CN105014538A - 一种平面研磨机三段式压力控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平面研磨机三段式压力控制方法，包括加压和减压过程，预先设定目标压力值、压力上限值、压力下限值、第一至第三步进压力值，采用3段加压、减压方式，使得开始时用较大的步进压力进行加压，快速达到压力上限值，然后用小一点的步进压力进行加压，减缓速度达到压力下限值，最后，采用最小的步进压力进行加压，慢慢匀速达到压力的设定值，减压是加压的逆过程，这种加压、减压方式，使得加压速度快，同时加压精度高，均匀性好，减少对工件的不平衡压力，提高成品率,第三段加压过程还分为小步进压力加压，缓慢加压避免压力过大，精确性低。

Description

一种平面研磨机三段式压力控制方法

技术领域

本发明属于电子设备应用领域，具体涉及一种平面研磨机三段式压力控制方法。

背景技术

平面研磨机为精密研磨抛光设备，被磨、抛材料放于研磨盘上，研磨盘逆时钟转动，修正轮带动工件自转，加压气缸对工件施压，工件与研磨盘作相对运转磨擦，来达到研磨抛光目的。

研磨盘修整机构采用油压悬浮导轨前后往复运动，金刚石修面刀给研磨盘的研磨面进行精密修整，得到理想的平面效果。

系列研磨机工件加压采用气缸加压的方式，压力可调；

研磨机采用PLC程控系统，触摸屏操作面板，研磨盘转速与定时可直接在触摸屏上输入。文本显示器为人机对话界面的控制方式。人机对话界面可以就设备维护、运行、故障等信息与人对话；操作界面直观方便、程序控制、操作简单。全方位安全考虑，非正常状态的误操作无效。实时监控，故障、错误报警，维护方便　研磨，是利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，通过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行的精整加工（如切削加工）。研磨可用于加工各种金属和非金属材料，加工的表面形状有平面，内、外圆柱面和圆锥面，凸、凹球面，螺纹，齿面及其他型面。加工精度可达IT5～01，表面粗糙度可达Ra0.63～0.01微米，属于精密加工 。

平面研磨机为精密研磨抛光设备，被磨、抛材料放于平整的研磨盘上，研磨盘逆时钟转动，修正轮带动工件自转，重力加压或其它方式对工件施压，工件与研磨盘作相对运转磨擦，来达到研磨抛光目的。产生磨削作用的磨料颗粒有两种来源，一种来自于不断外加（常称为游离磨料）；另一种方法是将磨料颗粒固定在研磨盘中（常称为固着磨料）。

申请号为200610128257.0，申请日为2006年11月21日公开了一种钢球研磨机的主压力传递机构。涉及一种钢球研磨机,本发明的目的是提供一种钢球研磨机的主压力传递机构,这种主压力传递机构的工艺性好,制造费用低,研磨的钢球精度高。本发明的技术方案是,钢球研磨机的主压力传递机构,包括法兰盘、弹簧和压块,在法兰盘的盲孔中固定一导向柱,弹簧的上端置于导向柱和法兰盘盲孔之间的环形腔内,其下端置于导向套孔内,导向套和弹簧的下端面置于压板上的环形平面上。法兰盘盲孔端面和导向柱体内设有螺纹孔与螺钉的外螺纹相配。本发明用于钢球研磨机。

申请号为201020255177.3，申请日为2010年07月12日公开了一种能提高产品质量的双层平面研磨机压力平衡机构,它包括立轴,立轴上设有由下磨盘传动系统(3)带动的主下磨盘(4)、副下磨盘(7)和由上磨盘传动系统(11)带动的主上磨盘(6)、副上磨盘(8),其特征是所述的立轴为与底座(1)连接的台阶轴(2),副下磨盘(7)安装在台阶轴(2)的轴肩(10)上,本实用新型结构简单,两对研磨盘的工作压力相同,工件加工条件相同,产品质量得到了保证。

上述专利在一定程度了对研磨机的工作压力做了改进，但是，对于研磨机领域来说，当上研磨盘下降到工件上表面以及在工件上表面提起的过程，控制不好会造成损坏工件的后果，使得工件损坏率高，成品率降低，同时，在研磨过程中，压力的控制对工件的研磨速度、研磨效率影响也很大，压力控制不好会造成工件研磨过程中损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种平面研磨机三段式压力控制方法，解决了现有技术中上盘压力控制精度不够造成工件损坏率高、成品率低的问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种平面研磨机三段式压力控制方法，所述平面研磨机包括控制器、采样模块、气缸，所述采样模块包括压力传感器、拉力传感器、到位传感器，所述气缸包括上气缸和下气缸，所述控制器分别与压力传感器、拉力传感器、到位传感器、气缸连接，所述压力传感器设置于研磨机主体的中心位置，拉力传感器设置于上气缸的顶部，到位传感器设置于下气缸的底部，所述下气缸与研磨机的上研磨盘连接，所述压力传感器用于检测上研磨盘对工件的压力，所述三段式压力控制方法包括加压和减压过程，预先设定目标压力值、压力上限值、压力下限值、第一至第三步进压力值，其中，加压过程的具体步骤如下：

