CN109202719B - 研磨工艺的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种研磨工艺的控制方法及修正磨具与被加工件间压力的方法,本发明所提供的修正磨具与被加工件间压力的方法充分考虑了磨具组件处于不同位置其自身重力对压力传感器检测压力信号的影响,并进一步对压力传感器所检测的压力信号进行了修正,获得磨具与被加工件之间的实际压力,以实际压力为参数控制磨具对被加工件的表面进行研磨。这样有利于实现磨具对被加工件的表面进行等研磨力进行研磨,提高被加工件研磨表面精度的一致性,提高研磨效率。
Description
技术领域
本发明涉及打磨技术领域,特别涉及一种研磨工艺的控制方法及修正磨具与被加工件间压力的方法。
背景技术
机器人研磨系统是一种利用机器人实现产品研磨的自动化生产系统。该系统可以快速且有效地去除被加工零件表面的多余材料,故机器人研磨系统现已广泛应用于各工业领域。
被加工零件表面的研磨质量是本领域内技术人员一直关注的焦点。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种修正磨具与被加工件间压力的方法,用于检测磨具与被加工件之间压力的压力传感器设置于驱动部件与包括磨具在内的磨具组件之间;该方法具体包括:
获取压力传感器所检测的压力信号;
考虑所述磨具组件的自身重力因素对所检测的压力信号进行修正;
根据修正后的压力信号计算当前工况所述磨具与所述被加工件之间的实际压力,以所述实际压力为参数控制磨具对被加工件的表面进行研磨。
可选的,所述压力信号具体通过以下方法进行修正:
获取夹持所述磨具的机械臂的姿态信息;
根据所述机械臂的姿态信息判断所述磨具组件的姿态位置,通过所述磨具组件的姿态位置计算所述磨具组件自身重力施加于所述被加工件上或所述压力传感器的压力,进而修正所述压力信号。
由此,机械臂的姿态信息可以直接从机器人的控制器内部获取,提高计算效率。
此外,本发明还提供了一种研磨工艺的控制方法,在对被加工件进行正式研磨之前,按以下方法将所述磨具与所述被加工件之间的压力调节至预定磨削压力范围:
在研磨装置的磨具与被加工件相对靠近过程中,获取利用上述任一项所述的方法修正后的磨具与被加工件之间的压力;
判断所述磨具与所述被加工件之间的初始接触压力与预设接触压力的大小,当所述初始接触压力小于预设接触压力时,则增加驱动部件的输出扭矩直至所述磨具与所述被加工件二者之间的压力达到预设接触压力,然后再继续增加驱动部件的输出扭矩使所述磨具和被加工件之间的压力由所述预设接触压力逐渐增长至预定磨削压力范围。
本发明的控制方法中设定了两个控制参数:预设接触压力F0和预定磨削压力F1,在磨具与被加工件磨削接触过程中,磨具与被加工件之间的压力先达到比较小的预设接触压力,然后再继续增加驱动部件的输出扭矩由预设接触压力F0增长至预定磨削压力范围,也就是说,磨具与被加工件之间压力的增长控制分为两个阶段:第一个阶段为由初始接触压力F’增长至预设接触压力F0,第二个阶段为由预设接触压力F0增长至预定磨削压力范围,第一阶段的增长速度往往不容易控制,即增长比较快,而第二阶段的增长速度相对容易控制,可以比第一阶段的增长速度慢。与磨具与被加工件之间的压力直接由初始接触压力增长至预定磨削压力范围相比,本发明所提供的控制方法可以起到很好的力缓冲作用,起到很好保护磨具,提高磨具使用寿命,以及增加被加工件表面加工精度的作用。
可选的,当所检测的压力大于或者等于所述预设接触压力时,则直接增加所述驱动部件的输出扭矩以使二者之间的压力由当前状态的压力逐渐增长至所述预定磨削压力范围。
由此,无需回调磨具与被加工件之间的压力,控制器则直接增大输出扭矩,以适当的速度将磨具与被加工件之间的压力由初始接触压力F’逐渐增长至预定磨削压力范围,有利于提高加工效率和简化控制逻辑。
