CN108747824A - 一种万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法，该控制方法通过激光修整法和电火花修整法对砂轮粗修整，使用投影检测法实时监控修整过程，砂轮修整到一定程度时，停止修整，对砂轮的回转轮廓进行复映法检测，计算修整余量及检测修整结果是否合格，如检测合格则进行下一步精修整，如检测不合格继续进行粗修整，直至复映法检测合格；通过机械修整法对砂轮精修整；投影法检测到砂轮修整到一定程度时，停止精修整，复映法检测砂轮的回转轮廓，如检测合格，关闭机床，取下修整合格的砂轮；若检测不合格，继续进行精修整，直至复映法检测合格。本发明是一种低成本、高效率、高精度、适应性广、自动化程度高、操作简单的砂轮自动修整方法。

Description

一种万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法

技术领域

本发明涉及一种砂轮修整方法，尤其涉及一种万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法。

背景技术

砂轮修整通常分为整形和修锐两个过程。整形是对砂轮表面进行微粒去除，使砂轮达到一定精度要求的几何形状；修锐是去除磨粒间的结合剂，使磨粒间有一定的容屑空间，并使磨粒凸出结合剂之外，形成切削刃。成形砂轮修整常用的整形方法有车削法、磨削法、挤压法、金刚石滚轮法，对金属结合剂砂轮还可用电加工方法；修锐的方法主要有固结式磨料、游离式磨粒及电加工三大类。电加工修整法只用于金属结合剂超硬磨料砂轮，包括电解修整法和电火花修整法。

目前的成形砂轮修整技术还存在一定的局限性。例如：车削法修整和杯形砂轮修整时修整工具损耗较快，精度不高；金刚石滚轮修整精度高，但效率不高、滚轮型面复杂，难于制造；电火花修整法修整精度较高，但修整速度较慢；电解修整法速度快但难以整形，且由于阴极工具和砂轮之间的电场、流场、电极反应动力过程的影响，加工间隙不是处处相等，从而使被修整的表面粗糙度不理想；电解修整法需配备专用的电源、电极和电解液，装置较贵且有一定的特殊要求。当前的金属基金刚石砂轮修整法或多或少地都存在着修整成本高、效率低、精度低、适应性窄、自动化程度低等缺点。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种集数控技术、激光修整法、电火花修整法、机械修整法于一体的万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法，该控制方法克服传统修整方法修整成本高、效率低、精度低、适应性窄、自动化程度低、操作复杂等缺点，对砂轮的尺寸、形状、几何角度等进行全自动高效修整，通过电火花、激光粗修整及机械精修整达到对包括成型砂轮和平砂轮在内的各种类型砂轮精密修整的目的，尤其能为超硬材料砂轮修整提供一种低成本、高效率、高精度、适应性广、自动化程度高、操作简单的砂轮修整方法。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：

一种万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法，其特征在于，其特征在于，通过所述控制方法修整砂轮包括如下步骤：

(1)、使用激光修整法和电火花修整法对砂轮进行粗修整，并通过投影检测法实时监控修整过程，防止砂轮被过度修整，当观测到砂轮修整到一定程度时，停止修整，对砂轮的回转轮廓进行复映法检测，计算修整余量及检测修整结果是否合格，如检测合格则进行下一步精修整，如检测不合格继续进行粗修整，直至复映法检测合格；

(2)、通过机械修整法对砂轮进行精修整；在修整过程中通过投影法检测到砂轮修整到一定程度时，停止精修整，通过复映法检测砂轮的回转轮廓，如检测合格，关闭机床，取下修整合格的砂轮；若检测不合格，继续进行精修整，直至复映法检测合格。

进一步地，在步骤(1)中，先使用激光修整法进行粗修整，修整合格后再使用电火花修整法进行粗修整。

进一步地，所述控制方法分别通过激光修整装置、电火花修整装置和机械修整装置实现激光修整法、电火花修整法和机械修整法；电火花修整装置和机械修整装置替换安装在主轴S2上，主轴S2和激光修整装置安装在修整进给装置上，由修整进给装置将主轴S2或激光修整装置送入工作位置；

