力感應與調壓系統(tǒng)3為基礎，結合測曲度與曲度調整系統(tǒng)5，可以達到曲面研磨或曲面點焊的目的；以執(zhí)行結構1、測距系統(tǒng)2、壓力感應與調壓系統(tǒng)3、測曲度與曲度系統(tǒng)為基礎5，結合XYZ軸控制系統(tǒng)及自動上下料與可翻轉的夾持系統(tǒng)6，可形成流水線系統(tǒng)。

以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據本發(fā)明的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發(fā)明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。