TW202206221A - 打磨裝置、方法、輔助打磨的裝置、系統及方法 - Google Patents

打磨裝置、方法、輔助打磨的裝置、系統及方法 Download PDF

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Abstract

本申請提供一種打磨系統,用於打磨工件,打磨系統包含感測模組與處理器,感測模組用於感測工件的受力情況以形成壓力序列,處理器耦接感測模組,處理器用於接收所述壓力序列;形成指引資訊,所述指引資訊用於指引打磨頭以預設軌跡打磨所述工件;根據所述壓力序列與所述指引資訊,形成所述壓力序列的偏差序列;根據所述偏差序列,形成調整指令,以調整所述打磨頭的位置,本申請同時提供一種打磨方法、輔助打磨的裝置、輔助打磨的系統及輔助打磨的方法。

Description

打磨裝置、方法、輔助打磨的裝置、系統及方法
本申請涉及打磨技術領域,特別是一種打磨裝置、方法、輔助打磨的裝置、系統及方法。
隨著技術的進步,用戶對於工件的品質要求越來越高,特別是工件的觸感、光潔度等性能,其中,打磨工藝是改進該性能的重要環節。傳統的打磨工藝無法量化打磨過程的工件受力資訊,無法實現精確控制打磨頭的打磨軌跡與打磨位置,導致打磨後的工件出現發白,紋路不勻,深淺不一等特徵,並在打磨倒角(例如手機等3C工件的R角)時容易產生打磨裝置卡住或損傷工件的問題,進而影響工件的使用體驗。
鑒於上述狀況,有必要提供一種打磨裝置、方法、輔助打磨的裝置、系統及方法,以解決上述問題。
本申請第一方面提供一種打磨系統,用於打磨工件,包含:感測模組,用於感測該工件的受力情況,形成壓力序列 ;處理器,耦接該感測模組,用於:接收該壓力序列;形成指引資訊,該指引資訊用於指引打磨頭以預設軌跡打磨該工件; 根據該壓力序列與該指引資訊,形成該壓力序列的偏差序列;根據該偏差序列,形成調整指令,以調整該打磨頭的位置。
進一步地,其中該指引資訊包含預設位置及轉換關係,該預設位置為該打磨頭打磨工件的計算位置,該轉換關係為該打磨頭的壓力與該打磨頭上打磨材料的形變資訊的換算式,該處理器,進一步用於:根據該打磨頭上打磨材料的剛性參數 ,確定該轉換關係;根據該壓力序列及該轉換關係,形成與該壓力序列對應的該形變資訊 ;根據該形變資訊與該預設位置,形成該偏差序列。
進一步地,其中該處理器,進一步用於:根據該壓力序列,藉由濾波器 形成調整後的壓力序列;根據該調整後的壓力序列與該指引資訊,確定該偏差序列。
進一步地,其中該指引資訊包含第一運行軌跡,該處理器,進一步用於 :形成該指引資訊,包含:確定打磨該工件的裝置組合包含機器元件與該打磨頭;基於打磨該工件的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭,形成該第一運行軌跡,該第一運行軌跡為該打磨頭的運行軌跡;該處理器,進一步用於根據該壓力序列及該第一運行軌跡,形成該偏差序列。
進一步地,其中該處理器,進一步用於:基於打磨該工件的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭,形成基礎軌跡及第一調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向 構成的平面上形成的、該打磨頭的運行軌跡,該第一調整量為在第二方向及該第三方向構成的平面上、載入在該基礎軌跡上的調整序列,該第一方向、該第二方向及該第三方向兩兩垂直,該第一方向為該打磨頭朝向該工件的方向;根據該基礎軌跡及該第一調整量,形成該第一運行軌跡。
進一步地,其中該處理器,進一步用於:基於打磨該工件的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭,形成基礎軌跡及第二調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,該第二調整量 為在第二方向上疊加在該基礎軌跡上的載波信號,該第一方向、該第二方向及該第三方向兩兩垂直,該第一方向為該打磨頭朝向該工件的方向;    根據該基礎軌跡及該第二調整量,形成該第一運行軌跡。
進一步地,其中該處理器,進一步用於:基於打磨該工件的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭,形成基礎軌跡及第三調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,該第三調整量 為在該第一方向上疊加在該基礎軌跡上的固定值,該第一方向與該第三方向垂直,該第一方向為該打磨頭朝向該工件的方向;根據該基礎軌跡及該第三調整量,形成該第一運行軌跡。
進一步地,其中該處理器,進一步用於:基於打磨該工件的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭,形成基礎軌跡及第四調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,該第四調整量為在該第一方向上疊加在該基礎軌跡上的變化值 ,該第一方向與該第三方向垂直,該第一方向為該打磨頭朝向該工件的方向;根據該基礎軌跡及該第四調整量,形成該第一運行軌跡。
進一步地,其中該指引資訊還包含第二運行軌跡,該處理器,進一步用於:形成該指引資訊,進一步包含:確定該裝置組合還包含承載模組,該承載模組用於承載該工件且可轉動或可移動該工件;      基於該裝置組合還包含承載模組,形成該第二運行軌跡,該第二運行軌跡為該工件的運行軌跡;該處理器,進一步用於根據該壓力序列、該第一運行軌跡及該第二運行軌跡,形成該偏差序列。
進一步地,其中該指引資訊還包含倒角資訊,該處理器,進一步用於:基於該裝置組合還包含承載模組,確定該倒角資訊 ;根據該倒角資訊,計算該第一運行軌跡與該倒角資訊對應的倒角軌跡;根據該倒角軌跡,形成該第二運行軌跡。
進一步地,其中該處理器,進一步用於:根據該第二運行軌跡及該倒角軌跡,調整該第一運行軌跡為第三運行軌跡 ;根據該壓力序列、該第三運行軌跡及該第二運行軌跡,形成該偏差序列。
