CN104476374B - 一种抛光补偿方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抛光补偿方法及其装置，通过检测电机的空载扭矩、抛光轮的半径及负载扭矩输入到PLC，由PLC根据输入值及预设的线速度、抛光力计算抛光轮的实时角速度与下压或前进距离，发送信号给抛光电机及补偿电机，调整抛光轮的角速度与下压或前进距离，然后重复上述步骤实现闭环控制，保证抛光力及线速度在预设范围之内，提供一种闭环控制抛光机的抛光力及抛光轮线速度的补偿方法及装置。本发明结构精密，闭环控制，提高抛光质量及稳定性。

Description

一种抛光补偿方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种抛光补偿方法及其装置。
背景技术
随着人们对产品外形和表面质量要求的提高，在产品精加工过程中，经常采用抛光加工。对复杂曲面的抛光加工，传统采用手工作业，不仅费时费力，效率低下，而且产品的一致性差，精度不高。现有的机器人抛光系统等数控抛光系统，使用编程控制，自动化作业，可以改善工人的工作条件及提高生产效率，但是由于抛光轮由多层帆布或者毡布层叠起来，缝合而成，具有较强的柔性且易磨损，抛光过程中抛光轮不断损耗，需对抛光轮的损耗进行补偿以保证抛光质量。现有补偿方法多为在程序上设定按时间间隔进行补偿，这种方法补偿滞后，导致抛光质量波动。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种抛光补偿方法及其装置，闭环补偿抛光轮的损耗，保持抛光力及线速度，提高抛光效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种抛光补偿方法，包括下述步骤：
a、检测负载扭矩与空载扭矩输入PLC，计算两者的差值；
b、当实测扭矩与设定扭矩相等时，检测抛光轮半径，输入PLC；
c、PLC通过抛光轮半径及预设线速度计算实时角速度，发出信号给抛光电机，调整抛光轮的角速度；
d、PLC根据抛光轮半径及预设抛光力计算出目标扭矩，再根据目标扭矩、空载扭矩及负载扭矩计算出下压或前进距离，发出信号给补偿电机，调整抛光轮的下压或前进距离；
e、重复上述a、b、c、d四步，使抛光轮的线速度及抛光力保持在设定范围之内。
一种抛光补偿装置，包括有支撑架,所述支撑架上连接有基座，所述基座连接有支臂，所述支撑架连接有补偿电机，所述支撑架设置有丝杆或螺杆，所述补偿电机通过所述丝杆或螺杆连接所述基座，所述补偿电机驱动所述丝杆或螺杆转动从而推动所述基座运动；所述基座连接有抛光电机及由其驱动的抛光轮；所述支撑架上安装有用于检测所述基座通过的检测机构，所述补偿电机、所述抛光电机及所述检测机构与PLC连接。
作为上述技术方案的改进，所述支撑架设置有二根平行的滑轨，所述基座设置有与所述滑轨适配的滑块。
作为上述技术方案的进一步改进，所述抛光电机直接驱动所述抛光轮。
另一种方式为所述电机通过皮带驱动所述抛光轮。
进一步，所述支臂一端的上方安装所述电机，另一端安装抛光轮主轴，所述电机的输出轴安装有第一皮带轮，所述抛光轮主轴于对应的一端安装有与所述第一皮带轮配套的第二皮带轮，另一端安装所述抛光轮。
本发明的有益效果是：通过检测电机的空载扭矩、抛光轮的半径及负载扭矩输入到PLC，由PLC根据输入值及预设的线速度、抛光力计算抛光轮的实时角速度与下压或前进距离，调整抛光轮的角速度与下压或前进距离，重复上述步骤实现闭环控制，保证抛光力及线速度在预设范围之内，提高抛光质量及其稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中基座的结构示意图；
图3是本发明中支臂部分的结构示意图。
具体实施方式
一种抛光补偿方法，包括下述步骤：
a、检测负载扭矩与空载扭矩输入PLC，计算两者的差值即为实测扭矩；
b、当实测扭矩与设定扭矩相等时，检测抛光轮半径，输入PLC(抛光机设定一个零位，抛光轮初次接触工件设为基准位置，根据零位与基准位置的差值计算抛光轮的初始半径Rc，再根据抛光轮从基准位置到达负载的距离L与初始半径Rc计算半径Rs，Rs＝Rc-L)；
c、PLC通过抛光轮半径及预设线速度计算实时角速度，发出信号给抛光电机，调整抛光轮的角速度；(υp＝υs/Rs,式中υp是目标角速度、υs是预设线速度、Rs是步骤b中计算出的半径。)
