CN101462255B - 一种磨削过程位置和姿态误差自动调整方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磨削过程位置和姿态误差自动调整方法及系统，本发明方法包括以下步骤：1)建立一包括自动检测装置、执行机构和控制系统的自动调整系统，其中自动检测装置包括接触轴、连接轴、角位移传感器和直线位移传感器；2)控制系统控制执行机构初步确定夹持工件的位置和姿态；3)工件沿控制系统规划的路径运动，与接触轴接触并相互作用使接触轴旋转并移动；4)角位移传感器和直线位移传感器分别检测接触轴的旋转角度和直线移动位移，并反馈给控制系统；5)控制系统接收数据并进行数据分析，确定工件的位置和姿态参数，并将其传输给执行机构；6)执行机构接收控制系统数据，重新确定工件的位置和姿态，进而调整工件的位置和姿态。本发明可以广泛用于各种高尺寸精度的磨削加工中。
Description
技术领域
本发明涉及一种磨削过程误差自动调整方法及系统，特别是关于一种能够在线实时进行磨削过程位置和姿态误差自动调整方法及系统。
背景技术
磨削是以砂轮、砂带或其它磨具(如油石、砂瓦、磨头和研磨膏等)对工件进行加工的过程。在工件磨削加工时，需要磨具与工件在接触点的切线平行，但在实际加工过程中由于系统误差，导致二者的切线存在一定的角度，产生加工误差，从而影响工件的磨削精度。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够在线实时调偏的磨削过程位置和姿态误差自动调整方法及系统。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种磨削过程位置和姿态误差自动调整方法，其包括以下步骤：1)建立一个由自动检测装置、执行机构和控制系统组成的自动调整系统，其中自动检测装置包括接触轴、连接轴、角位移传感器、直线位移传感器、滑块和导轨；2)控制系统控制执行机构初步确定夹持工件的位置和姿态；3)工件沿控制系统规划的路径运动，与接触轴接触并相互作用使接触轴旋转和移动；4)角位移传感器和直线位移传感器分别检测接触轴的旋转角度和直线移动位移，并反馈给控制系统；5)控制系统接收数据并进行数据分析，确定工件的位置和姿态参数，并将其传输给执行机构；6)执行机构接收控制系统数据，重新确定工件的位置和姿态，进而调整工件的位置和姿态。
一种磨削过程位置和姿态误差自动调整系统，其特征在于：它包括自动检测装置、控制系统和执行机构三个部分；所述自动检测装置分别连接所述控制系统和执行机构，所述控制系统连接所述执行机构；所述自动检测装置包括一接触轴、一连接轴、一角位移传感器、一直线位移传感器、一滑块和一导轨；所述连接轴的上端与所述接触轴同轴固定连接；所述角位移传感器的上部为转动部分，下部为固定部分，所述转动部分与所述连接轴的下端连接，所述固定部分与所述滑块连接；所述滑块滑动设置在所述导轨上；所述直线位移传感器的伸缩端与所述角位移传感器的固定部分连接；所述角位移传感器和直线位移传感器的输出端均连接所述控制系统。
所述控制系统为已有技术中的PLC或PC机。
所述执行机构为已有技术中的机器人或磨削专机。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明方法由于设置了一个磨削过程位置和姿态误差自动调整系统，该系统的自动检测装置能够在线实时检测工件的位置和姿态信息，并反馈给控制系统进行分析，确定工件的最佳位置和姿态参数，然后控制执行机构调整工件的位置和姿态，因此调偏精度高，且具有高度的一致性，从而提高了磨削精度。2、本发明方法的检测和调偏过程无需人工参与，提高了工作效率。3、本发明系统中的控制系统和执行机构均为已有技术，技术成熟，安全可靠，通用性高，并且安装也很方便。本发明可以广泛用于各种高尺寸精度的磨削加工中。
附图说明
图1是本发明系统的整体结构框图
图2是本发明自动检测装置的结构示意图
图3是是本发明方法的工作流程图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明包括自动检测装置1、控制系统2和执行机构3三个部分。自动检测装置1分别连接控制系统2和执行机构3，用来检测0磨削过程位置和姿态误差。控制系统2为已有技术中的PLC或PC机，控制系统2与执行机构3连接并根据自动检测装置1的检测结果调整执行结构3的动作。执行机构3为已有技术中的机器人或磨削专机，用来夹持磨削工件实现磨削过程。