所述控制方法分别通过投影监控装置和复映检测装置实现投影法检测和复映法检测；投影监控装置设置在砂轮上方，复映检测装置设置在安装砂轮的工件工作机构上。

进一步地，投影监控装置设有投影仪，投影仪设置在砂轮上方，砂轮安装在工件工作机构的主轴S1上，利用投影仪对砂轮投影实现投影检测法。

进一步地，在步骤(1)中，激光修整装置包括激光头和激光器，激光头与激光器相连，激光修整法实现过程如下；

将砂轮安装在主轴S1上，启动机床，通过数控系统控制工件工作机构将砂轮送至工作位置，再通过修整进给装置将激光头送至工作位置；开启激光器发出指示光，控制修整进给装置对激光光斑进行对焦；开启主轴S1带动砂轮旋转，激光器控制激光头发射激光对砂轮进行激光粗修整，在进行激光粗修整的同时打开投影监控装置，投影仪实时监控砂轮，防止砂轮被过度修整；通过投影仪观测到砂轮修整到一定程度时，关闭主轴S1，通过复映检测装置对砂轮进行复映法检测；若检测合格则对砂轮进行下一步修整，若检测不合格继续启动主轴S1和激光修整装置对砂轮进行自动修整，直至复映法检测合格，检测合格后关闭主轴S1。

进一步地，在步骤(1)中，电火花修整装置包括电火花正极和电火花电源，电火花正极与电火花电源相连；电火花修整法实现过程如下；

通过数控系统控制电火花正极移动至工作位置，对准砂轮要修整位置；启动主轴S1、主轴S2，在投影仪实时监控下接通电火花电源对砂轮进行电火花粗修整，通过投影仪观测到砂轮修整到一定程度时，关闭电火花电源，对砂轮进行复映法检测；若检测合格则进行机械修整，若检测不合格继续接通电火花电源对砂轮进行粗修整，直至复映法检测合格，检测合格后关闭主轴S1、主轴S2，对砂轮进行下一步修整。

进一步地，在步骤(2)中，机械修整装置为机械滚轮，机械修整法实现过程如下；

在主轴S2上安装机械滚轮，通过数控系统控制机械滚轮对刀，在投影仪实时监控下启动主轴S1、主轴S2对砂轮进行机械精修整，通过投影仪观测到砂轮修整到一定程度时，关闭主轴S2，对砂轮进行复映法检测；若检测合格，关闭机床，取下修整合格的砂轮；若检测不合格，机械滚轮重新对刀，启动主轴S2对砂轮自动进行精修整，直至复映法检测合格，检测合格后关闭机床，取下修整合格的砂轮。

进一步地，复映检测装置包括复映导轨、复映滑块、复映工作台、复映相机、平行背光源和石墨板或陶瓷板；复映工作台通过复映滑块在复映导轨上移动，复映相机位于复映工作台上方，平行背光源处于复映相机的远心镜头正下方的工件工作机构上，石墨板或陶瓷板压紧在复映工作台上；

复映法检测过程是：通过数控系统控制复映导轨带动复映滑块运动，进而带动复映工作台完成进给运动，使安装在复映工作台上的石墨板或陶瓷板由A位置移动至B位置进行磨削复映，将成型砂轮的回转轮廓F磨削复映到石墨板或陶瓷板上；磨削后的石墨板或陶瓷板通过复映工作台由B位置移动至A位置，处于复映相机远心镜头正下方，平行背光源照射石墨板或陶瓷板，并经过远心镜头，在复映相机上呈现复映轮廓E，复映相机拍摄复映轮廓图像，将拍摄的复映轮廓图像输送至数控系统，数控系统对图像轮廓进行数字化处理，且与标准轮廓图像比对，计算其偏差值，根据偏差值的大小确定砂轮修整余量及精度是否合格。

