CN108422304A - 一种恒压抛光的方法及数控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种恒压抛光的方法，应用于数控系统，本方法将打磨轨迹轨迹区分为抛光段和非抛光段，控制系统根据轨迹的不同切换为位置控制模式和力矩控制模式，在位置控制模式时，抛光轮只进行位移，在力矩控制模式时，抛光轮通过Z轴控制抛光轮与工件的相对位置来保证Z轴力矩保持在恒定的范围内，达到恒压抛光。该方法极大地简化了控制过程，大幅缩短了设备研发周期，降低了研发成本。

Description

一种恒压抛光的方法及数控系统
技术领域
本发明涉及数控系统，尤其是一种恒压抛光的方法及数控系统。
背景技术
目前非标互感器抛光轮打磨抛光智能化控制难度主要体现在如下几个方面：
1、抛光轮抛光使用磨轮在高速打磨下容易出现难以线性或数学模型化预测的磨损，实用有效的抛光轮轮磨损动态实时补偿的功能难以实现；
2、一般传统五金抛光轮的自动抛光设备主要使用CAM软件或使用控制系统示教功能编程设计控制抛光加工轨迹，轨迹程序包含XYZ轴的全部运动，编程复杂,但是非标抛光轮种类极其繁多和抛光加工批量偏小造成这种自动工艺过程效率极低、成本极高；
3、传统的抛光控制系统一般使用通用的数控系统进行简单改造，数控系统的XYZ三轴一般统一手工设置为位置控制模式，为实现抛光能磨轮智能补偿需要使用专用的压力传感器，需要考虑非常复杂的XYZ轴三维磨轮补偿，实现磨轮磨损动态补偿的代价以几何积数增加，严重降低了自动抛光设备的实用性和推广价值。
发明内容
本发明针对上述存在的问题，提供了一种恒压抛光方法，极大地简化了控制过程，大幅缩短了设备研发周期，降低了研发成本。
本发明拟采用以下技术方案予以实现：
一种恒压抛光的方法，应用于数控系统，数控系统为三轴控制系统，包括X轴、Y轴、Z轴，其恒压抛光的方法包括以下步骤：
1)将待加工工件的加工轨迹分为抛光段和非抛光段，预设抛光轮的抛光高度和非抛光高度，抛光轮初始位置在非抛光高度，抛光轮由X轴和Y轴驱动到工件的抛光段上方，Z轴驱动抛光轮切换到抛光高度，数控系统进入力矩控制模式；
2)在力矩控制模式下，控制系统通过控制Z轴改变抛光轮与工件的相对位置以保持Z轴的力矩在恒定范围内，控制x轴和Y轴驱动抛光轮沿抛光段加工轨迹移动，直到完成抛光段的加工，Z轴驱动抛光轮回到非抛光高度，数控系统切换到位置控制模式；
3)在位置控制模式下，数控系统通过控制X轴和Y轴驱动抛光轮移动完成非抛光段的控制，直到进入下一个抛光段，Z轴驱动抛光轮切换到抛光高度，数控系统进入力矩控制模式；
4)回到步骤2)，循环步骤2)和步骤3)，直到完成设定的工件的加工。
优选地，步骤1)中还预设有抛光轮的安全切入速度，安全切入速度为抛光轮在Z轴方向从非抛光高度进入抛光高度段的速度。
优选地，所述的安全切入速度为加速度逐渐减小的函数变化速度，安全切入速度在Z轴的力矩进入到恒定范围时，加速度为零。
优选地，步骤3)中的下一抛光段包括未抛光段和已抛光段，步骤1)中的抛光高度设有多个，步骤2)和步骤3)的每一次循环完成一个抛光高度。
优选地，所述的步骤4)还包括有：Z轴驱动抛光轮重新回到非抛光高度，数控系统切换到位置控制模式。
优选地，所述的力矩的恒压范围是在设定力矩值的正负百分之五的范围内。
本发明还提供了另一发明目的，一种恒压抛光的数控系统，包括控制器、三轴驱动和抛光轮，所述的三轴驱动与控制器信号连接，三轴驱动包括驱动抛光轮作三维运动的X轴驱动、Y轴驱动和Z轴驱动，所述的Z轴驱动上设有与控制器信号连接的力矩传感器；该控制系统包括有位置控制模式和力矩控制模式：
位置控制模式，在非抛光段时，控制器控制Z轴驱动将抛光轮驱动至非抛光高度，同时控制X轴驱动和Y轴驱动将抛光轮沿非抛光段移动；