如图2所示，自动检测装置1包括一接触轴11、一连接轴12、一角位移传感器13、一直线位移传感器14、一滑块15和一导轨16。连接轴12的上端与接触轴11同轴固定连接，可随接触轴转动。角位移传感器13的上部为转动部分131，下部为固定部分132，其中转动部分131与连接轴12的下端连接，随连接轴12转动而转动，可以检测到连接轴12的转角；固定部分132与滑块15连接。滑块15滑动设置在导轨16上，因此接触轴11、连接轴12和角位移传感器13可整体沿导轨16直线运动。直线位移传感器14的伸缩端与角位移传感器13的固定部分132连接，可以检测到接触轴11、连接轴12和角位移传感器13的整体位移。角位移传感器13和直线位移传感器14的输出端均连接控制系统2。
本发明系统工作时，执行机构3夹持工件17与接触轴11接触，使接触轴11沿自身旋转中心旋转同时沿导轨16直线移动，从而使工件17与接触轴11在接触点的切线平行。同时角位移传感器13和直线位移传感器14实时检测接触轴11的旋转角度和直线移动位移，并将检测结果实时反馈给控制系统2，经控制系统2对检测结果进行分析处理后，控制执行机构3来调整调工件17的位置和姿态，从而使工件17以最佳位置和姿态与磨具接触，达到工件17的位置和姿态误差调整的目的。
如图3所示，本发明方法的工作流程如下：
步骤201：控制系统2控制执行机构3初步确定夹持工件17的位置和姿态。
步骤202：工件17沿控制系统2规划的路径运动，在特定点与接触轴11接触并相互作用使接触轴11产生两个运动：一是接触轴11沿自身旋转中心旋转运动，二是接触轴11沿导轨16方向直线运动。
步骤2031：角位移传感器13实时检测接触轴11的旋转角度，并反馈给控制系统2。
步骤2032：直线位移传感器14实时检测接触轴11的直线移动位移，并反馈给控制系统2。
步骤204：控制系统2接收数据并进行数据分析，确定工件17的位置和姿态参数，并将其传输给执行机构3。
步骤205：执行机构3接收控制系统2数据，重新确定工件17的位置和姿态，进而调整工件17的位置和姿态。
本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置、及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (4)
1.一种磨削过程位置和姿态误差自动调整方法，其包括以下步骤：
1)建立一个由自动检测装置、执行机构和控制系统组成的自动调整系统，其中自动检测装置包括接触轴、连接轴、角位移传感器、直线位移传感器、滑块和导轨；
2)控制系统控制执行机构初步确定夹持工件的位置和姿态；
3)工件沿控制系统规划的路径运动，与接触轴接触并相互作用使接触轴旋转和移动；
4)角位移传感器和直线位移传感器分别检测接触轴的旋转角度和直线移动位移，并反馈给控制系统；
5)控制系统接收数据并进行数据分析，确定工件的位置和姿态参数，并将其传输给执行机构；
6)执行机构接收控制系统数据，重新确定工件的位置和姿态，进而调整工件的位置和姿态。
2.一种实现如权利要求1所述方法的磨削过程位置和姿态误差自动调整系统，其特征在于：它包括自动检测装置、控制系统和执行机构三个部分；所述自动检测装置分别连接所述控制系统和执行机构，所述控制系统连接所述执行机构；
所述自动检测装置包括一接触轴、一连接轴、一角位移传感器、一直线位移传感器、一滑块和一导轨；所述连接轴的上端与所述接触轴同轴固定连接；所述角位移传感器的上部为转动部分，下部为固定部分，所述转动部分与所述连接轴的下端连接，所述固定部分与所述滑块连接；所述滑块滑动设置在所述导轨上；所述直线位移传感器的伸缩端与所述角位移传感器的固定部分连接；所述角位移传感器和直线位移传感器的输出端均连接所述控制系统。
3.如权利要求2所述的一种磨削过程位置和姿态误差自动调整系统，其特征在于：所述控制系统为已有技术中的PLC或PC机。
4.如权利要求2或3所述的一种磨削过程位置和姿态误差自动调整系统，其特征在于：所述执行机构为已有技术中的机器人或磨削专机。
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