进一步地，在进行步骤(1)之前，先校正投影监控装置和复映检测装置，并初始化激光修整装置和电火花修整装置。

进一步地，在砂轮修整过程中，对砂轮进行冷却。

本发明的有益效果：

本发明通过电火花修整法、激光修整法粗修整及机械修整法精修整达到对包括成型砂轮和平砂轮在内的各种类型砂轮精密修整的目的，实现一种低成本、高效率、高精度、适应性广、自动化程度高、操作简单的砂轮自动修整方法。

本发明通过使用高性能数控技术，提高了修整机床的自动化程度,使其操作简单；使用激光修整法和电火花修整法对砂轮进行粗修整，再使用机械修整法对砂轮进行精修整，达到了高效率修整且修整适用性广和修整成本低的效果。

通过投影法检测实现在线监控，及结合数控技术进行自动修整和防止过度修整的目的，复映法检测达到了在线检测修整余量及检测是否合格的效果。

附图说明

图1为本发明中外围辅助设备控制流程图；

图2为本发明中报警系统控制流程图；

图3为实施本发明万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法的砂轮修整机整体结构示意图；

图4为实施本发明万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法的砂轮修整机主视图；

图5为图3中砂轮修整机的修整机构结构示意图；

图6为图3中砂轮修整机的投影监控装置结构示意图；

图7为图3中砂轮修整机的复映检测装置结构示意图；

图8为本发明万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法的工作流程示意图；

图9为本发明万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法的初始化控制流程图；

图10为本发明中激光修整法流程图；

图11为本发明中激光修整装置控制流程图；

图12为本发明中电火花修整法流程图；

图13为本发明的复映检测原理示意图。

其中：11-底座、12-龙门支架、13-投影立柱、21-工件进给装置、211-横向X轴丝杆导轨组件、212-支撑底板、213-纵向V轴丝杆导轨组件、214-工件支撑板、215-横向U轴丝杆导轨组件、216-工件工作台、22-主轴S1、23-砂轮、31-修整进给装置、311-纵向Y轴丝杆导轨组件、312-修整台支撑板、313-竖向Z轴丝杆导轨组件、314-修整工作台、32-主轴S2、33-激光修整装置、331-激光头、332-安装支架、333-传导光纤、334-激光器、34-电火花修整装置、341-电火花正极、35-机械修整装置、351-机械滚轮、41-投影监控装置、411-纵向S轴丝杆导轨组件、412-投影支撑板、413-横向R轴丝杆导轨组件、414-投影仪安装支架、415-投影仪、416-辅助光源、42-复映检测装置、421-垫块、422-复映导轨、423-复映滑块、424-复映工作台、425-压紧板、426-复映立柱、427-相机安装支架、428-复映相机、429-平行背光源、43-石墨板或陶瓷板、61-抽风口。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本实施例记载了一种万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法,该控制方法综合利用激光修整法、电火花修整法和机械修整法三种修整方法修整砂轮，步骤如下：

(1)、使用激光修整法和电火花修整法对砂轮进行粗修整，由于激光修整效率高，可优先使用激光修整法进行粗修整，并通过投影检测法实时监控修整过程，防止砂轮被过度修整，当观测到砂轮修整到一定程度时，停止修整，对砂轮的回转轮廓进行复映法检测，计算修整余量及检测修整结果是否合格，如检测合格则进行下一步精修整，如检测不合格继续进行粗修整，直至复映法检测合格；

(2)、通过机械修整法对砂轮进行精修整。在修整过程中通过投影法检测到砂轮修整到一定程度时，停止精修整，通过复映法检测砂轮的回转轮廓，如检测合格，关闭机床，取下修整合格的砂轮；若检测不合格，继续进行精修整，直至复映法检测合格。

在砂轮修整过程中，由于修整温度高，还需对砂轮进行冷却，如使用冷水冷却，同时还可使用保护气保护砂轮以防发生氧化。另外为保证修整过程中各装置的安全运行，在修整机中各装置还与报警系统相连，如图1和图2所示，在上述步骤中，如出现故障则报警系统发出报警，机床停止运行，直至排除故障再开始修整工作。