可选的,在所述磨具与所述被加工件之间的压力达到预定磨削压力后,还进行以下步骤:保持所述磨具与所述被加工件之间的压力处于所述预定磨削压力范围对被加工件进行研磨加工。
可选的,在以所述预定磨削压力范围对被加工件进行研磨时,步骤具体为:检测当前研磨位置,并判断当前研磨位置是否到达研磨下限位置范围,如果当前研磨位置未到达所述研磨下限位置范围内,则控制所述磨具继续以所述预定磨削压力范围对所述被加工件进行研磨;如果当前研磨位置到达所述研磨下限位置范围,则控制机械臂移动至下一工位位置。
由此,通过控制磨削位置,避免对被加工件过量磨削。
可选的,在所述机械臂移动至下一工位的过程步骤具体包括:判断所述磨具与所述被加工件之间的压力是否大于所述预设磨削压力范围的上限值,如果大于,则降低所述驱动部件的输出扭矩,直至所述磨具与所述被加工件之间的压力接近所述预设接触压力,然后再增加驱动部件的输出扭矩使所述磨具和所述被加工件之间的压力由所述预设接触压力逐渐增长至预定磨削压力范围。
由此,可以避免磨具在随机械臂移动至下一工位过程中,研磨力过大损伤磨具以及降低研磨表面精度,机有利于提高磨具的使用寿命和研磨表面的精度。
可选的,所述研磨下限位置范围通过以下方式确定:研磨工作开始前,机械臂带动所述磨具朝所述被加工件的标准位置运动,并在运动过程中检测所述磨具与所述被加工件之间的接触压力,以所述接触压力达到预定压力为条件,将当前状态所述被加工件与所述磨具的接触位置定义为研磨下限位置,进而根据研磨下限位置确定所述研磨下限位置范围;
其中所述标准位置为所述被加工件的待研磨表面被研磨加工后所要形成表面的位置。
由此,通过机械臂带动磨具与标准位置接触一次即可确定研磨下限位置,并且可以精确、快速确定研磨下限位置,有利于后续研磨工艺对被加工件一次研磨成型,进一步提高研磨效率。
可选的,在确定所述研磨下限位置的同时,所述驱动部件的编码器向控制器反馈该位置信息以将该研磨下限位置记录于所述控制器的内部。
可选的,根据预存的压力增长曲线将所述预设接触压力增长至所述预定磨削压力范围;其中,所述压力增长曲线为压力值随时间变化的曲线。
由此,可以简化控制逻辑,提高加工效率。
可选的,根据所述当前状态的压力和所述预定磨削压力范围确定压力增长曲线,以控制压力增长加速度处于预设范围之内,其中,所述压力增长曲线为所述磨具与所述被加工件之间的压力值随时间变化的曲线。
附图说明
图1为本发明一种具体实施例中研磨装置的结构示意图;
图2为本发明一种实施例中修正研磨工艺中磨具与被加工件间压力的方法的流程图;
图3本发明另一种实施例中修正研磨工艺中磨具与被加工件间压力的方法的流程图;
图4为本发明第一种具体实施例中研磨工艺的控制方法的流程图;
图5为本发明第二种具体实施例中控制方法的流程图;
图6为本发明一种实施例中确定研磨下限位置范围的控制流程图;
图7为本发明一种具体实施例中控制系统框图;
图8为由初始接触压力增长至预定磨削压力范围的两种不同控制方法的曲线图。
其中,图1中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示:
机械臂100、自由端部100a、工作台200;
伺服马达11、丝杠12、螺母13、压力传感器14;
安装架20、动力部件21、磨具22、主动带轮23、从动带轮24、传动带25;
被加工件30。
具体实施方式
机器人研磨系统利用安装于机器人自由端部的磨具对待研磨产品的表面进行加工研磨。在产品研磨过程中,影响研磨产品成型表面品质的因素很多,例如磨具类型、工件材质、研磨力等,其中研磨力是影响最终研磨成型表面质量的重要因素之一。
目前,研磨力主要通过以下方式进行确定:操作人员根据待研磨表面的研磨精度要求选择合适的研磨力数值,结合操作经验调节磨具于待研磨表面的合适距离位置,以使磨具在研磨工作时,施加于待研磨表面的压力大致满足工作要求。
