CN112372069A - 用主轴电流反馈对锯切机锯片直径在线测量及补偿方法 - Google Patents

Abstract

使用主轴电流反馈对锯切机锯片直径在线测量及补偿方法，在锯切机运行过程中，自动在线完成锯片直径测量、自动在线完成加工位置加工距离的补偿，其在控制程序运行过程中不停机、自动完成锯片当前直径测量及由于锯片磨损而产生的加工距离偏差的补偿，可以大大提高工作效率，提高工件的加工精度。

Description

用主轴电流反馈对锯切机锯片直径在线测量及补偿方法

技术领域：

本发明属于锯切机加工领域，涉及用主轴电流反馈对锯切机锯片直径在线测量及补偿方法，用于铸件、压铸件浇冒口切除加工。

背景技术：

锯切机：是用于铸件、压铸件浇冒口切除加工的装置，是一种“数控装置”，或者称为“专用工业机器人装置”，使用“控制程序”自动完成加工过程，“控制程序”是以“示教”的方式通过人机互动创建的，此特征为工业机器人普遍使用的操作方法之特征。

锯切机是使用锯片以钜切割方式完成被加工零件一系列位置的加工，所使用锯片包括各种合金、金刚、树脂锯片，锯片为圆形锯片，锯片使用过程会产生磨损，其直径会逐渐减小。

那么问题是：

在锯切机使用中，控制程序是事先根据标准锯片的尺寸创建的，在实际生产过程，因为锯片磨损直径减小后，会出现加工位置加工不到位的情况，比如，按照程序，锯片运动100毫米，即加工距离也是100毫米，如果锯片磨损减小10毫米，那么同样是锯片运动100毫米，则加工距离变成90毫米了，所以没有完成要加工的距离。

如何自动在线补偿这个锯片磨损产生的距离偏差呢？

发明内容：

针对上面提出的问题，本发明提出一个解决方案,用主轴电流反馈对锯切机锯片直径在线测量及补偿方法。

为实现上述目的，本发明技术方案为:

用主轴电流反馈对锯切机锯片直径在线测量及补偿方法，所述方法包括：锯切机，锯切机控制装置，示教器，锯片，被加工工件相互配合，采用主轴电流检测和反馈，在锯切机运行过程中，自动在线完成锯片直径测量、自动在线完成加工位置加工距离的补偿；其中：

主轴电流检测和反馈：锯切机控制装置具有主轴电流测量硬件组件；主轴组件具有电流输出硬件组件；锯切机控制装置之主轴电流测量硬件与主轴组件电流输出硬件之间具有物理连接的可兼容性；

锯片是由主轴驱动的，主轴启动后，锯片空运转到锯片触碰到被加工工件后的瞬间，主轴电流会发生跃变，检测这个跃变，即可知道从加工位置开始基准点到工件的距离，根据标准锯片的这个距离值、当前测量的这个距离值，经过数学运算，即可得到锯片当前的直径，即可得到锯片磨损值；主轴电流值是通过锯切机控制装置来检测，具体控制、检测、运算也是由锯切机控制装置完成；

锯切机控制装置：程序控制装置，需要在锯切机控制装置内创建1条指令：“锯片探测”“锯片探测”，功能为完成锯片直径的测量，指令的内容为：当该指令被执行时，锯切机控制装置控制锯切机运动机构之坐标轴使锯片从某个被加工工件加工位置开始基准点向被加工位置点运动，并检测主轴电流，当主轴电流发生跃变，则锯片停止运动，锯切机控制装置按照设定的规则进行数学运算，计算出锯片当前的直径，并保存到控制装置内部指定存储器，本指令执行结束；

锯切机控制程序创建：将上述指令插入到控制程序相应位置，即可在控制程序运行过程自动完成因锯片磨损产生的加工距离偏差，具体是，每一个被加工零件有N个位置需要加工，在每个加工位置开始加工的那条指令前，插入“锯片探测”，以完成因锯片磨损产生的加工距离偏差的补偿，然后继续执行正常加工指令，就不存在因锯片磨碎而产生的偏差了。

进一步，所述方法流程如下：

1.控制程序开始

2.第二原点

3.空送#锯切机通过坐标轴运动，使锯片运动带加工位置1加工开始基准位置

4.锯片探测

5.定速切割开始

6.线

7.线

8.线

9.定速切割结束

10.空送

11.空送

12.空送#锯切机通过坐标轴运动，使锯片运动带加工位置2加工开始基准位置

13.锯片探测

14.定速切割开始

15.线

16.线

17.线

18.定速切割结束

19.END控制程序结束。

采用上述技术方案，本发明用主轴电流反馈对锯切机锯片直径在线测量及补偿方法，在锯切机运行过程中，自动在线完成锯片直径测量、自动在线完成(不停机)加工位置加工距离的补偿。

其在控制程序运行过程中不停机、自动完成锯片当前直径测量及由于锯片磨损而产生的加工距离偏差的补偿，可以大大提高工作效率，提高工件的加工精度。

附图说明：

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图一；

图2为本发明结构示意图二。

具体实施方式：

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1－图2所示，为本发明实施例。

所述方法包括：锯切机1，锯切机控制装置11，示教器12，锯片2，被加工工件相互配合，采用主轴电流检测和反馈，在锯切机运行过程中，自动在线完成锯片直径测量、自动在线完成加工位置加工距离的补偿；其中：

