CN201689323U - 加工装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供加工装置，包括离线计算部件，用于在加工过程之前，计算在加工路径的至少一个目标点处所需的预定偏置方向；与所述离线计算部件连接的预定偏置方向存储部件，用于存储所述预定偏置方向；和与所述预定偏置方向存储部件连接的在线计算部件，用于在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向来计算实际补偿方向。通过上述结构，预定偏置方向的计算由离线计算部件完成，即在加工处理周期之前完成。对于每个加工周期来说，加工工具的变形作为输入给定，这有利于在在线计算和离线计算之间均衡偏置加工路径的计算量。
Description
技术领域
本实用新型涉及加工装置，更具体地说，涉及在加工过程中采用补偿的加工装置。
背景技术
在诸如磨削、抛光、去毛刺和铣削一样的加工过程中，为了保证完成质量，诸如机器人、专用磨削工具和数控机床一样的加工装置采用高精度的加工路径是非常重要的。其原因是：完成质量对于接触力和接触方向十分敏感。上述因素中的微小偏差都将会导致加工质量的明显改变。当加工工具出现磨损或者改变时，应当相应地改变加工路径来保证相同的接触力和接触方向，从而达到相同的完成质量。
上述加工装置主要是位置控制设备。为了处理复杂表面，典型的加工路径包括上百个点来保证接触。如果加工工具磨损或者偏移，则为了保证相同的接触，沿加工路径对于每个特定点的偏置方向是不同的。
这至少带来如下技术问题：当需要路径偏置以便补偿加工工具的形变时，由于诸如效率、实时性和在建模中的困难一样的问题，通过在线计算各个点的偏置来保证所有相关因素相同是不现实的。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型提供加工装置，包括离线计算部件，用于在加工过程之前，计算在加工路径的至少一个目标点处所需的预定偏置方向；与所述离线计算部件连接的预定偏置方向存储部件，用于存储所述预定偏置方向；和与所述预定偏置方向存储部件连接的在线计算部件，用于在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向来计算实际补偿方向。通过上述结构，预定偏置方向的计算由离线计算部件完成，即在加工处理周期之前完成。对于每个加工周期来说，加工工具的变形作为输入给定，这有利于在在线计算和离线计算之间均衡偏置加工路径的计算量。
离线计算部件根据加工工具的几何形状或加工工具和被加工工件之间的接触力来计算预定偏置方向。
根据本发明的另一个方面，加工装置还包括加工工具变形大小测量部件，用于测量加工工具变形大小；其中，在线计算部件还在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向和所测量的加工工具变形大小来计算实际补偿量。可以直接获得加工工具的变形大小，这有利于提高精度。
根据本发明的另一个方面，加工装置还包括移动距离测量部件，用于测量加工工具沿所述加工路径的实际移动距离；其中，所述在线计算部件还在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向和加工工具沿所述加工路径的实际移动距离来计算实际补偿量。可以间接获得加工工具的变形大小，这有利于提高精度。
根据本发明的另一个方面，加工装置还包括加工工具变形大小存储部件，用于存储前或干加工周期的加工工具变形大小；其中，在线计算部件还在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向和所述前若干加工周期的加工工具变形大小来计算实际补偿量。根据经验获得工工具的变形大小，这有利于提高效率。
根据本发明的另一个方面，加工装置还包括统计值计算部件，用于计算前若干加工周期的加工工具变形大小的统计值；其中，在线计算部件还在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向和前若干加工周期的加工工具变形大小的统计值来计算实际补偿量。根据统计值获得工工具的变形大小，这有利于提高一致性。
附图说明
图1示出根据本实用新型的实施例的加工装置的控制器；
图2A、2B、2C、2D示出根据本实用新型的实施例的加工装置；和
图3示出根据本实用新型的实施例的补偿过程。
具体实施方式
图1示出根据本实用新型的实施例的加工装置的控制器。如图1所示，控制器1包括离线计算部件10，预定偏置方向存储部件11和在线计算部件12。在加工过程之前，离线计算部件10计算在加工路径的至少一个目标点处所需的预定偏置方向。经由诸如总线和线缆一样的第一连接13，预定偏置方向存储部件11存储由离线计算部件10所计算的预定偏置方向。在加工过程中，经由诸如总线和线缆一样的第二连接14，在线计算部件12根据由预定偏置方向存储部件11存储的预定偏置方向来计算实际补偿方向。
通过上述结构，预定偏置方向的计算由离线计算部件完成，即在加工处理周期之前完成。对于每个加工周期来说，加工工具的变形作为输入给定，这有利于在在线计算和离线计算之间均衡偏置加工路径的计算量。
加工装置2还包括加工工具15和与在线计算部件12连接的驱动部件16。驱动部件16驱动加工工具15按照所计算的实际补偿方向相对于被加工工具运动。
优选地，当离线计算部件10计算在加工路径的至少一个目标点处所需的预定偏置方向时，除了考虑加工工具的几何形状，比如被加工工件表面的法线方向；还可以考虑加工工具和被加工工件之间的接触力等因素。
图2A、2B、2C、2D示出根据本实用新型的实施例的加工装置。
如图2A所示，加工装置2包括控制器1和与控制器1连接的加工工具变形大小测量部件21。加工工具变形大小测量部件21测量加工工具变形大小，并且控制器1的在线计算部件还在加工过程中，根据由预定偏置方向存储部件存储的预定偏置方向和由加工工具变形大小测量部件21测量的加工工具变形大小来计算实际补偿量。驱动部件驱动加工工具按照所计算的实际补偿量相对于被加工工具运动。基于上述配置，可以直接获得加工工具的变形大小，这有利于提高精度。
如图2B所示，加工装置2包括控制器1和与控制器1连接的移动距离测量部件22。移动距离测量部件22测量加工工具沿加工路径的实际移动距离，并且在加工过程中，根据由预定偏置方向存储部件存储的预定偏置方向和加工工具沿加工路径的实际移动距离来计算实际补偿量。驱动部件驱动加工工具按照所计算的实际补偿量相对于被加工工具运动。基于上述配置，可以间接获得加工工具的变形大小，这有利于提高精度。
如图2C所示，加工装置2包括控制器1和与控制器1连接的加工工具变形大小存储部件23。加工工具变形大小存储部件23存储前若干加工周期的加工工具变形大小，并且在加工过程中，根据由预定偏置方向存储部件存储的预定偏置方向和前若干加工周期的加工工具变形大小来计算实际补偿量。驱动部件驱动加工工具按照所计算的实际补偿量相对于被加工工具运动。基于上述配置，根据经验获得工具的变形大小，这有利于提高效率。