实践证明现有技术中机器人研磨系统虽然能够快速完成产品表面研磨,但是研磨表面精度却不统一,有时相差较大,即部分研磨表面的精度满足要求,部分研磨表面的精度却不满足要求。有时需要对研磨后的表面再进行局部研磨,费工费时。
在上述研究发现的基础上,本发明进行了进一步的研究探索,提出了一种解决上述研磨表面精度差异较大的技术问题。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合研磨装置、修正方法、控制方法、控制系统、附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1,图1为本发明一种具体实施例中研磨装置的结构示意图。
机器人研磨系统包括机器人和研磨装置,机器人具有自由端部,该自由端部一般由多节多自由度的机械臂100形成,研磨装置可以安装于该自由端部100a,被加工件30通过夹具固定于工作台200上,机器人的自由端部100a沿预定路线移动完成被加工件30表面的研磨。当然,被加工件30也可以设置于机器人的自由端部100a,研磨装置固定于工作台200,机器人带动被加工件30沿预定路线运动,进而完成被加工件30表面的研磨。
研磨装置通常包括磨具组件,磨具组件包括安装架20、动力部件 21、磨具22、主动带轮23、从动带轮24和传动带25。磨具22主要作用为与被加工件30待打磨表面接触并完成对其表面的打磨,根据被加工件30的不同选取合适的磨具22,对于磨具22的材料本文不做详述,可参考现有技术。动力部件21主要为磨具22提供研磨所需转动力,即驱动磨具22转动。动力部件21可以为电机,本文以动力部件 21为电机为例介绍技术方案,当然,本领域内技术人员应当理解本文中磨具的动力部件不局限于电机,还可以为其他部件,只要能够提供磨具的转动动力即可。
一般地,磨具22、动力部件21、主动带轮23、从动带轮24和传动带25均安装于安装架20上,其中主动带轮23、从动带轮24和传动带25形成传动部件,动力部件21通过主动带轮23、从动带轮24 和传动带25驱动磨具22转动,即动力部件21的动力经主动带轮23、从动带轮24和传动带25传递至磨具22。其中,安装架20、主动带轮 23、从动带轮24和传动带25为组成磨具组件的非必要部件。
一般地,研磨装置还进一步包括驱动部件,驱动部件主要用于驱动磨具22和被加工件30的其中一者相对另一者运动,以调整磨具22 与被加工件30之间的距离。也就是说,驱动部件可以驱动磨具22靠近或者远离被加工件30,也可以驱动被加工件30靠近或者远离磨具 22,即改变磨具22与被加工件30被研磨表面之间的距离,相应可以改变磨具22与被研磨表面之间的研磨力。
需要说明的是,驱动部件可以直接驱动磨具22或被加工件30,也可以间接驱动磨具22或者被加工件30,即设置中间部件,驱动部件驱动中间部件实现对磨具22或者被加工件30的驱动。驱动部件可以为伸缩轴,也可以为伺服马达,本文优选为伺服马达11,伺服马达11由伺服驱动系统控制,控制器通过控制伺服驱动系统控制伺服马达 11动作。
针对现有技术中存在的“研磨后表面精度差异较大”的技术问题,本发明进行了深入研究和探索,研究发现考虑到对被加工件30的研磨质量以及压力传感器的使用寿命,压力传感器14并非直接安装于磨具 22与被加工件30的接触表面。从图1中可以看出,研磨装置中用于检测磨具22与被加工件30之间压力的压力传感器一般设置于驱动部件与磨具22组件之间。当磨具22处于不同姿态时,压力传感器14 实际检测的压力值可能与磨具22和被加工件30之间的实际接触压力并非相同。也就是说,压力传感器14的反馈数值并非为磨具22与被加工件30之间的实际压力值,压力传感器14的反馈数值有时大于磨具22与被加工件30之间的实际压力,有时小于磨具22与被加工件30之间的实际压力。
在上述研究发现的基础上,本文提供出了一种解决上述技术问题的技术方案,具体描述如下。