本申請第二方面提供一種打磨方法,用於控制機器元件上的打磨頭打磨工件,包含:接收壓力序列,該壓力序列形成於感測模組感測該工件的受力情況;形成指引資訊,該指引資訊用於指引該打磨頭以預設軌跡打磨該工件;根據該壓力序列與該指引資訊,形成該壓力序列的偏差序列;根據該偏差序列,形成調整指令,以調整該打磨頭的位置。
進一步地,其中該指引資訊包含預設位置及轉換關係,該預設位置為該打磨頭打磨工件的計算位置,該轉換關係為該打磨頭的壓力與該打磨頭上打磨材料的形變資訊的換算式,進一步包含:根據該打磨頭上打磨材料的剛性參數,確定該轉換關係;根據該壓力序列及該轉換關係,形成與該壓力序列對應的該形變資訊;根據該形變資訊與該預設位置,形成該偏差序列。
進一步地,其中該形成該壓力序列的偏差序列的步驟,包含:根據該壓力序列,藉由濾波器形成調整後的壓力序列;根據該調整後的壓力序列與該指引資訊,確定該偏差序列。
進一步地,其中該指引資訊包含第一運行軌跡,該形成指引資訊的步驟,包含:確定打磨該工件的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭;基於打磨該工件的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭,形成該第一運行軌跡,該第一運行軌跡為該打磨頭的運行軌跡;該形成該壓力序列的偏差序列的步驟,包含根據該第一運行軌跡及該壓力序列,形成該偏差序列。
進一步地,其中該形成該第一運行軌跡的步驟,包含:基於打磨該工件的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭,形成基礎軌跡及第一調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的、該打磨頭的運行軌跡,該第一調整量為在第二方向及該第三方向構成的平面上、載入在該基礎軌跡上的調整序列,該第一方向、該第二方向及該第三方向兩兩垂直,該第一方向為該打磨頭朝向該工件的方向;根據該基礎軌跡及該第一調整量,形成該第一運行軌跡。
進一步地,其中該形成該第一運行軌跡的步驟,包含:基於打磨該工件的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭,形成基礎軌跡及第二調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,該第二調整量為在第二方向上疊加在該基礎軌跡上的載波信號,該第一方向、該第二方向及該第三方向兩兩垂直,該第一方向為該打磨頭朝向該工件的方向;根據該基礎軌跡及該第二調整量,形成該第一運行軌跡。
進一步地,其中該形成該第一運行軌跡的步驟,包含:基於打磨該工件的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭,形成基礎軌跡及第三調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,該第三調整量為在該第一方向上疊加在該基礎軌跡上的固定值,該第一方向與該第三方向垂直,該第一方向為該打磨頭朝向該工件的方向;根據該基礎軌跡及該第三調整量,形成該第一運行軌跡。
進一步地,其中該形成該第一運行軌跡的步驟,包含:基於打磨該工件的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭,形成基礎軌跡及第四調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,該第四調整量為在該第一方向上疊加在該基礎軌跡上的變化值,該第一方向與該第三方向垂直,該第一方向為該打磨頭朝向該工件的方向;根據該基礎軌跡及該第四調整量,形成該第一運行軌跡。
進一步地,其中該指引資訊還包含第二運行軌跡,該第二運行軌跡為該工件的運行軌跡,該形成該偏差序列的步驟,進一步包含:確定該裝置組合還包含承載模組,該承載模組用於承載該工件且可轉動或可移動該工件;基於該裝置組合還包含承載模組,形成該第二運行軌跡;根據該壓力序列、該第一運行軌跡及該第二運行軌跡,形成該偏差序列。
進一步地,其中該指引資訊還包含倒角資訊,該形成該第二運行軌跡的步驟,包含:基於該裝置組合還包含承載模組,確定該倒角資訊;根據該倒角資訊,計算該第一運行軌跡與該倒角資訊對應的倒角軌跡;根據該倒角軌跡,形成該第二運行軌跡。
進一步地,其中該形成該偏差序列的步驟,進一步包含:     根據該第二運行軌跡及該倒角軌跡,調整該第一運行軌跡為第三運行軌跡;根據該壓力序列、該第三運行軌跡及該第二運行軌跡,形成該偏差序列。
本申請第三方面提供一種輔助打磨的裝置,用於承載及感測被打磨的工件,包含 :承載部,用於承載工件,並承受來自該工件的力及力矩的至少一個;感測模組,連接該承載部;連接部,設於該承載部及該感測模組之間;底座,連接該安裝部,包含第一中空部,該第一中空部與該第一通道導通;安裝部,設於該感測模組及該底座之間,該安裝部為中空結構,中空部分被設置為第一通道;感測模組還連接線纜,該線纜用於藉由該第一中空部及該第一通道,與該感測模組耦接;該感測模組,用於感測該力及力矩的至少一個,形成壓力值,並藉由該線纜傳輸該壓力值至該打磨裝置。
進一步地,其中該承載部,包含第一孔;該感測模組,包含第二中空部;該連接部為中空結構,中空部分被設置為第二通道;抽氣模組,包含氣管,該氣管耦接該第一孔,用於貫穿該第一中空部、該第一通道、該第二中空部及該第二通道的至少一個,以藉由該第一孔,形成置於該承載部上的該工件與該承載部的結合力。
進一步地,其中該底座包含:密封蓋,連接該安裝部,包含第二孔;內腔,包含該第一中空部;該第二孔設於該第一中空部與該第一通道之間;移動部,連接該內腔;該內腔,進一步包含密封部,該密封部設於該移動部與該第一中空部之間 。