锯片2，籍由锯切机1之结构部件、运动部件、控制装置可完成在锯切机工作空间内的X-Y-Z三个方向的运动。

锯片2，由主轴组件驱动，主轴组件具有电流输出的硬件和功能。

锯切机控制装置11具有电流测量之硬件，并与主轴组件电流输出硬件之间具有物理连接的可兼容性。

锯切机1籍由其结构部件和运动部件等由控制装置11籍由其中的事先创建好的控制程序的控制下自动完成对被加工零件的一系列加工，示教器12是属于控制装置11的部分，控制装置11是籍由示教器12，由操作员在示教器12上进行一系列的操作，以示教方式进行人机互动，从而针对被加工零件创建具体的控制程序，创建好的控制程序存储于控制装置的内部存程器内。

以示教方式进行人机互动，需要一系列示教指令支持，跟本发明有关的指令包括：锯片探测。

指令的创建方法说明：

锯切机控制装置11，是一个程序控制装置，本实例使用PLC市售常用产品,示教器12是具有显示器、触摸屏、实体按钮的一个装置，本实例使用工业人机界面市售常用产品，11和12均可以使用一些公知的编程语言编制软件，以实现一些功能，本发明所涉及的示教指令就以此方式创建，指令具体功能和内容如下：

“锯片探测”，功能为完成锯片直径的测量和补偿，指令的内容为，当该指令被执行时，锯切机控制装置控制锯切机运动机构之坐标轴使锯片从加工位置开始基准点向加工位置开始点运动，首先依据上一次执行本指令时的检测值按指定规则快进，即快速运动指定的距离，然后切换到低速运动，未执行过本指令情况下，此快进距离值为0值，当检测到主轴电流发生跃变，则锯片停止运动，锯切机控制装置按照设定的规则进行数学运算，计算出锯片当前的直径，锯片磨损值，下一次执行本指令时的快进值等，并保存到控制装置内部指定存储器，本指令执行结束。

锯切机控制程序创建，将上述这条指令插入到控制程序相应位置，即可在控制程序运行过程自动完成因锯片磨损产生的加工距离偏差，具体是，每一个被加工零件由N个位置需要加工，在每个加工位置开始加工的那条指令前，插入“锯片探测”，以完成因锯片磨损产生的加工距离偏差的补偿，然后继续执行正常加工指令，就不存在因锯片磨碎而产生的偏差了。

按照上面描述，最终创建的锯切机控制程序(示教)示例如下：

1.控制程序开始

2.第二原点

3.空送#锯切机通过坐标轴运动，使锯片运动带加工位置1加工开始基准位置

4.锯片探测、

5.切割开始

6.线

7.线

8.线

9.定速切割结束

10.空送

11.空送

12.空送#锯切机通过坐标轴运动，使锯片运动带加工位置2加工开始基准位置

13.锯片探测

14.定速切割开始

15.线

16.线

17.线

18.定速切割结束

19.END控制程序结束。

本发明用主轴电流反馈对锯切机锯片直径在线测量及补偿方法，在锯切机运行过程中，自动在线完成锯片直径测量、自动在线完成(不停机)加工位置加工距离的补偿。

其在控制程序运行过程中不停机、自动完成锯片当前直径测量及由于锯片磨损而产生的加工距离偏差的补偿，可以大大提高工作效率，提高工件的加工精度。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.用主轴电流反馈对锯切机锯片直径在线测量及补偿方法，其特征在于:所述方法包括：锯切机，锯切机控制装置，示教器，锯片，被加工工件相互配合，采用主轴电流检测和反馈，在锯切机运行过程中，自动在线完成锯片直径测量、自动在线完成加工位置加工距离的补偿；其中：

主轴电流检测和反馈：锯切机控制装置具有主轴电流测量硬件组件；主轴组件具有电流输出硬件组件；锯切机控制装置之主轴电流测量硬件与主轴组件电流输出硬件之间具有物理连接的可兼容性；

锯片是由主轴驱动的，主轴启动后，锯片空运转到锯片触碰到被加工工件后的瞬间，主轴电流会发生跃变，检测这个跃变，即可知道从加工位置开始基准点到工件的距离，根据标准锯片的这个距离值、当前测量的这个距离值，经过数学运算，即可得到锯片当前的直径，即可得到锯片磨损值；主轴电流值是通过锯切机控制装置来检测，具体控制、检测、运算也是由锯切机控制装置完成；

锯切机控制装置：程序控制装置，需要在锯切机控制装置内创建1条指令：“锯片探测”“锯片探测”，功能为完成锯片直径的测量，指令的内容为：当该指令被执行时，锯切机控制装置控制锯切机运动机构之坐标轴使锯片从某个被加工工件加工位置开始基准点向被加工位置点运动，并检测主轴电流，当主轴电流发生跃变，则锯片停止运动，锯切机控制装置按照设定的规则进行数学运算，计算出锯片当前的直径，并保存到控制装置内部指定存储器，本指令执行结束；

锯切机控制程序创建：将上述指令插入到控制程序相应位置，即可在控制程序运行过程自动完成因锯片磨损产生的加工距离偏差，具体是，每一个被加工零件有N个位置需要加工，在每个加工位置开始加工的那条指令前，插入“锯片探测”，以完成因锯片磨损产生的加工距离偏差的补偿，然后继续执行正常加工指令，就不存在因锯片磨碎而产生的偏差了。

2.如权利要求1所述的用主轴电流反馈对锯切机锯片直径在线测量及补偿方法，其特征在于:所述方法流程如下：

1.控制程序开始

2.第二原点

3.空送#锯切机通过坐标轴运动，使锯片运动带加工位置1加工开始基准位置

4.锯片探测

5.定速切割开始

6.线

7.线

8.线

9.定速切割结束

10.空送

11.空送

12.空送#锯切机通过坐标轴运动，使锯片运动带加工位置2加工开始基准位置

13.锯片探测

14.定速切割开始

15.线

16.线

17.线

18.定速切割结束

19.END控制程序结束。

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