为实现上述控制方法，本实施例公开了能够实现该控制方法的一种砂轮修整机，如图3所示，该修整机包括床身、工件工作机构、修整机构、投影监控装置41、复映检测装置42、数控系统、抽风除尘系统、冷却系统和报警系统。

床身包括底座11、龙门支架12、投影立柱13，且底座11、龙门支架12和投影立柱13均采用大理石材料制成，大理石材料热膨胀系数小，使床身符合修整所需的线膨胀系数。龙门支架12通过螺栓垂直安装在底座11的右侧，用于安装修整机构；投影立柱13通过螺栓垂直安装在底座11后侧，用于安装投影监控装置41。

如图3至图5所示，工件工作机构包括工件进给装置21和主轴S1 22，主轴S1 22设置在工件进给装置21上。工件进给装置21包括横向X轴丝杆导轨组件211、支撑底板212、纵向V轴丝杆导轨组件213、工件支撑板214、横向U轴丝杆导轨组件215和工件工作台216，支撑底板212通过横向X轴丝杆导轨组件211安装在底座11上，并可在横向X轴丝杆导轨组件211带动下沿横向X轴在底座11上移动。工件支撑板214通过纵向V轴丝杆导轨组件213安装在支撑底板212上，并可在纵向V轴丝杆导轨组件213带动下沿纵向V轴在支撑底板212上移动。工件工作台216通过横向U轴丝杆导轨组件215安装在工件支撑板214上，并可在横向U轴丝杆导轨组件215带动下沿横向U轴在工件支撑板214上移动。主轴S1 22通过螺栓安装在工件工作台216上，待修整的砂轮23安装在主轴S1 22端部，通过工件进给装置21将其调整至修整所需位置，主轴S1 22带动砂轮23以修整所需姿态动作，以便修整机构对砂轮23进行修整。

如图3至图5所示，修整机构包括修整进给装置31、主轴S2 32、激光修整装置33、电火花修整装置34和机械修整装置35。主轴S2 32和激光修整装置33安装在修整进给装置31上，电火花修整装置34和机械修整装置35可替换安装在主轴S2 32端部，修整机构通过修整进给装置31带动激光修整装置33、电火花修整装置34或机械修整装置35移动至修整所需位置，对砂轮23进行修整。

修整进给装置31包括纵向Y轴丝杆导轨组件311、修整台支撑板312、竖向Z轴丝杆导轨组件313和修整工作台314，纵向Y轴丝杆导轨组件311和竖向Z轴丝杆导轨组件313垂直设置在修整台支撑板312两侧，修整台支撑板312通过纵向Y轴丝杆导轨组件311与龙门支架12相连，位于工件工作机构一侧，并可通过纵向Y轴丝杆导轨组件311沿纵向Y轴在龙门支架12上移动。修整工作台314通过竖向Z轴丝杆导轨组件313与修整台支撑板312相连，并可通过竖向Z轴丝杆导轨组件313沿竖向Z轴在修整台支撑板312上移动。

主轴S2 32通过螺栓安装在修整工作台314上，电火花修整装置34或机械修整装置35安装在主轴S2 32端部，修整进给装置31带动主轴S2 32移动，进而带动电火花修整装置34或机械修整装置35移动到所需的修整位置，以对砂轮23进行电火花修整或机械修整。

激光修整装置33包括激光头331、安装支架332、传导光纤333、激光器334，安装支架332通过螺栓固定在修整工作台314上，激光头331通过螺栓锁紧在安装支架332上，激光器334通过传导光纤333与激光头331连接，激光器334可固定在修整工作台314上，激光器334通过激光头331发射激光，对砂轮23进行激光修整。

电火花修整装置34包括电火花电源和电火花正极341，电火花电源与电火花正极341相连，为电火花正极341供电，本实施例中电火花正极341可为紫铜材料制成的圆盘状构件或符合放电要求的电镀金属砂轮，电火花正极341通过法兰盘安装在主轴S2 32端部，随主轴S2 32移动到修整位置，在主轴S2 32带动下对砂轮23进行电火花修整。