步骤1、判断是否有上盘下降到位信号，如果有，执行步骤3，否则，执行步骤2；

步骤2、平面研磨机的压力传感器实时检测上盘对工件的压力值；

步骤3、根据预先设定的目标压力值及上盘对工件的实时压力值计算压力差值；

步骤4、比较压力差值与预先设定的压力上限值，如果压力差值大于压力上限值，上盘对工件的当前压力增加第一步进压力值，否则，执行步骤5；

步骤5、比较压力差值与预先设定的压力下限值，如果压力差值大于压力下限值，上盘对工件的当前压力增加第二步进压力值，否则，执行步骤6；

步骤6、上盘对工件的当前压力增加第三步进压力值，并判断压力差值是否大于第三步进压力值，如果大于，执行步骤7，否则执行步骤8；

步骤7、上盘对工件的当前压力增加第三步进压力的一半；

步骤8、重复执行步骤6，直到上研磨盘对工件的当前压力达到预先设定的目标压力值，上研磨盘保持该目标压力值对工件加压；

减压过程的具体步骤如下：

步骤a、压力传感器实时检测上盘对工件的当前压力；

步骤b、根据预先设定的目标压力值及上盘对工件的实时压力计算压力差值；

步骤c、比较压力差值与预先设定的压力下限值，如果压力差值小于压力下限值，上盘对工件的当前压力减小第三步进压力值，否则，执行步骤b；

步骤d、比较压力差值与预先设定的压力上限值，如果压力差值小于压力上限值，上盘对工件的当前压力减小第二步进压力值，否则，执行步骤c；

步骤e、上盘对工件的当前压力减小第一步进压力值；

步骤f、重复依次执行步骤1、步骤2、步骤a至步骤d，直到上盘对工件的当前压力等于0，上盘停止。

所述第一步进压力值＞第二步进压力值＞第三步进压力值。

还包括报警装置和显示装置，所述报警装置包括蜂鸣器、LED灯，所述显示装置为液晶屏或LED显示屏。

所述控制器的中央处理器为51内核的单片机。

所述控制器的中央处理器为MSC1210单片机。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、采用3段加压、减压方式，使得开始时用较大的步进压力进行加压，快速达到压力上限值，然后用小一点的步进压力进行加压，减缓速度达到压力下限值，最后，采用最小的步进压力进行加压，慢慢匀速达到压力的设定值，减压是加压的逆过程，这种加压、减压方式，使得加压速度快，同时加压精度高，均匀性好，减少对工件的不平衡压力，提高成品率,第三段加压过程还分为小步进压力加压，缓慢加压避免压力过大， 精确性低。

2、采用MCS1210芯片，这种芯片具有结构简单、稳定性高、精度高的特点，同时其价格便宜，具有很好的性价比，能够满足该装置的需求。

具体实施方式

下面对本发明的结构及工作过程作进一步说明。

一种平面研磨机三段式压力控制方法，所述平面研磨机包括控制器、采样模块、气缸，所述采样模块包括压力传感器、拉力传感器、到位传感器，所述气缸包括上气缸和下气缸，所述控制器分别与压力传感器、拉力传感器、到位传感器、气缸连接，所述压力传感器设置于研磨机主体的中心位置，拉力传感器设置于上气缸的顶部，到位传感器设置于下气缸的底部，所述下气缸与研磨机的上研磨盘连接，所述压力传感器用于检测上研磨盘对工件的压力，所述三段式压力控制方法包括加压和减压过程，预先设定目标压力值、压力上限值、压力下限值、第一至第三步进压力值，其中，加压过程的具体步骤如下：

