[发明专利]一种复杂曲面自适应包覆性砂带打磨系统和打磨方法

权利要求书

1.一种复杂曲面自适应包覆性砂带打磨系统，其特征在于：该打磨系统包括接触轮导向机构、接触轮安装调节机构、张紧力感知机构、张紧力调节机构、驱动电机和机架；所述接触轮导向机构与接触轮安装调节机构连接，所述接触轮安装调节机构固定在所述机架上，所述张紧力感知机构与所述机架连接，所述张紧力调节机构与所述机架连接，所述电机与所述机架连接，并驱动砂带转动。

2.根据权利要求1所述的复杂曲面自适应包覆性砂带打磨系统，其特征在于：所述的接触轮导向机构包括接触轮、导向块Ⅰ、导向块Ⅱ、力传感器Ⅰ、力传感器Ⅱ、气缸Ⅰ和气缸Ⅱ，所述的接触轮安装在导向块Ⅰ和导向块Ⅱ之间，可以分别进行角度调节；所述导向块Ⅰ和导向块Ⅱ分别与力传感器Ⅰ和力传感器Ⅱ通过螺栓固接，力传感器Ⅰ和力传感器Ⅱ再分别与气缸Ⅰ和气缸Ⅱ固接，通过感知力传感器Ⅰ和力传感器Ⅱ的力及比例调节阀分别控制气缸Ⅰ和气缸Ⅱ的伸缩量，进而控制导向块Ⅰ和导向块Ⅱ的相对位置，最终实现接触轮角度的调节。

3.根据权利要求1所述的复杂曲面自适应包覆性砂带打磨系统，其特征在于：所述接触轮安装调节机构包括丝杠导轨、直线导轨、两个滑块、锁紧螺栓、手轮和固定块，所述两个滑块均在所述丝杠导轨和直线导轨上，所述手轮与所述丝杠导轨连接，可转动手轮调节两个滑块的间距，所述锁紧螺栓与所述滑块和直线导轨配合，起到锁紧滑块的作用，所述丝杠导轨和直线导轨均固接在固定块上，所述固定块通过连接杆固定在机架上。

4.根据权利要求1所述的复杂曲面自适应包覆性砂带打磨系统，其特征在于：所述张紧力感知机构包括张紧力感知轮、力传感器Ⅲ、支架Ⅰ和固定架Ⅰ，所述张紧力感知轮安装在所述支架内，所述力传感器Ⅲ安装在支架下方，所述力传感器Ⅲ安装在所述固定架上，通过设计轮系位置关系，使得张紧力感知轮受到竖直向下的力。

5.根据权利要求1所述的复杂曲面自适应包覆性砂带打磨系统，其特征在于：所述张紧力调节机构包括张紧力调节轮、气缸Ⅲ、液压缸、支架Ⅱ、连接块和固定架Ⅱ，所述张紧力调节轮安装在所述支架Ⅱ内，所述气缸安装在所述支架Ⅱ下，所述液压缸和气缸Ⅲ通过连接块固接，所述液压缸安装在所述固定架Ⅱ上；可通过拧动液压缸外部螺栓实现张紧力调节轮大行程移动，方便砂带的拆卸和更换；气缸Ⅲ受PLC模块控制，经比例调节阀实现调节张紧力的作用。

6.一种利用权利要求1所述打磨系统进行的复杂曲面自适应包覆性砂带打磨方法，其特征在于：该方法是在打磨过程中进行接触力控制和张紧力控制，具体为：先在上位机上预设接触力和张紧力，接触力控制是利用力传感器Ⅰ和力传感器Ⅱ采集接触轮左右两侧接触力，通过PLC模块进行信号处理后控制气缸Ⅰ和气缸Ⅱ上的气动比例调节阀，以控制相应气缸Ⅰ和气缸Ⅱ伸缩运动，保证接触轮两端接触力平衡且都保持在预设接触力值；张紧力控制是利用张紧力感知机构中力传感器Ⅲ采集砂带对张紧力感知轮竖直向下的力，再根据几何关系对张紧力进行受力分析，并通过计算机程序计算出张紧力，由PLC模块信号处理后控制气缸Ⅲ上气压比例调节阀，以控制气缸Ⅲ伸缩运动带动张紧力调节轮上下移动，达到砂带预设张紧力。