本实施例中机械修整装置35为机械滚轮351，在电火花修整之后，机械滚轮351替换电火花正极341安装在主轴S2 32上，随主轴S2 32移动到修整位置，在主轴S2 32带动下机械滚轮351对砂轮23进行机械修整。

如图3所示，投影监控装置41设置在投影立柱13上，位于主轴S1 22上方，通过投影监控装置41对砂轮23进行投影法检测，以实时监控砂轮23的修整，可以有效的防止砂轮23由于过度修整而变成废料。

如图4和图6所示，投影监控装置41包括纵向S轴丝杆导轨组件411、投影支撑板412、横向R轴丝杆导轨组件413、投影仪安装支架414、投影仪415和辅助光源416，纵向S轴丝杆导轨组件411和横向R轴丝杆导轨组件413垂直设置在投影支撑板412两侧，投影支撑板412通过纵向S轴丝杆导轨组件411与投影立柱13相连，并可通过纵向S轴丝杆导轨组件411沿纵向S轴在投影立柱13上移动。投影仪安装支架414通过横向R轴丝杆导轨组件413安装于投影支撑板412上，投影仪安装支架414具有安装平板，投影仪415通过螺栓固定在投影仪安装支架414的安装平板上，投影仪415可以随投影仪安装支架414通过横向R轴丝杆导轨组件413在投影支撑板412上沿横向R轴移动，使其位于砂轮23上方。投影仪415对砂轮23进行投影，投影监控装置41利用投影仪415实时监控砂轮23的修整。辅助光源416安装在工件工作台216上，位于投影仪415镜头的正下方，可使砂轮23投影更加清晰，便于投影仪415投影。

如图7所示，复映检测装置42设置在工件工作台216上，通过复映检测装置42对砂轮23的修整进行在线复映法检测，并将检测结果传输至数控系统，复映法检测协助进行余量检测，及在线反馈砂轮23的修整是否合格，该检测大大提高了检测效率，同时也提高了砂轮23修整效率。

复映检测装置42包括垫块421、复映导轨422、复映滑块423、复映工作台424、压紧板425、复映立柱426、相机安装支架427、复映相机428、平行背光源429和石墨板或陶瓷板43。复映导轨422通过垫块421固装在工件工作台216上，复映工作台424通过复映滑块423设置在复映导轨422上，复映滑块423与复映导轨422相配合，复映导轨422通过传动链运动带动复映滑块423移动,进而带动复映工作台424在复映导轨422上滑动。压紧板425通过螺钉将石墨板或陶瓷板43(见图13)压装在复映工作台424上。复映工作台424通过复映滑块423带动石墨板或陶瓷板43在复映导轨422上滑动，以便复映砂轮23的回转轮廓。复映立柱426通过螺纹连接于工件工作台216上，复映相机428通过相机安装支架427安装在复映立柱426上，且相机安装支架427在复映立柱426上的位置可调节，以拍摄复映图像，进行复映检测。平行背光源429通过螺钉安装在复映相机428远心镜头正下方位置的工件工作台216上，用以照射石墨板或陶瓷板43，以便复映相机428拍摄复映轮廓图像。

数控系统包括数控装置和伺服电机，数控装置与复映相机428相连，数控系统接收复映相机428拍摄的复映轮廓图像，数控装置内设有图像处理软件，通过图像处理软件对复映轮廓图像进行比对处理，判定砂轮23修整是否合格。数控装置还与伺服电机相连，各轴丝杠以及复映导轨422分别与伺服电机相连，伺服电机将动力传递给各轴丝杠或复映导轨422。本发明中，数控装置运行数控自动程序，通过伺服电机控制主轴S1 22、主轴S232、横向X轴丝杆导轨组件211、纵向Y轴丝杆导轨组件311、竖向Z轴丝杆导轨组件313、横向U轴丝杆导轨组件215、纵向V轴丝杆导轨组件213、横向R轴丝杆导轨组件413、纵向S轴丝杆导轨组件411以及复映导轨422的动作，通过横向、纵向、竖向的三轴联动，可实现砂轮23修整的自动化和检测的自动化。另外为了方便操作，数控装置还配备有相应的操作面板，操作者可通过操作面板操作数控系统，完成砂轮23的修整。