步骤1、判断是否有上盘下降到位信号，如果有，执行步骤3，否则，执行步骤2；

步骤2、平面研磨机的压力传感器实时检测上盘对工件的压力值；

步骤3、根据预先设定的目标压力值及上盘对工件的实时压力值计算压力差值；

步骤4、比较压力差值与预先设定的压力上限值，如果压力差值大于压力上限值，上盘对工件的当前压力增加第一步进压力值，否则，执行步骤5；

步骤5、比较压力差值与预先设定的压力下限值，如果压力差值大于压力下限值，上盘对工件的当前压力增加第二步进压力值，否则，执行步骤6；

步骤6、上盘对工件的当前压力增加第三步进压力值，并判断压力差值是否大于第三步进压力值，如果大于，执行步骤7，否则执行步骤8；

步骤7、上盘对工件的当前压力增加第三步进压力的一半；

步骤8、重复执行步骤6，直到上研磨盘对工件的当前压力达到预先设定的目标压力值，上研磨盘保持该目标压力值对工件加压；

减压过程的具体步骤如下：

步骤a、压力传感器实时检测上盘对工件的当前压力；

步骤b、根据预先设定的目标压力值及上盘对工件的实时压力计算压力差值；

步骤c、比较压力差值与预先设定的压力下限值，如果压力差值小于压力下限值，上盘对工件的当前压力减小第三步进压力值，否则，执行步骤b；

步骤d、比较压力差值与预先设定的压力上限值，如果压力差值小于压力上限值，上盘对工件的当前压力减小第二步进压力值，否则，执行步骤c；

步骤e、上盘对工件的当前压力减小第一步进压力值；

步骤f、重复依次执行步骤1、步骤2、步骤a至步骤d，直到上盘对工件的当前压力等于0，上盘停止。

所述第一步进压力值＞第二步进压力值＞第三步进压力值。

还包括报警装置和显示装置，所述报警装置包括蜂鸣器、LED灯，所述显示装置为液晶屏或LED显示屏。

所述控制器的中央处理器为51内核的单片机。

所述控制器的中央处理器为MSC1210单片机。

本发明采用MCS1210芯片作为控制器的中央处理器，这种芯片具有结构简单、稳定性高、精度高的特点，同时其价格便宜，具有很好的性价比，能够满足该装置的需求。

Claims (5)

1.一种平面研磨机三段式压力控制方法，所述平面研磨机包括控制器、采样模块、气缸，所述采样模块包括压力传感器、拉力传感器、到位传感器，所述气缸包括上气缸和下气缸，所述控制器分别与压力传感器、拉力传感器、到位传感器、气缸连接，所述压力传感器设置于研磨机主体的中心位置，拉力传感器设置于上气缸的顶部，到位传感器设置于下气缸的底部，所述下气缸与研磨机的上研磨盘连接，所述压力传感器用于检测上研磨盘对工件的压力，其特征在于：所述三段式压力控制方法包括加压和减压过程，预先设定目标压力值、压力上限值、压力下限值、第一至第三步进压力值，其中，加压过程的具体步骤如下： 

步骤1、判断是否有上盘下降到位信号，如果有，执行步骤3，否则，执行步骤2；

步骤2、平面研磨机的压力传感器实时检测上盘对工件的压力值；

步骤3、根据预先设定的目标压力值及上盘对工件的实时压力值计算压力差值；

步骤4、比较压力差值与预先设定的压力上限值，如果压力差值大于压力上限值，上盘对工件的当前压力增加第一步进压力值，否则，执行步骤5；

步骤5、比较压力差值与预先设定的压力下限值，如果压力差值大于压力下限值，上盘对工件的当前压力增加第二步进压力值，否则，执行步骤6；

步骤6、上盘对工件的当前压力增加第三步进压力值，并判断压力差值是否大于第三步进压力值，如果大于，执行步骤7，否则执行步骤8；

步骤7、上盘对工件的当前压力增加第三步进压力的一半；

步骤8、重复执行步骤6，直到上盘对工件的当前压力达到预先设定的目标压力值，上盘保持该目标压力值对工件加压；

减压过程的具体步骤如下：

步骤a、压力传感器实时检测上盘对工件的当前压力；

步骤b、根据预先设定的目标压力值及上盘对工件的实时压力计算压力差值；

步骤c、比较压力差值与预先设定的压力下限值，如果压力差值小于压力下限值，上盘对工件的当前压力减小第三步进压力值，否则，执行步骤b；

步骤d、比较压力差值与预先设定的压力上限值，如果压力差值小于压力上限值，上盘对工件的当前压力减小第二步进压力值，否则，执行步骤c；

步骤e、上盘对工件的当前压力减小第一步进压力值；

步骤f、重复依次执行步骤1、步骤2、步骤a至步骤d，直到上盘对工件的当前压力等于0，上盘停止。

2.根据权利要求1所述的平面研磨机三段式压力控制方法，其特征在于：所述第一步进压力值＞第二步进压力值＞第三步进压力值。

3.根据权利要求1所述的平面研磨机三段式压力控制方法，其特征在于：还包括报警装置和显示装置，所述报警装置包括蜂鸣器、LED灯，所述显示装置为液晶屏或LED显示屏。

4.根据权利要求1所述的平面研磨机三段式压力控制方法，其特征在于：所述控制器的中央处理器为51内核的单片机。

5.根据权利要求4所述的平面研磨机三段式压力控制方法，其特征在于：所述控制器的中央处理器为MSC1210单片机。