本申請第四方面提供一種輔助打磨的系統 ,用於輔助打磨裝置打磨工件,包含:通訊器,用於獲取第一軌跡及第二軌跡;處理器,耦接該通訊器,用於:控制承載模組沿該第一軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個,該承載模組用於承載該工件;獲取觸發信號 ,確定該觸發信號達到觸發條件;基於該觸發信號達到觸發條件,控制該承載模組變更至沿該第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
進一步地,其中該觸發信號為沿該第一軌跡已打磨該工件的時間,該系統進一步包含:計時器,耦接該處理器,用於獲取該時間;該處理器,進一步用於:確定該時間等於預設時間;基於該時間等於預設時間,控制該承載模組變更至沿該第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
進一步地,其中該觸發信號為沿該第一軌跡打磨該工件的速度,該系統進一步包含:探測器,耦接該處理器,用於探測該速度;該處理器,進一步用於:      確定該速度小於或等於預設速度;基於該速度小於或等於預設速度,控制該承載模組變更至沿該第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
本申請第五方面提供一種輔助打磨的方法,用於控制輔助打磨系統以配合打磨裝置打磨工件,包含:獲取第一軌跡及第二軌跡;控制承載模組沿該第一軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個,該承載模組用於承載該工件;獲取觸發信號,確定該觸發信號達到觸發條件;基於該觸發信號達到觸發條件,控制該承載模組變更至沿該第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
進一步地,其中該觸發信號為沿該第一軌跡已打磨該工件的時間,該獲取觸發信號,確定該觸發信號達到觸發條件的步驟,包含:獲取該時間;確定該時間等於預設時間;基於該時間等於預設時間,控制該承載模組變更至沿該第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
進一步地,其中該觸發信號為沿該第一軌跡打磨該工件的速度,該獲取觸發信號,確定該觸發信號達到觸發條件的步驟,包含:探測該速度;確定該速度小於或等於預設速度;基於該速度小於或等於預設速度,控制該承載模組變更至沿該第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
本申請提供的打磨系統及打磨方法藉由感測工件的受力資訊,並基於該受力資訊調整打磨頭的運行軌跡,藉由控制打磨頭的運行軌跡以實現量化控制打磨過程工件的各個打磨點的受力情況,以提升打磨工件的品質。
下面將結合本申請實施例中的附圖,對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅是本申請一部分實施例,而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬於本申請保護的範圍。
需要說明的是,當一個元件或元件被認為是“連接”另一個元件或元件,它可以是直接連接到另一個元件或元件或者可能同時存在居中設置的元件或元件。當一個元件或元件被認為是“設置在”另一個元件或元件,它可以是直接設置在另一個元件或元件上或者可能同時存在居中設置的元件或元件。
除非另有定義,本申請所使用的所有的技術及科學術語與屬於本申請的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本申請中在本申請的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的,不是旨在於限制本申請。本申請所使用的術語“及/或”包含一個或多個相關的所列專案的任意的及所有的組合。 本申請的各種實施方式可採取完全或部分硬體實施方式、完全或部分軟體實施方式、或軟體與硬體的組合(例如,固件實施方式)的形式。此外,如這裡所描述的,本申請的各種實施方式(例如,系統與方法)可以採取電腦程式產品的形式,該電腦程式產品包含具有比如電腦軟體的電腦可訪問指令(例如,電腦可讀與/或電腦可執行指令)的電腦可讀非暫時性存儲介質,該電腦可訪問指令被編碼或被實施在這種存儲介質中。
這些指令可由一個或多個處理器讀取或存取與執行以執行或允許執行本申請描述的操作。指令可以以任何合適的形式提供,例如,原始程式碼、編譯代碼、解釋代碼、可執行代碼、靜態代碼、動態代碼、匯編碼、前述的組合等。可以使用任何合適的電腦可讀非暫時性存儲介質來形成電腦程式產品。例如,電腦可讀介質可以包含任何有形的非暫時性介質,用於以可由與其功能性耦接的一個或多個電腦或處理器讀取或以其他方式可訪問的形式存儲資訊。非暫時性存儲介質可以被實施為或可以包含ROM;RAM;磁片存儲介質;光學存儲介質;快閃記憶體等。
這裡參考方法、系統、設備與電腦程式產品的框圖與流程圖來描述操作環境與技術的至少一些實施方式。可以理解,框圖與流程圖中的每個框以及框圖與流程圖中的框的組合可以分別由電腦可訪問指令來實現。在某些實現方式中,可以將電腦可訪問指令載入或併入通用電腦、專用電腦或其他可程式設計資訊處理設備中以產生特定機器,使得可以回應於在電腦或處理設備處的執行來實現在一個或多個流程圖塊中指定的操作或功能。
除非另有明確示出,否則本申請提出的任何方案、程式、過程或技術絕不應解釋為要求以特定循序執行其動作或步驟。因此,當過程或方法請求項實際上沒有記載其動作或步驟遵循的順序時,或者在本主題公開的請求項或描述中沒有另外具體記載步驟將被限於特定順序時,絕不意味著在任何方面推斷順序。這適用於解釋的任何可能的非明確基礎,包含:關於步驟或操作流程的佈置的邏輯事項;源於語法組織或標點符號的平常意義;在說明書或附圖等中描述的實施方式的數量或類型。