请参考图2,图2为本发明一种实施例中修正研磨工艺中磨具与被加工件间压力的方法的流程图。
本发明提供了一种修正磨具与被加工件间压力的方法,该方法具体包括:
S001、获取压力传感器所检测的压力信号;
S002、考虑所述磨具组件的自身重力因素对所检测的压力信号进行修正;
S003、根据修正后的压力信号计算当前工况所述磨具与所述被加工件之间的实际压力,以所述实际压力为参数控制磨具对被加工件的表面进行研磨。
本发明所提供的修正磨具与被加工件间压力的方法充分考虑了磨具组件处于不同位置其自身重力对压力传感器检测压力信号的影响,并进一步对压力传感器14所检测的压力信号进行了修正,获得磨具22与被加工件30之间的实际压力,以实际压力为参数控制磨具对被加工件30的表面进行研磨。这样有利于实现磨具22对被加工件30 的表面进行等研磨力进行研磨,提高被加工件研磨表面精度的一致性,提高研磨效率。
上述各实施例中控制方法中所检测的压力还同时考虑磨具组件的自身重力因素进一步修正,以计算驱动部件的实际输出扭矩。其中,磨具组件姿态的判断可以由多种方式,可以在磨具组件上设置位置传感器以判断此时磨具组件的姿态。对于机器人系统而言,机器人的机械臂100上通常设置有检测机械臂100动作位移的传感器,故本发明方法中压力信号的修正具体根据以下方法进行修正。
请参考图3,图3本发明另一种实施例中修正研磨工艺中磨具与被加工件间压力的方法的流程图。
上述步骤S001中还获取夹持磨具22的机械臂100的姿态信息;
如上所述,机械臂100姿态信息可以通过设置于机械臂100上的多个传感器确定,并且机械臂100姿态信息的获取可以直接从控制机器人动作的控制器内部读取,提高计算效率。
步骤S002具体可以根据机械臂的姿态信息判断磨具组件的姿态位置,通过磨具组件的姿态位置计算磨具组件自身重力施加于被加工件上或压力传感器的压力,进而修正所述压力信号。
根据所述机械臂的姿态信息判断磨具组件相对被加工件30的位置,进而计算磨具组件施加于所述被加工件30或压力传感器14上的压力,综合压力传感器14的压力信号计算当前时刻磨具22与被加工件30之间的实际压力。
上述方法中考虑磨具组件自身重力进而调节驱动部件输出扭矩以实现磨具22与被加工件30之间等压力进行研磨,提高研磨表面的精度。
在上述修正磨具与被加工件间压力的方法基础上,本发明还提供了一种研磨工艺的控制方法。
请参考图4和图7,图4为本发明第一种具体实施例中研磨工艺的控制方法的流程图;图7为本发明一种具体实施例中控制系统框图。
本发明提供了一种研磨工艺的控制方法,在对被加工件进行正式研磨之前,按以下方法将所述磨具与所述被加工件之间的压力调节至预定磨削压力范围,具体步骤如下:
S1、在研磨装置的磨具22与被加工件30相对靠近过程中,利用上述修正方法获取修正后的磨具与被加工件之间的压力;
如上所述,连接于机器人的机械臂100自由端部的可以为磨具22,也可以为被加工件30,也就是说,机器人可以夹持磨具22靠近被加工件30,也可以是机器人夹持被加工件30靠近磨具22。为了描述技术方案的简洁,本文以磨具22安装于机器人的机械臂100自由端部为例继续介绍技术方案和技术效果。
当然,本文所提供的控制方法也适用于被加工件30安装于机器人的机械臂100的自由端部研磨系统。
调节磨具22与被加工件30之间距离的驱动部件可以为电机和螺母丝杠组件,磨具组件安装于丝杠12,电机驱动螺母13转动,进而带动丝杠12前后运动,实现磨具22组件靠近或者远离被加工件30。当然,驱动部件不限于本文以上所描述的电机和螺母丝杠组件,只要能实现磨具相对被加工件的相对运动即可。
磨具22与被加工件30之间压力的检测可以通过压力传感器14 实现。
S2、判断磨具22与被加工件30之间的初始接触压力F’与预设接触压力F0的大小,当初始接触压力F’小于预设接触压力F0时,则执行步骤S21;
