專利名稱：自動刮削裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)加工設(shè)備，更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于高精度平面的刮削加工裝置。
背景技術(shù)：
刮削加工是一種精加工工藝，通過微量去除金屬工件工作面上微凸起的多余材料，使工件工作面達(dá)到較高的精度要求。該工藝長期以來一直依賴經(jīng)驗(yàn)豐富的老鉗工手工完成，存在勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、老鉗工易患職業(yè)病的缺陷。為解決上述缺陷，人們發(fā)明了手持式自動刮研機(jī)，如中國專利局在1995年9月6日公開的一份專利號為95200620. 0 的文獻(xiàn)，該文獻(xiàn)名稱為《手持式電動刮刀》，文獻(xiàn)所述的一種手持式電動刮刀，由電機(jī)及其調(diào)速部分A、減速機(jī)構(gòu)B、刮研動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)C、提繩D及刮削刀具E等組成，電機(jī)采用市售沖擊鉆電機(jī)、手把及開關(guān)部分，并在手把內(nèi)安裝有由可控硅電路和電位器組成的電機(jī)無級調(diào)速裝置。這種手持式電動刮刀雖然在一定程度上降低了勞動強(qiáng)度、提高了生產(chǎn)效率，但仍然只是一種手持式刮削工具，操作工人未能擺脫重復(fù)的體力勞動，加工質(zhì)量和效率對工人熟練程度的依賴性也沒有改變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的勞動強(qiáng)度大、工作效率低、加工質(zhì)量嚴(yán)重依賴鉗工個人作業(yè)經(jīng)驗(yàn)的缺陷，提供一種自動完成工件表面刮削的自動刮削裝置。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)存在問題的技術(shù)方案是一種自動刮削裝置，包括支架、攝像頭，支架的底座上設(shè)有縱向位移機(jī)構(gòu)，縱向位移機(jī)構(gòu)上設(shè)有工作臺面，支架的橫梁上設(shè)有橫向位移機(jī)構(gòu)，橫向位移機(jī)構(gòu)上設(shè)有豎向位移機(jī)構(gòu)，豎向位移機(jī)構(gòu)上固定聯(lián)接有刀架，刀架上設(shè)有刀具，攝像頭拍攝方向朝向工作臺面，所述縱向位移機(jī)構(gòu)、橫向位移機(jī)構(gòu)、豎向位移機(jī)構(gòu)、攝像頭分別與控制設(shè)備相聯(lián)接。由于在支架上設(shè)置了縱向位移機(jī)構(gòu)、橫向位移機(jī)構(gòu)、豎向位移機(jī)構(gòu)，使得刀架上的刀具相對于被加工件具有空間直角坐標(biāo)系的三個自由度，可以實(shí)現(xiàn)刮削運(yùn)動；由于縱向位移機(jī)構(gòu)、橫向位移機(jī)構(gòu)、豎向位移機(jī)構(gòu)、攝像頭都通過數(shù)據(jù)線與作為控制設(shè)備的計(jì)算機(jī)相連，這樣刮削運(yùn)動可以在計(jì)算機(jī)的控制下進(jìn)行；在工件的加工面上涂上一層顏色顯示劑，用標(biāo)準(zhǔn)件或相配件的配合面對加工面進(jìn)行研磨，以去除工件加工面上相對高一點(diǎn)的凸起部分的顯示劑，凸起與周圍產(chǎn)生色差，由于攝像頭拍攝方向朝向工作臺面，需要刮削的工件固定在工作臺面上，這樣攝像頭可以將工件加工面上的所有色差特征攝成圖像傳遞給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)可以根據(jù)圖像上的色差特征確定待刮削點(diǎn)的位置及相應(yīng)的刮削參數(shù)；由此，計(jì)算機(jī)可以根據(jù)待加工面上圖像的色差特征，驅(qū)動各位移機(jī)構(gòu)動作， 使刀具對被加工面上的凸起進(jìn)行刮削。