如本申請中所使用,術語“環境”、“系統”、“引擎”、“模組”、“構件”、“架構”、“介面”、“單元”等指代電腦相關實體或與具有一個或多個限定功能性的操作設備相關的實體。術語“環境”、“系統”、“引擎”、“模組”、“構件”、“架構”、“介面”與“單元”可以互換使用,並且一般可以指功能元件。這樣的實體可以是硬體、硬體與軟體的組合、軟體或執行中的軟體。例如,模組可以被實施為處理器上運行的進程、處理器、物件、軟體的可執行部分、執行執行緒、程式與/或計算裝置。又例如,在計算裝置上執行的軟體應用程式與計算裝置都可以實施為模組。又例如,一個或多個模組可駐留在進程與/或執行執行緒內。模組可以位於一個計算裝置上或分佈在兩個或多個計算裝置之間。如本申請所公開,模組可從其上存儲有各種資料結構的各種電腦可讀非暫時性存儲媒體執行。模組可以經由本地與/或遠端進程根據例如,具有一個或多個資料包(例如,來自與本地系統、分散式系統中的另一構件交互的構件的資料,與/或來自與在例如具有其它系統的廣域網路上的另一構件經由信號交互的構件的資料)的信號(類比的或數位的)進行通訊。
又例如,模組可以被實施為或可以包含具有由機械部件提供的限定功能的設備,機械部件由電路或電子電路操作,電路或電子電路由軟體應用或由處理器執行的固件應用控制。這種處理器可以在設備內部或外部,並且可以執行軟體或固件應用的至少一部分。又例如,模組可以被實施為或者可以包含藉由沒有機械部件的電子部件提供限定功能的設備。電子部件可包含處理器以執行軟體或固件,軟體或固件允許或至少部分地促進電子部件的功能性。
在一些實施方式中,模組可以經由本地與/或遠端進程根據例如,具有一個或多個資料包(例如,來自與本地系統、分散式系統中的另一構件交互的構件的資料,與/或來自與在例如具有其它系統的廣域網路上的另一構件經由信號交互的構件的資料)的信號(類比或數位)進行通訊。另外,或在其他實施方式中,模組可藉由熱、機械、電與/或機電耦接機構(例如,導管、連接器、其組合等)通訊或以其他方式耦接。介面可包含輸入/輸出(Input/Output,I/O)構件以及相關聯的處理器、應用程式與/或其他程式設計構件。
如本申請中所使用的,術語“通訊器”可以指任何類型的通訊電路或設備。通訊器可以被實施為幾種類型的網路元件或者可以包含幾種類型的網路元件,包含基站;路由器設備;開關設備;伺服器設備;聚合器設備;匯流排架構;前述的組合;或類似物。一個或多個匯流排架構可以包含工業匯流排架構,比如基於乙太網的工業匯流排、控制器局域網(CAN)匯流排、Modbus、其他類型的現場匯流排架構等。
如本申請中所使用的,術語“處理器”可以指任何類型的處理電路或設備。處理器可被實現為處理電路或計算處理單元(例如,(Central Processing Unit,CPU)、(Graphics Processing Unit,GPU)或兩者的組合)的組合。因此,為了描述目的,處理器可以指單核處理器;具有軟體多執行緒執行能力的單一處理器;多核處理器;具有軟體多執行緒執行能力的多核處理器;具有硬體多執行緒技術的多核處理器;並行處理(或計算)平臺;以及具有分散式共用記憶體的平行計算平臺。另外,或又例如,處理器可指積體電路(Integrated Circuit, IC)、專用積體電路(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor, DSP)、現場可程式設計閘陣列(Field Programmable Gate Array, FPGA)、可程式設計邏輯控制器(Programmable Logic Controller, PLC)、複雜可程式設計邏輯裝置(Complex Programmable Logic Device, CPLD)、離散門電路或電晶體邏輯、離散硬體構件、或其被設計或配置(例如,製造)以執行在此描述的功能的任何組合。在一些實施方式中,處理器可以使用納米級架構,為了優化空間使用或增強根據本申請的系統、設備或其他電子設備的性能。例如,處理器可以包含分子電晶體與/或基於量子點的電晶體、開關與門電路。 此外,在本說明書與附圖中,比如“存儲”、“記憶體”、“資料存儲”、“資料記憶體”、“記憶體”、“存儲庫”等術語以及與本申請的部件的操作與功能相關的基本上任何其他資訊存儲構件是指記憶體構件、實施在一個或多個記憶體設備中的實體,或形成記憶體設備的構件。應注意,本申請所描述的記憶體構件或記憶體設備實施或包含可由計算裝置讀取或存取的非暫時性電腦存儲媒體。這樣的介質可以以用於存儲資訊的任何方法或技術來實現,比如機器可訪問指令(例如,電腦可讀指令)、資訊結構、程式模組或其他資訊物件。
此外,在本說明書與附圖中,比如“存儲”、“記憶體”、“資料存儲”、“資料記憶體”、“記憶體”、“存儲庫”等術語以及與本申請的部件的操作與功能相關的基本上任何其他資訊存儲構件是指記憶體構件、實施在一個或多個記憶體設備中的實體,或形成記憶體設備的構件。記憶體構件或記憶體設備可被實施為易失性記憶體或非易失性記憶體,或可包含易失性與非易失性記憶體兩者。此外,記憶體部件或記憶體設備可以是可移動的或不可移動的,與/或在計算裝置或部件的內部或外部。各種類型的非暫時性存儲介質的實例可以包含硬碟驅動器、zip驅動器、CD-ROM、數位多用盤(Digital Video Disc,DVD)或其他光存儲、磁帶盒、磁帶、磁片存儲或其他磁存放裝置、快閃記憶體卡或其他類型的存儲卡、盒式磁帶或適於保留所需資訊並可由計算裝置訪問的任何其他非暫時性介質。例如,非易失性記憶體可包含唯讀記憶體(Read-Only Memory,ROM)、可程式設計ROM(Programmable Read-Only Memory,PROM)、電可程式設計ROM(Erasable Programmable Read-Only Memory ,EPROM)、電可擦除可程式設計ROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory ,EEPROM)或快閃記憶體。易失性記憶體可以包含用作外部緩衝記憶體的隨機存取記憶體(Random Access Memory ,RAM)。作為說明而非限制,RAM具有多種形式,例如,同步RAM(Static Random Access Memory ,SRAM)、動態RAM(Dynamic Random Access Memory ,DRAM)、同步DRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory ,SDRAM)、雙數據速率SDRAM(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory ,DDR SDRAM)、增強型SDRAM(Enhanced Synchronous DRAM ,ESDRAM)、同步鏈路DRAM(Sync Link DRAM ,SLDRAM)與直接Rambus RAM(Direct Rambus RAM, DRRAM)。在此描述的操作或計算環境的所公開的記憶體設備或記憶體旨在包含這些與/或任何其他合適類型的記憶體之一或多個。
