[發明專利]恒力打磨系統及方法

有效

• 申請號: 201710042546.7
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106625129B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 莫慶龍;劉鵬;周謙
• 申請（專利權）人: 廣東省智能制造研究所
• 主分類號: B24B19/22
• 分類號: B24B19/22;B24B41/00;B24B47/00;B24B41/02;B24B55/00;B28B11/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 周修文

本發明涉及一種恒力打磨系統及方法，包括打磨裝置、及推動打磨裝置對工件施加打磨壓力的氣缸，該打磨方法包括以下步驟：設定打磨裝置的重力為G，對工件施加的打磨恒壓力為F；獲取在打磨過程中氣缸軸線與水平面的實時夾角為θ，計算出氣缸的實時輸出壓力f＝F?F1，其中F1為重力G在氣缸軸線方向的實時分力，F1＝G×sinθ；控制系統根據實時輸出壓力f，對氣缸的供氣氣壓進行調節，氣缸推動打磨裝置對工件施加打磨壓力，使在打磨過程中工件受到的打磨壓力始終為F。計算出在打磨過程中打磨裝置重力在氣缸軸線方向的實時分力F1，并通過控制氣缸的供氣氣壓，調節氣缸的實時輸出壓力，使工件受到的打磨壓力恒定，提高打磨質量。

技術領域

本發明涉及恒力打磨技術領域，特別涉及一種恒力打磨系統及打磨方法。

背景技術

目前，打磨行業相當一部分打磨由熟練的工人手工完成，自動化水平較低。手工打磨不僅勞動強度大、費時、效率低，而且打磨產生的粉塵危害工人的身體健康。在打磨陶瓷坐便器時，為避免打磨粉塵對工人的身體傷害，企業一般采用機械手與打磨機結合的方案，對胚體進行自動化打磨。在高精度的磨削加工中，對工件施加的打磨壓力是影響表面加工質量和材料去除率的重要因素，因此保證打磨壓力的恒定是確保磨削質量和效率的關鍵，但在打磨過程中根據胚體的不同位置要調整機械手和打磨機的位置，而傳統的位置控制方式難以滿足每件胚體的打磨量要求，導致胚體的打磨質量嚴重下降。

發明內容

本發明的目的在于提供一種恒力打磨系統及方法，能夠保證打磨壓力的恒定，提高打磨質量。

為實現本發明的目的，采取的技術方案是：

一種恒力打磨方法，包括打磨裝置、及推動打磨裝置對工件施加打磨壓力的氣缸，氣缸與機械手的末端連接，該打磨方法包括以下步驟：

設定打磨裝置的重力為G，對工件施加的打磨恒壓力為F；

設定機械手末端在打磨過程中的運動軌跡、及對應在運動軌跡不同位置上

氣缸軸線與水平面的夾角；

打磨時獲取機械手末端的在運動軌跡上的當前位置，并讀取對應的氣缸軸線與水平面的實時夾角為θ，計算出氣缸的實時輸出壓力f＝F-F1，其中F1為重力G在氣缸軸線方向的實時分力，F1＝G×sinθ；

將恒壓力F轉化為第一電信號，將重力G在氣缸軸線方向的實時分力F1轉化為第二電信號，將第一電信號和第二電信號疊加形成輸入信號；主控制系統包括電氣比例閥，電氣比例閥根據獲得的輸入信號對氣缸的供氣氣壓進行調節，氣缸推動打磨裝置對工件施加打磨壓力，使在打磨過程中工件受到的打磨壓力始終為F。

該打磨方法計算出在打磨過程中打磨裝置重力在氣缸軸線方向的實時分力F1，并通過控制氣缸的供氣氣壓，調節氣缸的實時輸出壓力,抵消掉不同角度打磨過程中，打磨裝置沿氣缸軸線分力的影響，使工件受到的打磨壓力恒定，保證打磨均勻性，提高打磨質量，該打磨壓力為垂直于工件打磨面的正壓力，該打磨壓力與氣缸軸線位于同一直線上。

下面對技術方案進一步說明：

進一步的是，主控制系統包括電氣比例閥，電氣比例閥根據獲得的輸入信號對氣缸的供氣氣壓進行調節，使在打磨過程中工件受到的打磨壓力始終為F。通過電氣比例閥往常對氣缸供氣氣壓的控制，使電氣控制更智能。

進一步的是，將恒壓力F轉化為第一電信號，將重力G在氣缸軸線方向的實時分力F1轉化為第二電信號，將第一電信號和第二電信號疊加形成輸入信號。將第一電信號和第二電信號疊加作為電氣比例閥的輸入信號，完成對氣缸供氣氣壓的調節控制。

進一步的是，機械手通過驅動電機進行驅動，通過機械手末端在打磨過程的運動軌跡和對應運動軌跡不同位置上的驅動電機輸出，來設定對應在運動軌跡不同位置上氣缸軸線與水平面的夾角。