作為優(yōu)選，所述刀架上還設(shè)有測距傳感器，測距傳感器與控制設(shè)備相聯(lián)接。測距傳感器可以測量被加工表面與測距傳感器的距離，并將所測數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)。由于測距傳感器與刀具的距離已知，計(jì)算機(jī)便可得出刀具到被加工表面的距離，從而控制刀具在空載區(qū)快速進(jìn)刀，當(dāng)?shù)毒呓佑|到被加工表面時，按刮削參數(shù)施加載荷，并進(jìn)行刮削加工；由于被加工表面的特征參數(shù)由計(jì)算機(jī)根據(jù)測距傳感器實(shí)時測量轉(zhuǎn)換而來，刮削裝置的刮削精度不受工件夾裝誤差的影響，使得對固定被加工件的刮削裝置自身的精度要求可以大大降低， 從而也大大降低了刮削裝置的制造成本，節(jié)約了被加工件的夾裝時間，提高了勞動生產(chǎn)率。作為優(yōu)選，所述測距傳感器的感應(yīng)點(diǎn)位于刀具的刀口外側(cè)。測距傳感器的感應(yīng)點(diǎn)為測距傳感器的測距軸線與被測件表面的交點(diǎn)，這樣測距傳感器隨著刀具的移動實(shí)時測量，使得計(jì)算機(jī)可以根據(jù)實(shí)時測得的數(shù)據(jù)修正刀具的豎向位移。作為優(yōu)選，所述攝像頭設(shè)在豎向位移機(jī)構(gòu)上。這樣攝像頭與刀具的距離固定，方便計(jì)算機(jī)根據(jù)攝像頭拍攝的圖像特征計(jì)算出刀具的位置。作為優(yōu)選，所述刀架呈“L”狀，刀架的一端與刀具的一端固定聯(lián)接，所述刀具的中部通過彈簧裝置與刀架相聯(lián)接。刀架呈“L”狀，方便將刀口設(shè)置在測距傳感器的測距感應(yīng)點(diǎn)的附近；刀架的一端與刀具的一端螺接固定，刀具的中部通過彈簧裝置與刀架相聯(lián)接，這樣可以使得彈簧裝置能得到預(yù)緊力，方便彈簧裝置的固定，也方便計(jì)算機(jī)可以準(zhǔn)確通過彈簧裝置的形變量來控制刀具的刮削力。作為優(yōu)選，所述彈簧裝置包括彈簧和芯桿，彈簧間隙地套接在芯桿上，芯桿的一端螺接在刀架上，彈簧的一端抵接在刀具上，彈簧的另一端抵接在刀架上。這樣可以使得彈簧能得到有效地固定，又可以自由伸縮。作為優(yōu)選，所述豎向位移機(jī)構(gòu)上還設(shè)有光源。該光源為兩只管形燈，分列在攝像頭的兩側(cè)，為攝像頭的拍攝圖像提供照明，提高圖像色差對比度、消除背景光的影響。作為優(yōu)選，所述縱向位移機(jī)構(gòu)包括縱向電機(jī)、工作臺、滑桿，滑桿的兩端設(shè)有固定座，所述工作臺間隙地套接在滑桿的中間，工作臺上聯(lián)接有縱向絲桿，縱向絲桿與滑桿平行設(shè)置，縱向絲桿的兩端分別設(shè)有縱向軸承座，縱向絲桿其中的一端穿過縱向軸承座與縱向電機(jī)固定聯(lián)接，固定座、縱向軸承座分別固定聯(lián)接在支架的底座上?？v向絲桿為滾珠絲桿， 這樣可以減少縱向絲桿與工作臺的磨損，延長使用壽命；縱向絲桿其中的一端穿過縱向軸承座與縱向電機(jī)固定聯(lián)接，這樣使得縱向電機(jī)可以根據(jù)計(jì)算機(jī)的指令驅(qū)動縱向絲桿轉(zhuǎn)動， 從而帶動工作臺作相應(yīng)的位移；工作臺兩側(cè)耳板間隙地套接在滑桿上，使得工作臺可以平穩(wěn)地移動。作為優(yōu)選，所述橫向位移機(jī)構(gòu)包括橫向電機(jī)、橫向絲桿，橫向絲桿的兩端分別設(shè)有橫向軸承座，橫向軸承座固定聯(lián)接在支架的橫梁上，橫向絲桿中間聯(lián)接有豎向基板，橫向絲桿其中的一端穿過橫向軸承座與橫向電機(jī)固定聯(lián)接。