S21、增加驱动部件的输出扭矩直至磨具22和被加工件30二者之间的压力达到预设接触压力F0,然后再继续增加驱动部件的输出扭矩使磨具和被加工件之间的压力由预设接触压力逐渐增长至预定磨削压力范围;
理论上预定磨削压力范围可以为一个具体数值,但是综合考虑被加工件的加工精度、加工效率以及其他因素,预定磨削压力范围通常可以为某一数值范围。预定磨削压力范围可以通过输入控制器的预定磨削压力F1进行确定范围。预设接触压力的大小可以根据被加工件 30的材料以及磨具22材料适当选取。预设接触压力F0和预定磨削压力范围均是在进行磨削加工前储存于控制器内部。为了操作方便,预设接触压力F0和预定磨削压力F1可以由触摸面板输入控制器。控制器的信号输入端口连接压力传感器14的信号输出端口,控制器可以接收来自压力传感器14的检测信号,通过检测信号判断此时磨具22与被加工件30之间的压力的具体数值。
从以上描述可以看出,预设接触压力F0小于预定磨削压力范围中的具体数值。本发明的控制方法中设定了两个控制参数:预设接触压力F0和预定磨削压力F1,在磨具22与被加工件30磨削接触过程中,磨具22与被加工件30之间的压力先达到比较小的预设接触压力 F0,然后再继续增加驱动部件的输出扭矩由预设接触压力F0增长至预定磨削压力范围,也就是说,磨具22与被加工件30之间压力的增长控制分为两个阶段:第一个阶段为由初始接触压力F’增长至预设接触压力F0,第二个阶段为由预设接触压力F0增长至预定磨削压力范围,第一阶段的增长速度往往不容易控制,即增长比较快,而第二阶段的增长速度相对容易控制,可以比第一阶段的增长速度慢。与磨具 22与被加工件30之间的压力直接由初始接触压力增长至预定磨削压力范围相比,本发明所提供的控制方法可以起到很好的力缓冲作用,起到很好保护磨具22,提高磨具22使用寿命,以及增加被加工件30 表面加工精度的作用。
其中,磨具22和被加工件30之间的压力由预设接触压力F0逐渐增长至预定磨削压力范围可以依据以下方式:根据预存的压力增长曲线将预设接触压力F0增长至预定磨削压力范围;其中,压力增长曲线为压力值随时间变化的曲线,这样预设接触压力增长至预定磨削压力范围的过程中会按照预定速度进行增长,避免增长过快加快磨具的损耗,进而可以进一步提高磨具的使用寿命,同时可以进一步提高研磨表面精度。
在磨具与被加工件之间的压力达到预定磨削压力后,还进行步骤S3。
S3、保持磨具22与被加工件30之间的压力处于预定磨削压力范围对被加工件进行研磨加工。即a≤F当≤b,a为预定磨削压力范围的最小值,b为预定磨削压力范围的最大值,F当为当前状态磨具22与被加工件30之间的压力。需要说明的是,本文中a和b可以不相等; a和b也可以相等,即维持当前状态的压力(研磨力)在预定磨削压力范围。
这样可以使被加工件30的研磨表面大致处于相等研磨力下进行研磨加工,进而研磨后的表面精度基本相同,大大提高了被加工件30 研磨表面的整体品质,提高研磨产品的合格率,进一步提高了生产效率。
请参考图5,图5为本发明第二种具体实施例中控制方法的流程图。
当上述步骤S2中所检测的压力大于或者等于预设接触压力F0 时,则执行步骤S22;
S22、直接增加驱动部件的输出扭矩以使二者之间的压力由当前状态的压力(初始接触压力F’)逐渐增长至预定磨削压力范围。
也就是说,当磨具22与被加工件30之间的初始接触压力F’大于预设接触压力F0时,此时无需回调磨具22与被加工件30之间的压力,控制器则直接增大输出扭矩,以适当的速度将磨具22与被加工件 30之间的压力由初始接触压力F’逐渐增长至预定磨削压力范围。增长速度可以根据初始接触压力F’和预定磨削压力范围计算。
这样,可以根据磨具22与被加工件30的初始接触压力适当调整两者之间的压力增长曲线。该状态下压力增长曲线可以根据预存于控制器内部的压力增长速度或者加速度等参数以及结合当前状态的压力和预定磨削压力范围而确定。