本实施例中，各轴丝杆导轨组件均为两个，且平行放置，两个轨道的平行放置保证了运动平稳性，为了防止丝杆导轨在运动时有灰尘进入，各轴的丝杆导轨组件处安装有防尘罩。

抽风除尘系统包括抽风机、管道和抽风口61(见图3)，抽风口61通过支架悬挂在投影仪415下方，抽风机通过管道与抽风口61连接，通过抽风机控制抽风口61处的抽风量。该抽风除尘系统作为辅助设备主要是为了防止砂轮23修整时去除下来的废料粉尘对修整过程产生干扰和环境污染，为了更好的保证修整过程和良好的环境，抽风机还自带粉尘收集盒和降噪装置。

另外该修整机还设有冷却系统、保护气系统和报警系统等辅助设备，使用冷却系统对砂轮23进行冷却，使用保护气系统向砂轮23喷射保护气予以保护。报警系统与工件工作机构、修整机构、投影监控装置41、复映检测装置42、数控系统、抽风除尘系统和冷却系统分别相连，在修整检测过程中如出现异常情况，则报警系统进行报警，修整机停止运行。各辅助设备的设置可参照现有技术中的设置方式。

本实施例中，修整机构综合激光修整、电火花修整、机械修整三种修整方法。由于激光和电火花都具有高能量密度，有高效的去除率，但光斑直径路径和电火花放电路径都不易控制，因此利用激光修整或电火花修整对砂轮23进行粗修整，由于激光修整修整效率高，可优先使用激光修整进行粗修整。而机械滚轮351路径可控性远高于激光和电火花，利用机械滚轮351的机械修整对砂轮23进行精修整，可提高修整精度，同时砂轮23精修整时少的去除量也大大减少机械滚轮351的磨损，相对单一机械修整大大提高了机械滚轮351的使用寿命。

如图8所示，使用上述修整机实现本实施例中砂轮修整控制方法的具体步骤如下：

Step1：对砂轮修整机中各装置进行初始化操作；

校正投影监控装置41和复映检测装置42，并初始化激光修整装置33和电火花修整装置34，如图9所示，在初始化操作过程中如出现故障则立即停止运行机床，直至故障解除。

Step2：初始化完成后，对砂轮23进行激光粗修整；

将砂轮23安装在主轴S1 22上，启动机床，如图10和图11所示，通过数控系统控制工件工作机构中各直线轴的进给运动，将砂轮23送至工作位置，再通过修整进给装置31将激光头331送至工作位置；开启激光器334发出指示光，控制修整进给装置31对激光光斑进行对焦；开启主轴S1 22带动砂轮23旋转，激光器334控制激光头331发射激光对砂轮23进行激光粗修整，激光头331的出光功率即可根据预设工艺参数构成的模拟量控制，也可在激光器334中预设程序控制。在开启激光粗修整的同时打开抽风除尘系统及投影监控装置41，投影仪415实时监控砂轮23，防止砂轮23被过度修整；通过投影仪415观测到砂轮23修整到一定程度时，关闭主轴S1 22，通过数控系统控制复映导轨422传动链运动以控制复映滑块423移动，进而控制复映工作台424的进给运动，通过复映检测装置42对砂轮23进行复映法检测，计算修整余量，进行自动修整。若检测合格则对砂轮23进行下一步电火花修整，若检测不合格继续启动主轴S1 22和激光修整装置33对砂轮23进行自动修整，直至复映法检测合格，检测合格后关闭主轴S1 22，砂轮23进行下一步电火花修整。