橫向絲桿為滾珠絲桿；橫向絲桿的一端與橫向電機(jī)固定聯(lián)接，使得縱向電機(jī)可以根據(jù)計(jì)算機(jī)的指令驅(qū)動橫向絲桿轉(zhuǎn)動，從而帶動豎向基板作相應(yīng)的位移。作為優(yōu)選，所述豎向位移機(jī)構(gòu)包括豎向電機(jī)、豎向絲桿，豎向絲桿的兩端分別設(shè)有豎向軸承座，豎向軸承座固定聯(lián)接在豎向基板上，豎向絲桿中間聯(lián)接有溜板，溜板通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與豎向基板聯(lián)接，豎向絲桿其中的一端穿過豎向軸承座與豎向電機(jī)固定聯(lián)接，所述攝像頭、光源、刀架聯(lián)接在溜板上。豎向絲桿為滾珠絲桿；豎向絲桿的一端與豎向電機(jī)固定聯(lián)接，使得豎向電機(jī)可以根據(jù)計(jì)算機(jī)的指令驅(qū)動豎向絲桿轉(zhuǎn)動，從而帶動溜板作相應(yīng)的位移。本發(fā)明的有益效果是
1、由于自動刮削裝置設(shè)有橫向位移機(jī)構(gòu)、縱向位移機(jī)構(gòu)、豎向位移機(jī)構(gòu)，刀具設(shè)在豎向、、位移機(jī)構(gòu)上，使得刮削工作由機(jī)器實(shí)施，降低了作業(yè)人員的勞動強(qiáng)度；
2、由于自動刮削裝置上設(shè)有攝像頭，使得加工面上凸起的參數(shù)可以由攝像頭來采集， 作業(yè)人員擺脫了以往對經(jīng)驗(yàn)的依賴，一般作業(yè)人員即可實(shí)施刮削任務(wù)；
3、由于自動刮削裝置上設(shè)有測距傳感器，使得計(jì)算機(jī)可以在刀具空載時可以快速進(jìn)刀，縮短刮削加工時間；也使得對刮削裝置自身的精度要求可以大大降低，從而也大大降低了刮削裝置的制造成本，節(jié)約了被加工件的夾裝時間，提高了勞動生產(chǎn)率；
4、由于橫向位移機(jī)構(gòu)、縱向位移機(jī)構(gòu)、豎向位移機(jī)構(gòu)、攝像頭、測距傳感器都通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連，使得計(jì)算機(jī)可以控制擔(dān)當(dāng)刮削任務(wù)的各個機(jī)構(gòu)及組件協(xié)調(diào)完成，工作效率大大提高，而且刮削質(zhì)量穩(wěn)定可靠。


圖1是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)主視示意圖。圖2是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)左視示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例，并結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明
實(shí)施例一種自動刮削裝置如圖1、圖2所示，包括支架1，支架1的底座11上設(shè)有縱向位移機(jī)構(gòu)2，縱向位移機(jī)構(gòu)2包括縱向電機(jī)27、工作臺沈、滑桿23，滑桿23的兩端設(shè)有固定座對，所述工作臺26間隙地套接在滑桿23的中間，工作臺沈可以沿滑桿23前后移動，工作臺沈通過滾珠與縱向絲桿22連接，工作臺沈的上表面為工作臺面，縱向絲桿22與滑桿 