除非另外具體說明或在所使用的背景中另外理解,比如“可以”、“能夠”、“可能”或“可”等條件語言通常旨在傳達某些實現可以包含某些特徵、元件與/或操作,而其他實現方式不包含。因此,這種條件語言通常不旨在暗示特徵、元件與/或操作以任何方式對於一個或多個實現方式是必需的,或者一個或多個實現方式必須包含用於在有或沒有使用者輸入或提示的情況下決定這些特徵、元件與/或操作是否被包含或將在任何特定實現方式中執行的邏輯。 本申請的電腦可讀程式指令可經由網路(例如,網際網路、局域網、廣域網路與/或無線網路)從電腦可讀存儲介質或外部電腦或外部存放裝置下載到相應的計算/處理設備。網路可以包含銅傳輸電纜、光傳輸光纖、無線傳輸、路由器、防火牆、交換機、閘道電腦與/或邊緣伺服器。每個計算/處理設備中的網路介面卡卡或網路介面從網路接收電腦可讀程式指令,並轉發該電腦可讀程式指令以存儲在相應計算/處理設備內的電腦可讀非暫時性存儲介質中。 在本說明書與附圖中已經描述的內容包含系統、設備、技術與電腦程式產品的實例,系統、設備、技術與電腦程式產品單獨地與組合地允許追蹤與跟蹤在工業設備中製造的產品的部件。當然,不可能出於描述本申請的各種元件的目的而描述部件與/或方法的每一可能組合,但是所公開元件的許多其它組合與排列是可能的。因此,很明顯,在不脫離本申請的範圍或精神的情況下,可以對本申請進行各種修改。此外,或者作為替代,藉由考慮說明書與附圖以及如本申請所呈現的本申請的實踐,本申請的其他實施方式可以是顯而易見的。
在說明書與附圖中提出的實例在所有方面都被認為是說明性的而非限制性的。儘管這裡採用了限定的術語,但是它們僅用於一般的與描述性的意義,而不是用於限制的目的。
請參見圖1,本申請一個或多個實施例提供的打磨系統700,打磨系統700用於打磨工件12,打磨系統700包含感測模組30及第一處理器720。
感測模組30用於感測工件12的受力情況,形成壓力序列。
第一處理器720與感測模組30耦接,第一處理器720用於接收壓力序列,並形成指引資訊,其中指引資訊用於指引打磨頭10以預設軌跡打磨工件12。根據壓力序列與指引資訊,形成該壓力序列的偏差序列;根據該偏差序列,形成調整指令,以調整打磨頭10的位置。
可以理解,在其他實施例中,感測模組30可包含6軸力感應器,也可包含單軸力感應器,只要可直接感測工件12的受力情況即可。感測模組30還可為防護等級為IP65等級以上的力感應器,以滿足工件12打磨的安全需求。
如此,請參見圖2,感測模組30可設於承載工件12的承載模組80上,以感測工件12的受力情況,其中受力情況包含工件12的打磨部410的多個點的受力情況,多個點受力情況形成壓力序列。
感測模組30將該壓力序列發送至第一處理器720,第一處理器720接收壓力序列,並形成指引資訊,其中指引資訊用於指引打磨工件12的打磨頭10的運行軌跡,例如運行軌跡與工件12的待打磨部分的形狀一致,例如圓形、方形或環形,或運行軌跡為打磨頭10沿圓形或方形、環形運動過程同時沿垂直於環形運動方向運動的複合運動軌跡。
第一處理器720基於運動軌跡及運動軌跡中工件12的受力情況,即接收到的壓力序列,及時調整或預配置打磨頭10在運行過程中對工件12的施加力的情況,即形成偏差序列。
第一處理器720依據偏差序列,形成調整指令,以調整打磨頭10打磨工件12時,使打磨頭10在工件12的不同的待打磨部分對應不同的位置,以使工件12的打磨部的各個點的受力情況符合預設的壓力序列,以實現量化控制打磨頭10打磨工件12的不同部位的施力情況。
示例性的,可藉由偏差序列形成運行軌跡的調整量,將該調整量疊加或以其他方式調整預設的運行軌跡,形成調整後的運行軌跡,該調整後的運行軌跡藉由轉換關係,轉換為打磨工件12時的施力控制序列,該施力控制序列即為該調整指令,根據該調整指令,即能夠實現符合打磨精度要求的、適應當前場景與工況的打磨頭10打磨工件12過程,得到符合打磨精度要求的工件12。
進一步地,其中指引資訊包含預設位置及轉換關係,該預設位置為打磨頭10打磨工件12的計算位置,即打磨頭10在打磨工件12的不同打磨點時處於的位置資訊。該轉換關係為打磨頭10的壓力與打磨頭10上打磨材料的形變資訊的換算式,第一處理器720進一步用於:根據打磨頭10上打磨材料的剛性參數 ,確定轉換關係;根據壓力序列及轉換關係,形成與壓力序列對應的形變資訊 ;根據形變資訊與該預設位置,形成偏差序列。
如此,第一處理器720基於打磨頭10上打磨材料的剛性參數確定轉換關係,其中剛性參數主要決定壓入對象材質(如砂紙)的軟硬程度(類似於彈性係數的概念),以提供控制計算中力/位置的轉換關係。第一處理器720依據轉換關係與壓力序列,形成與壓力序列對應的形變資訊,其中形變資訊是靠力控參數裡面一個材質係數s(決定受力材質的軟硬程度/剛性,類似彈性係數,單位為mm/N)來設定。
例如打磨頭10貼上砂紙,往工件12裡面壓入0.1mm,然後看受力上升了多少N,就能得出該砂紙的材質係數s。因此,形變資訊為力*s。第一處理器720依據形變資訊與打磨頭10的預設位置,形成偏差序列,其中偏差序列即為打磨頭10基於形變資訊與預設位置的調整資訊,例如,打磨頭10由於施加預設壓力10N,產生形變量為0.2mm,則打磨頭10需要基於預設位置與形變方向移動0.2mm。