Step3：对砂轮23进行电火花粗修整；

如图12所示，通过数控系统控制电火花正极341移动至工作位置，并对准砂轮23要修整位置；启动主轴S1 22、主轴S2 32，在投影仪415实时监控下接通电火花电源对砂轮23进行电火花粗修整，通过投影仪415观测到砂轮23修整到一定程度时，关闭电火花电源，对砂轮23进行复映法检测；若检测合格则进行机械修整，若检测不合格继续接通电火花电源对砂轮23进行粗修整，直至复映法检测合格，检测合格后关闭主轴S1 22、主轴S2 32，对砂轮23进行下一步机械修整。

Step4：对砂轮23进行机械精修整；

将主轴S2 32上的电火花正极341更换为机械滚轮351，通过数控系统控制机械滚轮351对刀，在投影仪415实时监控下启动主轴S1 22、主轴S232对砂轮23进行机械精修整，通过投影仪415观测到砂轮23修整到一定程度时，关闭主轴S2 32，对砂轮23进行复映法检测，计算修整余量，通过数控系统控制进给轴进行自动修整；若检测合格，关闭机床，取下修整合格的砂轮23；若检测不合格，机械滚轮351重新对刀，启动主轴S2 32对砂轮23自动进行精修整，直至复映法检测合格，检测合格后关闭机床，取下修整合格的砂轮23。

在本实施例进行复映法检测时，上述砂轮修整机的动作如下：通过数控系统控制复映导轨422带动复映滑块423运动,进而带动复映工作台424完成进给运动，如图13所示，使安装在复映工作台424上的石墨板或陶瓷板43由A位置移动至B位置进行磨削复映，可将成型砂轮23的回转轮廓F磨削复映到石墨板或陶瓷板43上，图13中F为砂轮23的回转轮廓，E为石墨板或陶瓷板43复映轮廓；磨削后的石墨板或陶瓷板43通过复映工作台424由B位置移动至A位置，处于复映相机428远心镜头正下方，平行背光源429照射石墨板或陶瓷板43，并经过远心镜头，在复映相机428上呈现出稳定黑白对比的复映轮廓E，复映相机428拍摄复映轮廓图像，将拍摄的复映轮廓图像输送至数控系统，数控系统通过图像处理软件对图像轮廓进行数字化处理，且与标准轮廓图像比对，计算其偏差值，根据偏差值的大小确定砂轮23修整余量及精度是否合格。该复映法检测是根据砂轮23回转轮廓F截面和复映轮廓E截面良好的形状互补性，从而实现几何形状轮廓与尺寸检测。

虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法，其特征在于，其特征在于，通过所述控制方法修整砂轮包括如下步骤：

(1)、使用激光修整法和电火花修整法对砂轮进行粗修整，并通过投影检测法实时监控修整过程，防止砂轮被过度修整，当观测到砂轮修整到一定程度时，停止修整，对砂轮的回转轮廓进行复映法检测，计算修整余量及检测修整结果是否合格，如检测合格则进行下一步精修整，如检测不合格继续进行粗修整，直至复映法检测合格；

(2)、通过机械修整法对砂轮进行精修整；在修整过程中通过投影法检测到砂轮修整到一定程度时，停止精修整，通过复映法检测砂轮的回转轮廓，如检测合格，关闭机床，取下修整合格的砂轮；若检测不合格，继续进行精修整，直至复映法检测合格。

2.根据权利要求1所述的万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法，其特征在于，在步骤(1)中，先使用激光修整法进行粗修整，修整合格后再使用电火花修整法进行粗修整。

3.根据权利要求1或2所述的万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法，其特征在于，所述控制方法分别通过激光修整装置、电火花修整装置和机械修整装置实现激光修整法、电火花修整法和机械修整法；电火花修整装置和机械修整装置替换安装在主轴S2上，主轴S2和激光修整装置安装在修整进给装置上，由修整进给装置将主轴S2或激光修整装置送入工作位置；

所述控制方法分别通过投影监控装置和复映检测装置实现投影法检测和复映法检测；投影监控装置设置在砂轮上方，复映检测装置设置在安装砂轮的工件工作机构上。

4.根据权利要求3所述的万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法，其特征在于，投影监控装置设有投影仪，投影仪设置在砂轮上方，砂轮安装在工件工作机构的主轴S1上，利用投影仪对砂轮投影实现投影检测法。