d、PLC根据抛光轮半径及预设抛光力计算出目标扭矩，再根据目标扭矩、空载扭矩及负载扭矩计算出下压或前进距离，发出信号给补偿电机，调整抛光轮的下压或前进距离；{Ms＝Fs*Rs，式中Ms是目标扭矩、Fs是预设抛光力、Rs是步骤b计算出的半径；△M＝Ms-(Mf-Mk)，式中Ms是目标扭矩、Mf是负载扭矩、Mk是空载扭矩；Ls＝△M*P+∑△M*I+(△n-△n-1)，式中Ls是下压距离、P是比例系数、I是积分系数、△n是第n次的△M、△n-1是第n-1次的△M，P与I是预设的经验值。}
e、重复上述a、b、c、d四步，使抛光轮的线速度及抛光力保持在设定范围之内。采用上述方法，抛光机实时闭环控制抛光力及线速度，保证抛光质量的稳定。
参照图1至图3，一种抛光补偿装置，包括有支撑架1,所述支撑架1上连接有基座2，所述基座2连接有支臂3，所述支撑架1连接有补偿电机6，所述支撑架1设置有丝杆或螺杆102，所述补偿电机6通过所述丝杆或螺杆102连接所述基座2，所述补偿电机6驱动所述丝杆或螺杆102转动从而推动所述基座2运动；所述基座2连接有抛光电机4及由其驱动的抛光轮5；所述支撑架1上安装有用于检测所述基座2通过的检测机构7，所述补偿电机6、所述抛光电机4及所述检测机构7与PLC连接。采用上述结构，当支撑架1竖向放置时，调整抛光轮的下压距离，补偿损耗；当支撑架1横向放置时，调整抛光轮的前进距离，补偿损耗。所述补偿电机6及抛光电机4均为伺服电机，补偿电机6测量抛光轮的下压距离、抛光电机4测量扭矩及转速、检测机构7定位抛光轮的零位，作为PLC的输入信号；同时，补偿电机6及抛光电机4接收PLC的输出信号调整抛光轮的下压或前进距离及转速，闭环补偿抛光轮的损耗。所述检测机构7可以是光电检测开关、限位开关，还可以是激光检测装置等。
在本实施例中，优选的，所述支撑架1设置有二根平行的滑轨101，所述基座2设置有与所述滑轨101适配的滑块201。采用上述结构，通过滑块201与滑轨101的配合，基座2可沿滑轨101滑动，滑动顺畅而且结构简单，成本低。
在本实施例中，优选的，抛光电机4直接驱动所述抛光轮5，采用直接驱动的方式，抛光轮5与抛光电机4的转速一致性高，动作准确。
另外，所述电机4还可以通过皮带驱动所述抛光轮5。优选的，所述支臂3一端的上方安装所述电机4，另一端安装抛光轮主轴501，所述电机4的输出轴安装有第一皮带轮401，所述抛光轮主轴501于对应的一端安装有与所述第一皮带轮401配套的第二皮带轮502，另一端安装所述抛光轮5。采用皮带连接的方式，重量分布均衡，调整及维护方便。
以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种抛光补偿方法，其特征在于包括下述步骤：
a、检测负载扭矩与空载扭矩输入PLC，计算两者的差值；
b、当实测扭矩与设定扭矩相等时，检测抛光轮半径，输入PLC；
c、PLC通过抛光轮半径及预设线速度计算实时角速度，发出信号给抛光电机，调整抛光轮的角速度；
d、PLC根据抛光轮半径及预设抛光力计算出目标扭矩，再根据目标扭矩、空载扭矩及负载扭矩计算出下压或前进距离，发出信号给补偿电机，调整抛光轮的下压或前进距离；
e、重复上述a、b、c、d四步，使抛光轮的线速度及抛光力保持在设定范围之内。
2.一种用于实现权利要求1所述的抛光补偿方法的抛光补偿装置，包括有支撑架（1）,所述支撑架（1）上连接有基座（2），所述基座（2）连接有支臂（3），其特征在于：所述支撑架（1）连接有补偿电机(6)，所述支撑架（1）设置有丝杆或螺杆（102），所述补偿电机(6)通过所述丝杆或螺杆（102）连接所述基座（2），所述补偿电机(6)驱动所述丝杆或螺杆（102）转动从而推动所述基座（2）运动；所述基座（2）连接有抛光电机（4）及由其驱动的抛光轮（5）；所述支撑架（1）上安装有用于检测所述基座（2）通过的检测机构（7），所述补偿电机(6)、所述抛光电机（4）及所述检测机构（7）与PLC连接。
3.根据权利要求2所述的一种抛光补偿装置，其特征在于：所述支撑架（1）设置有二根平行的滑轨（101），所述基座（2）设置有与所述滑轨（101）适配的滑块（201）。
4.根据权利要求3所述的一种抛光补偿装置，其特征在于：所述抛光电机（4）直接驱动所述抛光轮（5）。
5.根据权利要求3所述的一种抛光补偿装置，其特征在于：所述抛光电机（4）通过皮带驱动所述抛光轮（5）。
6.根据权利要求5所述的一种抛光补偿装置，其特征在于：所述支臂（3）一端的上方安装所述抛光电机（4），另一端安装抛光轮主轴（501），所述抛光电机（4）的输出轴安装有第一皮带轮（401），所述抛光轮主轴（501）于对应的一端安装有与所述第一皮带轮（401）配套的第二皮带轮（502），另一端安装所述抛光轮（5）。
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