進一步地,第一處理器720進一步用於:根據該壓力序列,藉由濾波器形成調整後的壓力序列;根據該調整後的壓力序列與該指引資訊,確定該偏差序列。
如此,藉由濾波器調整壓力序列,以消除高頻干擾,例如風磨機振動帶來的干擾,其中濾波器可為虛擬濾波器,也可以為實物濾波器。例如,基於LabVIEW Express程式設計實現的去除雜訊的虛擬濾波器。
進一步地,其中指引資訊包含第一運行軌跡,第一處理器720進一步用於 :形成該指引資訊,包含:確定打磨該工件12的裝置組合包含機器元件與該打磨頭10;基於打磨該工件12的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭10,形成該第一運行軌跡,該第一運行軌跡為該打磨頭10的運行軌跡;
第一處理器720進一步用於根據該壓力序列及該第一運行軌跡,形成該偏差序列。
示例性地,形成指引資訊時,包含:首先確定打磨工件12的裝置組合包含機器元件與打磨頭10,其中機器元件可為機械臂,與打磨頭10相連接,用於依據控制指令控制打磨頭10運動,當然機器元件還可替換為其他驅動元件,只要可驅動打磨頭10運動即可。
其中機器組件驅動打磨頭10運動的軌跡為第一運行軌跡,該第一運行軌跡示例性為根據工件12成品需求預設的打磨軌跡,以藉由該第一運行軌跡打磨工件12後,獲得滿足精度要求的工件12。
第一處理器720依據壓力序列及該第一運行軌跡,形成該偏差序列,例如在打磨頭10打磨框架型的工件12的直邊時,工件12被承載模組80固定,機器組件驅動打磨頭10運動以打磨工件12。
具體地,如圖2所示,包含兩個坐標系,work坐標系與tool坐標系,其中work坐標系為基於感測模組30或基於承載模組80上的工件12建立的三維坐標系,其中tool坐標系是基於打磨頭10建立的三維坐標系。
第一方向示意性為work坐標系的X軸方向,第二方向為work坐標系的Z軸方向,第三方向為work坐標系的Y軸方向(圖2為二維視圖,未示出,但Y軸方向可理解為垂直紙面方向)。
基礎軌跡示意性為在work坐標系的XY平面形成打磨頭10的運行軌跡(示例性為平移軌跡),為描述方便,將打磨頭10在tool坐標系下的複合運動,分解為XY平面、ZY平面、XZ平面搓動工件12的運動。如圖2所示,tool坐標系跟隨打磨頭10運動,圖示中示出在不同打磨頭10不同運動位置時(例如第一狀態與第二狀態),tool坐標系的會轉換為匹配該第一狀態或該第二狀態,變成tool 1坐標系或tool 2坐標系。
進一步地,第一處理器720進一步用於:基於打磨該工件12的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭10,形成基礎軌跡及第一調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的、該打磨頭10的運行軌跡,該第一調整量為在第二方向及該第三方向構成的平面上、載入在該基礎軌跡上的調整序列,該第一方向、該第二方向及該第三方向兩兩垂直,該第一方向為該打磨頭10朝向該工件12的方向;根據該基礎軌跡及該第一調整量,形成該第一運行軌跡。
其中,打磨頭10根據tool坐標系下的XY平面的第一調整量,可為直線、圓形、橢圓、菱形中的至少一種,或其他根據打磨頭10的打磨面需求設置的其他平面搓動的運行軌跡,如此,可以依據第一調整量調整打磨頭10的運行軌跡,以將工件12打磨成不同的形狀。
進一步地,其中第一處理器720還用於:基於打磨該工件12的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭10,形成基礎軌跡及第二調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,該第二調整量為在第二方向上疊加在該基礎軌跡上的載波信號,該第一方向、該第二方向及該第三方向兩兩垂直,該第一方向為該打磨頭10朝向該工件12的方向;根據該基礎軌跡及該第二調整量,形成該第一運行軌跡。
具體地,請再次參見圖2,第二調整量為沿tool坐標系的Y軸方向施加一個帶頻率與振幅的載波信號,可以是正弦波、方波等,或其他根據打磨頭10的打磨面需求設置的其他軸向擺動的運行軌跡,以使打磨頭10實現軸向擺動。如此,藉由調整第二調整量,以使打磨頭10可定製化打磨工件12,例如,可控制打磨後工件12的形狀、光潔度等,以增強工件12的泛化性。
進一步地,其中第一處理器720還用於:基於打磨該工件12的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭10,形成基礎軌跡及第三調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,該第三調整量為在該第一方向上疊加在該基礎軌跡上的固定值,該第一方向與該第三方向垂直,該第一方向為該打磨頭10朝向該工件12的方向;
根據該基礎軌跡及該第三調整量,形成該第一運行軌跡。具體地,請再次參見圖2,第三調整量為沿tool坐標系的Z軸方向施加一打磨頭10壓入工件12的增量,如此,藉由第三增量使打磨頭10沿打磨方向,即tool坐標系的Z軸方向貼近工件12,以控制打磨頭10打磨工件12的品質。
進一步地,第一處理器720進一步用於:基於打磨該工件12的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭10,形成基礎軌跡及第四調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,該第四調整量為在該第一方向上疊加在該基礎軌跡上的變化值 ,該第一方向與該第三方向垂直,該第一方向為該打磨頭10朝向該工件12的方向;根據該基礎軌跡及該第四調整量,形成該第一運行軌跡。
