[發明專利]基于疊合量檢測的閥芯同步磨削去毛刺一體化方法及系統

有效

• 申請號: 201910801794.4
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN110549188B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 陳明;王建文;黨嘉強;劉暢;安慶龍;明偉偉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B24B9/00
• 分類號: B24B9/00;B24B51/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種基于疊合量檢測的閥芯同步磨削去毛刺一體化加工方法，其特征在于，由伺服閥芯同步磨削去毛刺磨床完成閥芯自動裝夾和工作棱邊的同步精密磨削與去毛刺，通過工業上下料機器人來抓取并運送閥芯工件，在視覺CCD工業相機檢測輔助下完成伺服閥滑副自動裝配，由電液伺服閥計算機氣動配磨測試臺進行伺服閥滑副自動裝夾和伺服閥疊合量自動檢測，系統工控操作臺實現系統完整工作流程實時控制及加工參量自適應控制；

所述的伺服閥芯同步磨削去毛刺磨床中集成有：閥芯工件自動裝夾機構、工件裝夾檢測系統、閥芯磨削加工系統和閥芯自動去毛刺系統，該伺服閥芯同步磨削去毛刺磨床在同一設備上實現伺服閥芯的同步磨削加工和自動化去毛刺，能夠配合外部工業機器人進行閥芯工件的自動裝夾，并檢測裝夾過程是否完成，反饋輸出裝夾完成信號；

所述的閥芯自動裝夾是指：機器人抓取待加工工件運送至同步磨削去毛刺磨床卡爪處，磨床上的自動裝夾機構打開卡爪并卡緊閥芯工件，機構自動閉合穩定裝夾閥芯工件，工件裝夾檢測系統檢測到工件裝夾到位后向系統工控操作臺輸出工件裝夾完成信號；

所述的閥芯工件工作棱邊的同步精密磨削與去毛刺是指：伺服閥芯同步磨削去毛刺磨床工作，驅動閥芯工件旋轉，閥芯磨削加工系統對閥芯工件進行軸向靠磨；同時，閥芯自動去毛刺系統對閥芯工件進行徑向進給的去毛刺加工；

所述的伺服閥滑副自動裝配是指：機器人抓取閥芯工件至電液伺服閥計算機氣動配磨測試臺的伺服閥自動裝夾機構處，移動工件靠近伺服閥自動裝夾機構所夾持的閥套，同時機構位置上方的視覺CCD工業相機實時檢測機器人末端工件位姿，將位姿數據傳輸至系統工控操作臺，系統軟件根據預標定的裝配所需的位姿數據，控制工業機器人調節末端位姿以達到工件裝配要求，進而機器人末端控制閥芯進行軸向運動從而完成伺服閥滑副完全裝配；

所述的電液伺服閥計算機氣動配磨測試臺中集成有：伺服閥疊合量檢測系統、伺服閥自動裝夾機構、疊合量數據處理專用計算機，該電液伺服閥計算機氣動配磨測試臺能夠配合外部工業機器人實現閥芯-閥套滑副的自動裝配，實現伺服閥的自動裝夾，檢測伺服閥疊合量并初步處理所測數據，而后將其輸出；

所述的伺服閥滑副自動裝夾是指：在上述的伺服閥滑副自動裝配過程中，當視覺CCD工業相機檢測到閥芯工件位姿與閥套一致即裝配完成后，系統工控操作臺進行工作流程控制，控制電液伺服閥計算機氣動配磨測試臺的伺服閥自動裝夾機構行使功能，進行伺服閥整體裝夾到位；

所述的伺服閥疊合量自動檢測是指：伺服閥芯同步磨削去毛刺磨床的伺服閥疊合量檢測系統對伺服閥滑副進行疊合量自動檢測，同時與疊合量數據處理專用計算機實時通信，由疊合量數據處理專用計算機處理原始測量數據，輸出測試結果數據至系統工控操作臺；

所述的系統工控操作臺包括：中央控制模塊以及分別與之相連的磨床控制模塊、機器人控制模塊、測試臺控制模塊和視覺檢測模塊，其中：磨床控制模塊與伺服閥芯同步磨削去毛刺磨床相連并監測磨床工作狀態、傳輸磨床工作控制信號，機器人控制模塊與上下料工業機器人相連并監測機器人工作狀態傳輸機器人運動控制信號，測試臺控制模塊與電液伺服閥計算機氣動配磨測試臺相連并監測測試臺工作狀態、傳輸測試臺工作控制信號，視覺檢測模塊與視覺CCD工業相機相聯并監測伺服閥滑副裝配時工件位姿信號，具有面向用戶的工作流程操作面板和控制接口的中央控制模塊處理來自其他模塊的狀態數據得到系統實時工作流程控制指令數據；

所述的系統完整工作流程實時控制及加工參量自適應控制是指：系統軟件判斷當前閥芯與配磨測試臺所組成的伺服閥疊合量是否能達到預設要求，若未達到，根據工件當前所測得的疊合量數據進行處理運算，確定出下一次磨削加工所需的進給量，而后機器人運送閥芯至磨床，再次進行同步磨削與自動去毛刺加工工序流程；若已達到預設要求，自動裝夾機構打開，協同機器人卸下已加工工件，完成本工件加工作業，可進行下一件待加工工件的磨削與去毛刺加工。