其中,图8中给出了两条曲线:曲线S1和曲线S2,图8中横坐标表示时间,纵坐标表示力,从图中可以看出,磨具与被加工件接触时刻t1,曲线S1中初始接触压力F’大于预设接触压力F0,则磨具22 与被加工件30之间压力直接由初始接触压力F’沿曲线S1增长至预定磨削压力F1。磨具22与被加工件30接触时刻t1,曲线S2中初始接触压力小于预设接触压力F0,则磨具与被加工件之间压力直接由F0 沿曲线S2增长至预定磨削压力F1。
当然,磨具22与被加工件30之间压力增长曲线不限于本文中描述的直线型,还可以为其他形状。
在对被加工件进行研磨过程中还需要检测磨具的研磨位置,避免对被加工件过量磨削,故上述控制方法中S3具体包括以下步骤:
S31、控制磨具22与被加工件30之间以预定磨削压力范围进行研磨的同时检测当前研磨位置;
S32、判断当前研磨位置是否到达研磨下限位置范围,如果当前研磨位置未到达研磨下限位置范围内,则返回步骤S31;如果当前研磨位置到达研磨下限位置范围,则执行步骤S33;
S33、控制机械臂移动至下一工位位置。
在机械臂移动至下一工位的过程中的具体步骤为:
S331、在机械臂移动过程中判断磨具22与被加工件30之间的压力是否大于预设磨削压力范围的上限值,如果大于,则执行步骤S332;
S332、降低驱动部件的输出扭矩,直至磨具22与被加工件30之间的压力接近预设接触压力F0,然后再增加驱动部件的输出扭矩使磨具22和被加工件30之间的压力由预设接触压力F0逐渐增长至预定磨削压力范围,然后进入步骤S31;
如果不大于,则返回步骤S331;也就是说,由前一工位的研磨下限位置可以直接进入下一工位。
由此,这样可以避免磨具在随机械臂移动至下一工位过程中,研磨力过大损伤磨具以及降低研磨表面精度,即有利于提高磨具的使用寿命和研磨表面的精度。
请参考图6,图6为本发明中一种实施例中确定研磨下限位置范围的控制流程图。
上述实施方式中的研磨下限位置范围可以为一个具体位置,也可以为一个位置范围。具体可以通过以下方法确定:研磨下限位置通过以下方式确定:研磨工作开始前,机械臂100带动磨具22朝被加工件 30的标准位置运动,并在运动过程中检测磨具22与被加工件30之间的接触压力,以接触压力达到预定压力为条件,将当前状态被加工件与磨具22的接触位置定义为研磨下限位置。研磨工作开始前,按照以下步骤进行:
S01、机械臂带动磨具22朝被加工件30的标准位置运动,并在运动过程中检测磨具22与被加工件30之间的接触压力;
当然,该接触压力也可以考虑磨具22的自身重力进行修正。
S02、判断当前状态磨具22与被加工件30之间的接触压力与预定压力的大小;当接触压力大于或者等于预定压力时,将执行步骤 S03;否则,继续执行步骤S01;
S03、将当前状态下被加工件30与磨具22的接触位置定义为研磨下限位置,进而根据研磨下限位置确定研磨下限位置范围;
研磨下限位置是一个确定的位置,考虑到控制效率、加工效率等因素,可以根据研磨下限位置设定成一个范围即研磨下限位置范围。在确定所述研磨下限位置的同时,所述驱动部件的编码器向控制器反馈该位置信息以将该研磨下限位置记录于所述控制器的内部。
其中,标准位置为被加工件的待研磨表面被研磨加工后所要形成表面的位置。
本发明中在进行研磨工艺之前,通过机械臂带动磨具与标准位置接触一次即可确定研磨下限位置,并且可以精确、快速确定研磨下限位置,有利于后续研磨工艺对被加工件一次研磨成型,进一步提高研磨效率。
以上对本发明所提供的一种研磨工艺的控制方法及修正磨具与被加工件间压力的方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种研磨工艺的控制方法,其特征在于,在对被加工件进行正式研磨之前,按以下方法将所述磨具与所述被加工件之间的压力调节至预定磨削压力范围:
在研磨装置的磨具与被加工件相对靠近过程中,获取修正后的磨具与被加工件之间的压力;
