[發(fā)明專(zhuān)利]恒力輸出方法、裝置、介質(zhì)及軸向浮動(dòng)恒力裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210620166.8
• 申請(qǐng)日: 2022-06-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114683173B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳凌峰;謝暉;易建業(yè)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 季華實(shí)驗(yàn)室
• 主分類(lèi)號(hào): B24B49/16
• 分類(lèi)號(hào): B24B49/16;B24B49/00
• 代理公司: 北京開(kāi)陽(yáng)星知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11710
• 代理人: 姚金金

本公開(kāi)涉及恒力打磨技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種恒力輸出方法、裝置、介質(zhì)及軸向浮動(dòng)恒力裝置。其中，恒力輸出方法包括建立負(fù)載的質(zhì)量、負(fù)載的傾角、負(fù)載的加速度、氣缸氣壓和目標(biāo)輸出恒力的力學(xué)關(guān)系式；獲取負(fù)載的位移，基于負(fù)載的位移確定負(fù)載的加速度；控制軸向浮動(dòng)恒力裝置處于非打磨壓縮狀態(tài)下，基于負(fù)載的傾角、負(fù)載的加速度以及當(dāng)前氣缸氣壓，確定負(fù)載的質(zhì)量；在軸向浮動(dòng)恒力裝置處于打磨過(guò)程中，基于負(fù)載的質(zhì)量、負(fù)載的傾角和負(fù)載的加速度，確定目標(biāo)輸出恒力對(duì)應(yīng)的目標(biāo)氣缸氣壓。通過(guò)本公開(kāi)的技術(shù)方案，無(wú)需安裝力傳感器即可實(shí)現(xiàn)不同傾角和不同負(fù)載下目標(biāo)恒力的輸出，且提高了目標(biāo)恒力輸出的精度，簡(jiǎn)化了軸向浮動(dòng)恒力裝置結(jié)構(gòu)和電路結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及恒力打磨技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種恒力輸出方法、裝置、介質(zhì)及軸向浮動(dòng)恒力裝置。

背景技術(shù)

拋光、打磨作業(yè)是零部件制造業(yè)過(guò)程中重要一環(huán)，傳統(tǒng)的人工打磨方式存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、粉塵不利工人健康、打磨效率低的問(wèn)題。因而企業(yè)一般采用機(jī)器人與打磨機(jī)結(jié)合的方案，對(duì)胚體進(jìn)行自動(dòng)化打磨。在高精度的磨削加工中，對(duì)工件施加的打磨壓力是影響表面加工質(zhì)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(zhì)量和效率的關(guān)鍵，也很有必要研發(fā)一款恒力裝置。

由于恒力裝置的負(fù)載會(huì)變化，現(xiàn)有的恒力裝置一般會(huì)采用力傳感器，通過(guò)內(nèi)部力學(xué)換算輸出所需恒力的氣壓值。但恒力裝置采用力傳感器時(shí)，導(dǎo)致恒力裝置結(jié)構(gòu)和電路更加復(fù)雜。

也有恒力裝置不采用力傳感器，其假定恒力裝置的負(fù)載為已知時(shí)，通過(guò)力學(xué)換算輸出恒力的方法，不考慮恒力裝置的負(fù)載變化時(shí)的工況，無(wú)法實(shí)現(xiàn)負(fù)載變化時(shí)的恒力輸出。另外，恒力裝置的負(fù)載存在加速運(yùn)動(dòng)的情況，而恒力裝置負(fù)載一般都較大，即使加速度較小，其產(chǎn)生的力也會(huì)影響恒力輸出的精度。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題或者至少部分地解決上述技術(shù)問(wèn)題，本公開(kāi)提供了一種恒力輸出方法、裝置、介質(zhì)及軸向浮動(dòng)恒力裝置，無(wú)需安裝力傳感器即可實(shí)現(xiàn)不同傾角和不同負(fù)載下目標(biāo)恒力的輸出，且提高了目標(biāo)恒力輸出的精度，簡(jiǎn)化了軸向浮動(dòng)恒力裝置結(jié)構(gòu)和電路結(jié)構(gòu)。

第一方面，本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種恒力輸出方法，包括：

建立負(fù)載的質(zhì)量、負(fù)載的傾角、負(fù)載的加速度、氣缸氣壓和目標(biāo)輸出恒力的力學(xué)關(guān)系式；

獲取所述負(fù)載的位移，基于所述負(fù)載的位移確定所述負(fù)載的加速度；

控制軸向浮動(dòng)恒力裝置處于非打磨壓縮狀態(tài)下，基于所述負(fù)載的傾角、所述負(fù)載的加速度以及當(dāng)前氣缸氣壓，確定所述負(fù)載的質(zhì)量；

在所述軸向浮動(dòng)恒力裝置處于打磨過(guò)程中，基于所述負(fù)載的質(zhì)量、所述負(fù)載的傾角和所述負(fù)載的加速度，確定所述目標(biāo)輸出恒力對(duì)應(yīng)的目標(biāo)氣缸氣壓。

在一些實(shí)施例中，所述建立負(fù)載的質(zhì)量、負(fù)載的傾角、負(fù)載的加速度、氣缸氣壓和目標(biāo)輸出恒力的力學(xué)關(guān)系式，包括：

對(duì)所述軸向浮動(dòng)恒力裝置進(jìn)行受力分析，得到第一關(guān)系式；其中，所述第一關(guān)系式為：

k×Pc+b+(m1+m2)×gcosα-Fo=(m1+m2)×a

其中，k代表氣缸的活塞面積，Pc代表氣缸氣壓，b代表氣缸的氣壓力偏置，m1代表浮動(dòng)模塊的質(zhì)量，m2代表負(fù)載的質(zhì)量，g代表重力加速度，α代表負(fù)載的傾角，F(xiàn)o代表工件對(duì)負(fù)載的作用力，a代表負(fù)載的加速度；其中Fo的大小等于目標(biāo)輸出恒力的大小。

在一些實(shí)施例中，所述負(fù)載的位移通過(guò)位移傳感器獲取；

所述負(fù)載的傾角通過(guò)傾角傳感器獲取；

所述氣缸氣壓基于電氣比例閥的調(diào)節(jié)進(jìn)行獲取。

在一些實(shí)施例中，所述基于所述負(fù)載的位移確定所述負(fù)載的加速度，包括：

基于所述負(fù)載的位移采用濾波算法確定所述負(fù)載的移動(dòng)速度；