具體地,請再次參見圖2,第四調整量為沿tool坐標系的Z軸方向施加一變化值,可以理解,實際打磨過程中,有兩種打磨方式,一是打磨頭10過壓工件12的過壓量為固定值(如第三調整量),例如,打磨頭10的打磨面覆蓋有砂紙,用砂紙打磨工件12時,砂紙分為兩個區域,一個是沒有打磨過的區域,另一個是打磨過的區域,過壓量為固定值是指這兩個區域的打磨的過壓量均為固定的值,例如0.1mm,便於控制打磨關係;另一種打磨方式是過壓量為變化值(如第四調整量),從砂紙的打磨過的區域偏移到未打磨過的區域時,過壓量逐漸變大,例如從0.05mm到0.1mm,以使得砂紙打磨損耗更加均勻,增加砂紙的使用壽命,更好的控制砂紙打磨的精度。可以理解,也可藉由打磨頭10的打磨面直接打磨工件12。
進一步地,其中該指引資訊還包含第二運行軌跡,第一處理器720進一步用於:形成該指引資訊,進一步包含:確定該裝置組合還包含承載模組80,該承載模組80用於承載該工件12且可轉動或可移動該工件12;基於該裝置組合還包含承載模組80,形成該第二運行軌跡,該第二運行軌跡為該工件12的運行軌跡;該第一處理器720進一步用於根據該壓力序列、該第一運行軌跡及該第二運行軌跡,形成該偏差序列。
具體地,請再次參見圖2,承載模組80為一可旋轉的治具,該治具可承載工件12並帶動工件12轉動,當然,承載模組80還可為其他機構,只要可轉動或可移動工件12即可。
進一步地,其中指引資訊還包含倒角資訊,第一處理器720進一步用於:基於該裝置組合還包含承載模組80,確定該倒角資訊 ;根據該倒角資訊,計算該第一運行軌跡與該倒角資訊對應的倒角軌跡;根據該倒角軌跡,形成該第二運行軌跡。
進一步地,該第一處理器720進一步用於:根據該第二運行軌跡及該倒角軌跡,調整該第一運行軌跡為第三運行軌跡 ;根據該壓力序列、該第三運行軌跡及該第二運行軌跡,形成該偏差序列。
示例性的,打磨頭10打磨工件12的轉角時,打磨頭10與承載工件12的承載模組80均移動,且承載模組80承載工件12移動,藉由打磨頭10與承載模組80配合,以使打磨頭10保持基於tool坐標系的Z向保持不變,以使工件12的打磨品質可控。
具體地,打磨頭10打磨工件12的轉角時,打磨頭10沿第一運行軌跡運行時,承載模組80帶動工件12沿第二運行軌跡運行,為了使打磨頭10基於tool坐標系的Z向保持不變,再次調整該第一運動軌跡,運行過程中調整量的集合即為偏差序列,藉由偏差序列調整該第一運行軌跡(如圖3中的A軌跡)為第三運行軌跡(如圖3中的B軌跡),以使打磨頭10基於tool坐標系的Z向保持不變,以使打磨的工件12的打磨品質可控。
示例性的,請參見圖3,圖3為一個實施例或多個實施例中運行軌跡示意圖,其中軌跡A為第一軌跡,軌跡B為第三軌跡,軌跡A與軌跡B均為打磨頭10的運行軌跡且運動方向相同,第二運行軌跡為承載模組80帶動工件12移動的軌跡,第二運行軌跡與軌跡A、軌跡B的運動方向相反,依據承載模組80帶動工件12移動的軌跡與工件12的倒角軌跡,調整打磨頭10的運行軌跡,以使打磨頭10打磨工件12的倒角時,打磨頭10沿tool坐標系的Z軸方向相對承載模組80不變,以保證打磨頭10打磨的工件12的倒角的品質。
具體地,其中倒角(如手機等3C產品的R角)為框架型的工件12的四角任一個,倒角資訊為R角的弧長。將R角分成5個弧長的組合,計算以獲取機器組件沿該5個等弧移動時沿tool坐標系的Z軸旋轉的角度,可為等分的或不等分的弧長組合,例如0-10-30-55-80-90度,然後把這些角度的負值,例如0、-10、-30、-55、-80、-90當作承載模組80的軌跡插值點,來控制承載模組80沿work坐標系的Z軸的轉動,如此,承載模組80配合打磨頭10,承載模組80與打磨頭10分別沿不同的軌跡運動,以使打磨時打磨頭10在tool坐標系的Z軸保持不動,只在tool 坐標系的XY軸平面平移,從而有效防止打磨頭10打磨工件12時死角的出現,防止機器元件的卡死,也能讓控制過程簡化。
請參見圖4,為本申請一個或多個實施例中提供的打磨方法,該打磨方法用於控制機器元件上的打磨頭10打磨工件12,可用於上述打磨系統,並以該打磨系統為例。該打磨方法包含以下步驟:
步驟1002、接收壓力序列。
其中,該壓力序列形成於感測模組感測該工件12的受力情況。
步驟1004、形成指引資訊。
其中,該指引資訊用於指引該打磨頭10以預設軌跡打磨該工件12。
步驟1006、根據該壓力序列與該指引資訊,形成該壓力序列的偏差序列。
步驟1008、根據該偏差序列,形成調整指令,以調整該打磨頭10的位置。
請再次參見圖4,感測模組30感測工件12的受力情況,其中受力情況包含工件12待打磨部分的多個點的受力情況,多個點受力情況形成壓力序列。 依據接收的壓力序列,並形成指引資訊,其中指引資訊用於指引打磨工件12的打磨頭10的運行軌跡,例如運行軌跡與工件12的打磨部的形狀一致,圓形或方形,或打磨頭10沿圓形或方形、環形運動過程同時沿垂直於環形運動方向運動的複合運動軌跡。
基於運動軌跡及運動軌跡中工件12的受力情況,即壓力序列,及時調整或預配置打磨頭10的運行過程的對工件12的施加力的情況,即形成偏差序列。
依據偏差序列,形成調整指令,以調整打磨頭10打磨工件12時,使打磨頭10在工件12的不同的待打磨部分對應不同的位置,以使工件12的打磨部的各個點的受力情況符合預設的壓力序列,以實現量化控制打磨頭10打磨工件12的不同部位的施力情況。
示例性的,可藉由偏差序列形成運行軌跡的調整量,將該調整量疊加或以其他方式調整預設的運行軌跡,形成調整後的運行軌跡,該調整後的運行軌跡藉由轉換關係,轉換為打磨工件12時的施力控制序列,該施力控制序列即為該調整指令,根據該調整指令,即能夠實現符合打磨精度要求的、適應當前場景與工況的打磨頭10打磨工件12過程,得到符合打磨精度要求的工件12。
進一步地,其中指引資訊包含預設位置及轉換關係,該預設位置為打磨頭10打磨工件12的計算位置,即打磨頭10在打磨工件12的不同打磨點時處於的位置資訊。該轉換關係為打磨頭10的壓力與打磨頭10上打磨材料的形變資訊的換算式。請參見圖5,該打磨方法進一步包含以下步驟。
步驟1010、根據該打磨頭10上打磨材料的剛性參數,確定該轉換關係;
步驟1012、根據該壓力序列及該轉換關係,形成與該壓力序列對應的該形變資訊;
步驟1014、根據該形變資訊與該預設位置,形成該偏差序列。