23平行設(shè)置，縱向絲桿22的兩端分別設(shè)有縱向軸承座25，縱向絲桿22其中的一端穿過縱向軸承座25與縱向電機(jī)27固定聯(lián)接，固定座24、縱向軸承座25分別固定聯(lián)接在支架1的底座11上，縱向電機(jī)27可以驅(qū)動縱向絲桿22轉(zhuǎn)動，縱向絲桿22轉(zhuǎn)動帶動工作臺沈沿縱向絲桿22前后移動產(chǎn)生縱向線性位移；支架1的橫梁12上設(shè)有橫向位移機(jī)構(gòu)4，橫向位移機(jī)構(gòu)4包括橫向電機(jī)42、橫向絲桿41，橫向絲桿41的兩端分別設(shè)有橫向軸承座43，橫向軸承座43固定聯(lián)接在支架1的橫梁12上，橫向絲桿41中間通過滾珠與豎向基板44連接，橫向絲桿41其中的一端穿過橫向軸承座43與橫向電機(jī)42固定聯(lián)接，橫向電機(jī)42可以驅(qū)動橫向絲桿41轉(zhuǎn)動，橫向絲桿41轉(zhuǎn)動帶動豎向基板44沿橫向絲桿41左右移動產(chǎn)生橫向線性位移；豎向基板44上設(shè)有豎向位移機(jī)構(gòu)3，所述豎向位移機(jī)構(gòu)3包括豎向電機(jī)36、豎向絲桿35，豎向絲桿35的兩端分別設(shè)有豎向軸承座39，豎向軸承座39固定聯(lián)接在豎向基板44 上，豎向絲桿35中間通過滾珠與溜板34連接，溜板34通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與豎向基板44聯(lián)接， 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括滑軌311、滑塊310，滑軌311與豎向基板44固定連接，滑塊310與溜板34固定連接，滑塊310可以沿滑軌311上下滑動，滑塊310其他方向受限制，豎向絲桿35其中的一端穿過豎向軸承座39與豎向電機(jī)36固定聯(lián)接，豎向電機(jī)36可以驅(qū)動豎向絲桿35轉(zhuǎn)動， 豎向絲桿35轉(zhuǎn)動帶動溜板34沿豎向絲桿35上下移動產(chǎn)生豎向線性位移。在溜板34下端中間固定連接有拍攝方向朝向工作臺面的攝像頭33，在攝像頭33 兩側(cè)分別固定連接兩只管狀燈313，在其中一只管狀燈313外側(cè)的溜板34上固定連接刀架 32，刀架32呈直角“L”狀，刀架32的彎端水平朝向橫梁12方向，刀架32的垂直部下端固定連接測距方向垂直向下的測距傳感器31，測距傳感器31相對于刀架32垂直部與橫梁12 異側(cè)，刀架32水平部的自由端螺接有刀具37，刀具37的刀口朝向測距傳感器31 —側(cè)，刀具 37的刀口離測距傳感器31測距軸線1mm，刀架32水平部的中間螺接有芯桿312，芯桿32上套有彈簧38，彈簧38的一端抵接在刀具37上，彈簧38的另一端抵接在刀架上32。縱向電機(jī)27、橫向電機(jī)42、豎向電機(jī)36、攝像頭33、測距傳感器31通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連。以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳方案，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容，屬于本專業(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種自動刮削裝置，其特征在于包括支架、攝像頭，支架的底座上設(shè)有縱向位移機(jī)構(gòu)，縱向位移機(jī)構(gòu)上設(shè)有工作臺面，支架的橫梁上設(shè)有橫向位移機(jī)構(gòu)，橫向位移機(jī)構(gòu)上設(shè)有豎向位移機(jī)構(gòu)，豎向位移機(jī)構(gòu)上固定聯(lián)接有刀架，刀架上設(shè)有刀具，攝像頭拍攝方向朝向工作臺面，所述縱向位移機(jī)構(gòu)、橫向位移機(jī)構(gòu)、豎向位移機(jī)構(gòu)、攝像頭分別與控制設(shè)備相聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動刮削裝置，其特征在于所述刀架上還設(shè)有測距傳感器， 