判断所述磨具与所述被加工件之间的初始接触压力与预设接触压力的大小,当所述初始接触压力小于预设接触压力时,则增加驱动部件的输出扭矩直至所述磨具与所述被加工件二者之间的压力达到预设接触压力,然后再继续增加驱动部件的输出扭矩使所述磨具和被加工件之间的压力由所述预设接触压力逐渐增长至预定磨削压力范围;
其中磨具与被加工件之间的压力通过以下方法修正:
用于检测磨具与被加工件之间压力的压力传感器设置于驱动部件与包括磨具在内的磨具组件之间;该方法具体包括:
获取压力传感器所检测的压力信号;
考虑所述磨具组件的自身重力因素对所检测的压力信号进行修正;
根据修正后的压力信号计算当前工况所述磨具与所述被加工件之间的实际压力,以所述实际压力为参数控制磨具对被加工件的表面进行研磨。
2.如权利要求1所述的研磨工艺的控制方法,其特征在于,所述压力信号具体通过以下方法进行修正:
获取夹持所述磨具的机械臂的姿态信息;
根据所述机械臂的姿态信息判断所述磨具组件的姿态位置,通过所述磨具组件的姿态位置计算所述磨具组件自身重力施加于所述被加工件上或所述压力传感器的压力,进而修正所述压力信号。
3.如权利要求1所述的研磨工艺的控制方法,其特征在于,当所检测的压力大于或者等于所述预设接触压力时,则直接增加所述驱动部件的输出扭矩以使二者之间的压力由当前状态的压力逐渐增长至所述预定磨削压力范围。
4.如权利要求1所述的研磨工艺的控制方法,其特征在于,在所述磨具与所述被加工件之间的压力达到预定磨削压力后,还进行以下步骤:保持所述磨具与所述被加工件之间的压力处于所述预定磨削压力范围对被加工件进行研磨加工。
5.如权利要求4所述的研磨工艺的控制方法,其特征在于,在以所述预定磨削压力范围内的压力对被加工件进行研磨时,具体步骤为:检测当前研磨位置,并判断当前研磨位置是否到达研磨下限位置范围,如果当前研磨位置未到达所述研磨下限位置范围内,则控制所述磨具继续以所述预定磨削压力范围对所述被加工件进行研磨;如果当前研磨位置到达所述研磨下限位置范围,则控制机械臂移动至下一工位位置。
6.如权利要求5所述的研磨工艺的控制方法,其特征在于,在所述机械臂移动至下一工位的过程步骤具体包括:判断所述磨具与所述被加工件之间的压力是否大于所述预设磨削压力范围的上限值,如果大于,则降低所述驱动部件的输出扭矩,直至所述磨具与所述被加工件之间的压力接近所述预设接触压力,然后再增加驱动部件的输出扭矩使所述磨具和所述被加工件之间的压力由所述预设接触压力逐渐增长至预定磨削压力范围。
7.如权利要求5或6所述的研磨工艺的控制方法,其特征在于,所述研磨下限位置范围通过以下方式确定:研磨工作开始前,机械臂带动所述磨具朝所述被加工件的标准位置运动,并在运动过程中检测所述磨具与所述被加工件之间的接触压力,以所述接触压力达到预定压力为条件,将当前状态所述被加工件与所述磨具的接触位置定义为研磨下限位置,进而根据研磨下限位置确定所述研磨下限位置范围;
其中所述标准位置为所述被加工件的待研磨表面被研磨加工后所要形成表面的位置。
8.如权利要求7所述的研磨工艺的控制方法,其特征在于,在确定所述研磨下限位置的同时,所述驱动部件的编码器向控制器反馈该位置信息以将该研磨下限位置记录于所述控制器的内部。
9.如权利要求1至6任一项所述的研磨工艺的控制方法,其特征在于,根据预存的压力增长曲线将所述磨具与所述被加工件之间的压力从所述预设接触压力增长至所述预定磨削压力范围;其中,所述压力增长曲线为压力值随时间变化的曲线。
10.如权利要求3至6任一项所述的研磨工艺的控制方法,其特征在于,根据所述当前状态的压力和所述预定磨削压力范围确定压力增长曲线,以控制压力增长加速度处于预设范围之内,其中,所述压力增长曲线为所述磨具与所述被加工件之间的压力值随时间变化的曲线。
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