力矩控制模式，在抛光段时，控制器控制Z轴驱动将抛光轮从非抛光高度驱动至抛光高度，通过力矩传感器检测Z轴驱动上的力矩，并控制Z轴驱动驱动改变抛光轮与工件的相对位置来保证到的力矩在恒定范围内，抛光时控制器控制X轴驱动和Y轴驱动驱动抛光轮沿抛光轨迹移动。
优选地，所述的X轴驱动、Y轴驱动和Z轴驱动均包括有伺服驱动器和电连接伺服驱动器的电机。
优选地，在力矩控制控制模式下，Z轴驱动将抛光轮从非抛光高度驱动至抛光高度的切入速度为加速度逐渐变小的函数速度，切入速度在Z轴驱动的力矩进入到恒定范围时，加速度为零。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明方法要求设计抛光加工轨迹程序时只需考虑XY的平面运动，降低自动抛光编程难度和复杂度，编程更快捷，抛光运动轨迹更简洁，极大地提高了自动抛光工艺的加工效率；
(2)本方法直接利用了单Z轴驱动自身的力矩传感器来实时感知抛光轮在抛光过程中与工件加工接触的压力，无需外加更多传感器，节约了自动设备材料成本；
(3)本方法巧妙地利用单Z轴恒力矩自动控制方法实现抛光轮磨损智能补偿，无需在控制系统中另行研究实现使用复杂的传统三维抛光轮补偿算法，极大地简化了控制过程，大幅缩短了设备研发周期，降低了研发成本。
附图说明
图1为本发明实施例中待加工工件的轨迹图；
图2为本发明实施例中加工代码示例图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作详细描述。
如图1为代加工工件的轨迹图，图中阴影部分为抛光区，空白部分为非抛光区，带箭头的线段1为非抛光段，线段2为抛光段，A、B两点为模式切换点。
本实施例一种恒压抛光的方法，应用于数控系统，数控系统为三轴控制系统，包括X轴、Y轴、Z轴，其恒压抛光的方法包括以下步骤：
1)将待加工工件的加工轨迹分为抛光段和非抛光段，预设抛光轮的抛光高度和非抛光高度，抛光轮初始位置在非抛光高度，抛光轮由X轴和Y轴驱动到工件的抛光段上方，即A点，Z轴驱动抛光轮切换到抛光高度，数控系统进入力矩控制模式；
2)在力矩控制模式下，控制系统通过控制Z轴改变抛光轮与工件的相对位置以保持Z轴的力矩在恒定范围内，控制x轴和Y轴驱动抛光轮沿抛光段加工轨迹移动，直到完成抛光段的加工，即B点，Z轴驱动抛光轮回到非抛光高度，数控系统切换到位置控制模式；
3)在位置控制模式下，数控系统通过控制X轴和Y轴驱动抛光轮移动完成非抛光段的控制，直到进入下一个抛光段，Z轴驱动抛光轮切换到抛光高度，数控系统进入力矩控制模式；
4)回到步骤2)，循环步骤2)和步骤3)，直到完成设定的工件的加工。
优选地，步骤1)中还预设有抛光轮的安全切入速度，安全切入速度为抛光轮在Z轴方向从非抛光高度进入抛光高度段的速度。优选地，所述的安全切入速度为加速度逐渐减小的函数变化速度，安全切入速度在Z轴的力矩进入到恒定范围时，加速度为零。抛光轮在切入过程中，切入速度过快，抛光轮容易刮伤工件表面，对抛光轮也有一定的损伤，因此，安全切入速度的设置尤为重要。
优选地，步骤3)中的下一抛光段包括未抛光段和已抛光段，步骤1)中的抛光高度设有多个，步骤2)和步骤3)的每一次循环完成一个抛光高度。该方法可以针对同一工件的同一表面进行多次加工，提高加工的精度。
优选地，所述的步骤4)还包括有：Z轴驱动抛光轮重新回到非抛光高度，数控系统切换到位置控制模式。
优选地，所述的力矩的恒压范围是在设定力矩值的正负百分之五的范围内。
图2为该实施例的加工代码示例图，该数控系统采用G代码编程加工，数控系统初始状态为位置控制模式，初始状态下的抛光轮处于非抛光高度。G171是切换到力矩控制的G指令，结合图1，抛光轮在A点时，控制系统运行此指令时,Z轴驱动抛光轮移动到抛光高度，并将Z轴驱动器控制切换到力矩控制模式，开始抛光运动；G170是切换到位置控制的G指令，抛光轮在B点时，控制系统运行此指令时，Z轴驱动抛光轮到非抛光高度，切换到位置控制模式。