測距傳感器與控制設(shè)備相聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動刮削裝置，其特征在于所述測距傳感器的感應(yīng)點(diǎn)位于刀具的刀口外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動刮削裝置，其特征在于所述攝像頭設(shè)在豎向位移機(jī)構(gòu)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動刮削裝置，其特征在于所述刀架呈“L”狀，刀架的一端與刀具的一端固定聯(lián)接，所述刀具的中部通過彈簧裝置與刀架相聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動刮削裝置，其特征在于所述彈簧裝置包括彈簧和芯桿， 彈簧間隙地套接在芯桿上，芯桿的一端螺接在刀架上，彈簧的一端抵接在刀具上，彈簧的另一端抵接在刀架上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的自動刮削裝置，其特征在于所述豎向位移機(jī)構(gòu)上還設(shè)有光源。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動刮削裝置，其特征在于所述縱向位移機(jī)構(gòu)包括縱向電機(jī)、工作臺、滑桿，滑桿的兩端設(shè)有固定座，所述工作臺間隙地套接在滑桿的中間，工作臺上聯(lián)接有縱向絲桿，縱向絲桿與滑桿平行設(shè)置，縱向絲桿的兩端分別設(shè)有縱向軸承座，縱向絲桿其中的一端穿過縱向軸承座與縱向電機(jī)固定聯(lián)接，固定座、縱向軸承座分別固定聯(lián)接在支架的底座上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動刮削裝置，其特征在于所述橫向位移機(jī)構(gòu)包括橫向電機(jī)、橫向絲桿，橫向絲桿的兩端分別設(shè)有橫向軸承座，橫向軸承座固定聯(lián)接在支架的橫梁上，橫向絲桿中間聯(lián)接有豎向基板，橫向絲桿其中的一端穿過橫向軸承座與橫向電機(jī)固定聯(lián)接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自動刮削裝置，其特征在于所述豎向位移機(jī)構(gòu)包括豎向電機(jī)、豎向絲桿，豎向絲桿的兩端分別設(shè)有豎向軸承座，豎向軸承座固定聯(lián)接在豎向基板上， 豎向絲桿中間聯(lián)接有溜板，溜板通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與豎向基板聯(lián)接，豎向絲桿其中的一端穿過豎向軸承座與豎向電機(jī)固定聯(lián)接，所述攝像頭、光源、刀架聯(lián)接在溜板上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自動完成工件表面刮削的自動刮削裝置，包括支架、攝像頭，支架的底座上設(shè)有縱向位移機(jī)構(gòu)，縱向位移機(jī)構(gòu)上設(shè)有工作臺面，支架的橫梁上設(shè)有橫向位移機(jī)構(gòu)，橫向位移機(jī)構(gòu)上設(shè)有豎向位移機(jī)構(gòu)，豎向位移機(jī)構(gòu)上固定聯(lián)接有刀架，刀架上設(shè)有刀具，攝像頭拍攝方向朝向工作臺面，所述縱向位移機(jī)構(gòu)、橫向位移機(jī)構(gòu)、豎向位移機(jī)構(gòu)、攝像頭分別與控制設(shè)備相聯(lián)接。采用本發(fā)明的技術(shù)方案可以提高生產(chǎn)效率、降低勞動強(qiáng)度、并擺脫對技術(shù)工人以往經(jīng)驗(yàn)的依賴。
文檔編號B23D79/02GK102528170SQ201010606880
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者王志偉, 鄭海輝, 陳美偉 申請人:浙江大學(xué)臺州研究院