5.根据权利要求4所述的万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法，其特征在于，在步骤(1)中，激光修整装置包括激光头和激光器，激光头与激光器相连，激光修整法实现过程如下；

将砂轮安装在主轴S1上，启动机床，通过数控系统控制工件工作机构将砂轮送至工作位置，再通过修整进给装置将激光头送至工作位置；开启激光器发出指示光，控制修整进给装置对激光光斑进行对焦；开启主轴S1带动砂轮旋转，激光器控制激光头发射激光对砂轮进行激光粗修整，在进行激光粗修整的同时打开投影监控装置，投影仪实时监控砂轮，防止砂轮被过度修整；通过投影仪观测到砂轮修整到一定程度时，关闭主轴S1，通过复映检测装置对砂轮进行复映法检测；若检测合格则对砂轮进行下一步修整，若检测不合格继续启动主轴S1和激光修整装置对砂轮进行自动修整，直至复映法检测合格，检测合格后关闭主轴S1。

6.根据权利要求4所述的万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法，其特征在于，在步骤(1)中，电火花修整装置包括电火花正极和电火花电源，电火花正极与电火花电源相连；电火花修整法实现过程如下；

通过数控系统控制电火花正极移动至工作位置，对准砂轮要修整位置；启动主轴S1、主轴S2，在投影仪实时监控下接通电火花电源对砂轮进行电火花粗修整，通过投影仪观测到砂轮修整到一定程度时，关闭电火花电源，对砂轮进行复映法检测；若检测合格则进行机械修整，若检测不合格继续接通电火花电源对砂轮进行粗修整，直至复映法检测合格，检测合格后关闭主轴S1、主轴S2，对砂轮进行下一步修整。

7.根据权利要求4所述的万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法，其特征在于，在步骤(2)中，机械修整装置为机械滚轮，机械修整法实现过程如下；

在主轴S2上安装机械滚轮，通过数控系统控制机械滚轮对刀，在投影仪实时监控下启动主轴S1、主轴S2对砂轮进行机械精修整，通过投影仪观测到砂轮修整到一定程度时，关闭主轴S2，对砂轮进行复映法检测；若检测合格，关闭机床，取下修整合格的砂轮；若检测不合格，机械滚轮重新对刀，启动主轴S2对砂轮自动进行精修整，直至复映法检测合格，检测合格后关闭机床，取下修整合格的砂轮。

8.根据权利要求3所述的万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法，其特征在于，复映检测装置包括复映导轨、复映滑块、复映工作台、复映相机、平行背光源和石墨板或陶瓷板；复映工作台通过复映滑块在复映导轨上移动，复映相机位于复映工作台上方，平行背光源处于复映相机的远心镜头正下方的工件工作机构上，石墨板或陶瓷板压紧在复映工作台上；

复映法检测过程是：通过数控系统控制复映导轨带动复映滑块运动，进而带动复映工作台完成进给运动，使安装在复映工作台上的石墨板或陶瓷板由A位置移动至B位置进行磨削复映，将成型砂轮的回转轮廓F磨削复映到石墨板或陶瓷板上；磨削后的石墨板或陶瓷板通过复映工作台由B位置移动至A位置，处于复映相机远心镜头正下方，平行背光源照射石墨板或陶瓷板，并经过远心镜头，在复映相机上呈现复映轮廓E，复映相机拍摄复映轮廓图像，将拍摄的复映轮廓图像输送至数控系统，数控系统对图像轮廓进行数字化处理，且与标准轮廓图像比对，计算其偏差值，根据偏差值的大小确定砂轮修整余量及精度是否合格。

9.根据权利要求3所述的万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法，其特征在于，在进行步骤(1)之前，先校正投影监控装置和复映检测装置，并初始化激光修整装置和电火花修整装置。

10.根据权利要求1所述的万能型砂轮全自动复合修整集成控制方法，其特征在于，在砂轮修整过程中，对砂轮进行冷却。