本发明的另一实施例提供了一种恒压抛光的数控系统，包括控制器、三轴驱动和抛光轮，所述的三轴驱动与控制器信号连接，三轴驱动包括驱动抛光轮作三维运动的X轴驱动、Y轴驱动和Z轴驱动，所述的Z轴驱动上设有与控制器信号连接的力矩传感器；该控制系统包括有位置控制模式和力矩控制模式：
位置控制模式，在非抛光段时，控制器控制Z轴驱动将抛光轮驱动至非抛光高度，同时控制X轴驱动和Y轴驱动将抛光轮沿非抛光段移动；
力矩控制模式，在抛光段时，控制器控制Z轴驱动将抛光轮从非抛光高度驱动至抛光高度，通过力矩传感器检测Z轴驱动上的力矩，并控制Z轴驱动驱动改变抛光轮与工件的相对位置来保证到的力矩在恒定范围内，抛光时控制器控制X轴驱动和Y轴驱动驱动抛光轮沿抛光轨迹移动。
优选地，所述的X轴驱动、Y轴驱动和Z轴驱动均包括有伺服驱动器和电连接伺服驱动器的电机。
优选地，在力矩控制控制模式下，Z轴驱动将抛光轮从非抛光高度驱动至抛光高度的切入速度为加速度逐渐变小的函数速度，切入速度在Z轴驱动的力矩进入到恒定范围时，加速度为零。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种恒压抛光的方法，应用于数控系统，其特征在于，数控系统为三轴控制系统，包括X轴、Y轴、Z轴，其恒压抛光的方法包括以下步骤：
1)将待加工工件的加工轨迹分为抛光段和非抛光段，预设抛光轮的抛光高度和非抛光高度，抛光轮初始位置在非抛光高度，抛光轮由X轴和Y轴驱动到工件的抛光段上方，Z轴驱动抛光轮切换到抛光高度，数控系统进入力矩控制模式；
2)在力矩控制模式下，控制系统通过控制Z轴改变抛光轮与工件的相对位置以保持Z轴的力矩在恒定范围内，控制x轴和Y轴驱动抛光轮沿抛光段加工轨迹移动，直到完成抛光段的加工，Z轴驱动抛光轮回到非抛光高度，数控系统切换到位置控制模式；
3)在位置控制模式下，数控系统通过控制X轴和Y轴驱动抛光轮移动完成非抛光段的控制，直到进入下一个抛光段，Z轴驱动抛光轮切换到抛光高度，数控系统进入力矩控制模式；
4)回到步骤2)，循环步骤2)和步骤3)，直到完成设定的工件的加工。
2.根据权利要求1所述的恒压抛光的方法，其特征在于，步骤1)中还预设有抛光轮的安全切入速度，安全切入速度为抛光轮在Z轴方向从非抛光高度进入抛光高度段的速度。
3.根据权利要求2所述的恒压抛光的方法，其特征在于，所述的安全切入速度为加速度逐渐减小的函数变化速度，安全切入速度在Z轴的力矩进入到恒定范围时，加速度为零。
4.根据权利要求1所述的恒压抛光的方法，其特征在于，步骤3)中的下一抛光段包括未抛光段和已抛光段，步骤1)中的抛光高度设有多个，步骤2)和步骤3)的每一次循环完成一个抛光高度。
5.根据权利要求1所述的恒压抛光的方法，其特征在于，所述的步骤4)还包括有：Z轴驱动抛光轮重新回到非抛光高度，数控系统切换到位置控制模式。
6.根据权利要求1所述的恒压抛光的方法，其特征在于，所述的力矩的恒压范围是在设定力矩值的正负百分之五的范围内。
7.一种恒压抛光的数控系统，其特征在于，包括控制器、三轴驱动和抛光轮，所述的三轴驱动与控制器信号连接，三轴驱动包括驱动抛光轮作三维运动的X轴驱动、Y轴驱动和Z轴驱动，所述的Z轴驱动上设有与控制器信号连接的力矩传感器；该控制系统包括有位置控制模式和力矩控制模式：
位置控制模式，在非抛光段时，控制器控制Z轴驱动将抛光轮驱动至非抛光高度，同时控制X轴驱动和Y轴驱动将抛光轮沿非抛光段移动；
力矩控制模式，在抛光段时，控制器控制Z轴驱动将抛光轮从非抛光高度驱动至抛光高度，通过力矩传感器检测Z轴驱动上的力矩，并控制Z轴驱动驱动改变抛光轮与工件的相对位置来保证到的力矩在恒定范围内，抛光时控制器控制X轴驱动和Y轴驱动驱动抛光轮沿抛光轨迹移动。
8.根据权利要求7所述的恒压抛光的数控系统，其特征在于，所述的X轴驱动、Y轴驱动和Z轴驱动均包括有伺服驱动器和电连接伺服驱动器的电机。