如图2D所示，加工装置2包括控制器1和与控制器1连接的统计值计算部件24。统计值计算部件24计算前若干加工周期的加工工具变形大小的统计值，并且在加工过程中，根据由预定偏置方向存储部件存的预定偏置方向和前若干加工周期的加工工具变形大小的统计值来计算实际补偿量。驱动部件驱动加工工具按照所计算的实际补偿量相对于被加工工具运动。基于上述配置，根据统计值获得工工具的变形大小，这有利于提高一致性。
优选地，实际补偿方向与被加工工件的运动方向是不同的。
图3示出根据本实用新型的实施例的补偿过程。基于由未磨损的加工工具30加工的被加工工件表面生成加工路径-1。虚线与被加工表面具有相似的包络，并且其与包络的距离等于未磨损的加工工具加工的半径。
经过较长的工作时间，出现不同程度的磨损的加工工具31，对于被加工工件的表面来说加工路径-1不再合适。所以有必要基于加工工具的磨损调整加工路径-1。在这种情况下，需要沿方向Z分别将全部目标点移动。方向Z就是为了补偿加工工具磨损对于每个目标点的预定偏置方向。
离线计算部件可以重复使用原始目标点的数据来生成新的目标点。加上原始加工工具的半径为R1并且其磨损半径为R2。基于预定偏置方向，沿方向Z可以计算新的目标点并且使其接近被加工的表面。半径R1和半径R2之差即为补偿偏置R1-R2。
作为替代方式，预定偏置方向可以是压力控制应用中的压力方向、基于工作目标平面的方向或者被加工表面的正交方向等。根据不同的预定偏置方向，结合诸如CAD模型信息一样的信息，离线计算部件可以计算对于当前目标点的补偿偏置或方向，以便补偿加工工具磨损。
作为替代方式，在没有CAD模型的情况下，可以通过在线计算部件完成补偿或者由用户设定。
虽然已参照本实用新型的某些优选实施例示出并描述了本实用新型，但本领域技术人员应当明白，在不背离由所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以在形式上和细节上对其做出各种变化。
Claims (9)
1.一种加工装置，其特征在于包括：
离线计算部件，用于在加工过程之前，计算在加工路径的至少一个目标点处所需的预定偏置方向；
与所述离线计算部件连接的预定偏置方向存储部件，用于存储所述预定偏置方向；和
与所述预定偏置方向存储部件连接的在线计算部件，用于在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向来计算实际补偿方向。
2.如权利要求1所述的加工装置，其特征在于还包括：
加工工具；和
驱动部件，其驱动所述加工工具按照所计算的实际补偿方向相对于被加工工具运动。
3.如权利要求1所述的加工装置，其特征在于还包括连接部件，用于连接所述预定偏置方向存储部件和根据加工工具的几何形状来计算预定偏置方向的离线计算部件。
4.如权利要求1所述的加工装置，其特征在于还包括连接部件，用于连接所述预定偏置方向存储部件和根据加工工具和被加工工件之间的接触力来计算预定偏置方向的离线计算部件。
5.如权利要求1所述的加工装置，还包括：
加工工具变形大小测量部件，用于测量加工工具变形大小；
其中，在线计算部件还在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向和所测量的加工工具变形大小来计算实际补偿量。
6.如权利要求1所述的加工装置，还包括：
移动距离测量部件，用于测量加工工具沿所述加工路径的实际移动距离；
其中，所述在线计算部件还在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向和加工工具沿所述加工路径的实际移动距离来计算实际补偿量。
7.如权利要求1所述的加工装置，还包括：
加工工具变形大小存储部件，用于存储前或干加工周期的加工工具变形大小；
其中，在线计算部件还在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向和所 述前若干加工周期的加工工具变形大小来计算实际补偿量。
8.如权利要求1所述的加工装置，还包括：
统计值计算部件，用于计算前若干加工周期的加工工具变形大小的统计值；
其中，在线计算部件还在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向和前若干加工周期的加工工具变形大小的统计值来计算实际补偿量。
9.如权利要求5至8之一所述的加工装置，其特征在于还包括：
加工工具；和
驱动部件，其驱动所述加工工具按照所计算的实际补偿量相对于被加工工具运动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009201789813U CN201689323U (zh) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | 加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201689323U true CN201689323U (zh) | 2010-12-29 |
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Family Applications (1)
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| CN2009201789813U Expired - Lifetime CN201689323U (zh) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | 加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201689323U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112959323A (zh) * | 2021-03-02 | 2021-06-15 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种机器人运动误差在位检测与补偿方法及设备 |
-
2009
- 2009-10-14 CN CN2009201789813U patent/CN201689323U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112959323A (zh) * | 2021-03-02 | 2021-06-15 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种机器人运动误差在位检测与补偿方法及设备 |
| CN112959323B (zh) * | 2021-03-02 | 2022-03-11 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种机器人运动误差在位检测与补偿方法及设备 |
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