9.根据权利要求7所述的恒压抛光的数控系统，其特征在于，在力矩控制控制模式下，Z轴驱动将抛光轮从非抛光高度驱动至抛光高度的切入速度为加速度逐渐变小的函数速度，切入速度在Z轴驱动的力矩进入到恒定范围时，加速度为零。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113664620A (zh) * 2021-08-06 2021-11-19 广州奇芯机器人技术有限公司 一种玻璃周边的恒压抛光方法及装置
CN115179172A (zh) * 2022-07-28 2022-10-14 金华骏红智能科技有限公司 一种金属容器抛光设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH068130A (ja) * 1992-06-30 1994-01-18 Aisin Seiki Co Ltd ロボットによる自動バフかけ方法
CN202377897U (zh) * 2011-12-20 2012-08-15 福建长江工业有限公司 一种改进型恒压砂带抛光系统
CN104044049A (zh) * 2013-03-12 2014-09-17 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种具备力反馈控制的五轴联动抛光系统
CN204584968U (zh) * 2015-04-03 2015-08-26 华南理工大学 基于模糊自适应力控制的恒力自动打磨装置
CN104875101A (zh) * 2014-02-28 2015-09-02 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 抛光方法及系统
CN106737196A (zh) * 2016-12-26 2017-05-31 广东博科数控机械有限公司 一种机器人抛光机的恒压力恒线速度抛光方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH068130A (ja) * 1992-06-30 1994-01-18 Aisin Seiki Co Ltd ロボットによる自動バフかけ方法
CN202377897U (zh) * 2011-12-20 2012-08-15 福建长江工业有限公司 一种改进型恒压砂带抛光系统
CN104044049A (zh) * 2013-03-12 2014-09-17 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种具备力反馈控制的五轴联动抛光系统
CN104875101A (zh) * 2014-02-28 2015-09-02 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 抛光方法及系统
CN204584968U (zh) * 2015-04-03 2015-08-26 华南理工大学 基于模糊自适应力控制的恒力自动打磨装置
CN106737196A (zh) * 2016-12-26 2017-05-31 广东博科数控机械有限公司 一种机器人抛光机的恒压力恒线速度抛光方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113664620A (zh) * 2021-08-06 2021-11-19 广州奇芯机器人技术有限公司 一种玻璃周边的恒压抛光方法及装置
CN115179172A (zh) * 2022-07-28 2022-10-14 金华骏红智能科技有限公司 一种金属容器抛光设备

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