如此,基於打磨頭10上打磨材料的剛性參數確定轉換關係,其中剛性參數主要決定壓入對象材質(如砂紙)的軟硬程度(類似於彈性係數的概念),以提供控制計算中力/位置的轉換關係。依據轉換關係與壓力序列,形成與壓力序列對應的形變資訊,其中形變資訊是靠力控參數裡面一個材質係數s(決定受力材質的軟硬程度/剛性,類似彈性係數,單位為mm/N)來設定。
例如打磨頭10貼上砂紙,往工件12裡面壓入0.1mm,然後看受力上升了多少N,就能得出該砂紙的材質係數s。因此,形變資訊為力*s。第一處理器720依據形變資訊與打磨頭10的預設位置,形成偏差序列,其中偏差序列即為打磨頭10基於形變資訊與預設位置的調整資訊,例如,打磨頭10由於施加預設壓力10N,產生形變量為0.2mm,則打磨頭10需要基於預設位置與形變方向移動0.2mm。
進一步地,其中步驟1006中形成該壓力序列的偏差序列的步驟,具體包含:根據該壓力序列,藉由濾波器形成調整後的壓力序列;根據該調整後的壓力序列與該指引資訊,確定該偏差序列。
如此,藉由濾波器調整壓力序列,以消除高頻干擾,例如風磨機振動帶來的干擾,其中濾波器可為虛擬濾波器,也可以為實物濾波器。例如,基於LabVIEW Express程式設計實現的去除雜訊的虛擬濾波器。
進一步地,其中該指引資訊包含第一運行軌跡,該形成指引資訊的步驟,如圖6所示,具體包含:
步驟1020、確定打磨該工件12的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭10;
步驟1022、基於打磨該工件12的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭10,形成該第一運行軌跡,該第一運行軌跡為該打磨頭10的運行軌跡;
步驟1024、該形成該壓力序列的偏差序列的步驟,包含根據該第一運行軌跡及該壓力序列,形成該偏差序列。
示例性的,確定打磨工件12的裝置組合包含機器元件與打磨頭10,其中機器元件可為機械臂,與打磨頭10相連接,用於依據控制指令控制打磨頭10運動,當然機器組件還可為其他驅動元件,只要可驅動打磨頭10運動即可。 其中機器組件驅動打磨頭10運動的軌跡為第一運行軌跡,該第一運行軌跡示例性為根據工件12成品需求預設的打磨軌跡,以藉由該第一運行軌跡打磨工件12後,獲得滿足精度要求的工件12。依據壓力序列及該第一運行軌跡,形成該偏差序列,例如在打磨頭10打磨框架型的工件12的直邊時,工件12被承載模組80固定,機器組件驅動打磨頭10運動以打磨工件12。
請再次參見圖2,包含兩個坐標系,work坐標系與tool坐標系,其中work坐標系為基於感測模組30或基於承載模組80上的工件12建立的三維坐標系,其中tool坐標系是基於打磨頭10建立的三維坐標系。
第一方向示意性為work坐標系的X軸方向,第二方向為work坐標系的Z軸方向,第三方向為work坐標系的Y軸方向(圖2為二維視圖,未示出,但Y軸方向可理解為垂直紙面方向)。
基礎軌跡示意性為在work坐標系的XY平面形成打磨頭10的運行軌跡(示例性為平移軌跡),為描述方便,將打磨頭10在tool坐標系下的複合運動,分解為XY平面、ZY平面、XZ平面搓動工件12的運動。如圖2所示,tool坐標系跟隨打磨頭10運動,圖示中示出在不同打磨頭10不同運動位置時(例如第一狀態與第二狀態),tool坐標系的會轉換為匹配該第一狀態或該第二狀態,變成tool 1坐標系或tool 2坐標系。
進一步地,在步驟1022中,該形成該第一運行軌跡的步驟,包含:
基於打磨該工件12的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭10,形成基礎軌跡及第一調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的、該打磨頭10的運行軌跡,該第一調整量為在第二方向及該第三方向構成的平面上、載入在該基礎軌跡上的調整序列,該第一方向、該第二方向及該第三方向兩兩垂直,該第一方向為該打磨頭10朝向該工件12的方向;
根據該基礎軌跡及該第一調整量,形成該第一運行軌跡。其中,打磨頭10根據tool坐標系下的XY平面的第一調整量,可為直線、圓形、橢圓、菱形中的至少一種,或其他根據打磨頭10的打磨面需求設置的其他平面搓動的運行軌跡,如此,可以依據第一調整量調整打磨頭10的運行軌跡,以將工件12打磨成不同的形狀。
進一步地,在步驟1022中,其中該形成該第一運行軌跡的步驟,包含:
基於打磨該工件12的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭10,形成基礎軌跡及第二調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,該第二調整量為在第二方向上疊加在該基礎軌跡上的載波信號,該第一方向、該第二方向及該第三方向兩兩垂直,該第一方向為該打磨頭10朝向該工件12的方向;
根據該基礎軌跡及該第二調整量,形成該第一運行軌跡。
具體地,請再次參見圖2,第二調整量為沿tool坐標系的Y軸方向施加一個帶頻率與振幅的載波信號,可以是正弦波、方波等,或其他根據打磨頭10的打磨面需求設置的其他軸向擺動的運行軌跡,以使打磨頭10實現軸向擺動。如此,藉由調整第二調整量,以使打磨頭10可定製化打磨工件12,例如,可控制打磨後工件12的形狀、光潔度等,以增強工件12的泛化性。
進一步地,在步驟1022中,其中該形成該第一運行軌跡的步驟,包含:
基於打磨該工件12的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭10,形成基礎軌跡及第三調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,該第三調整量為在該第一方向上疊加在該基礎軌跡上的固定值,該第一方向與該第三方向垂直,該第一方向為該打磨頭10朝向該工件12的方向;根據該基礎軌跡及該第三調整量,形成該第一運行軌跡。
具體地,請再次參見圖2,在tool坐標系的Z軸與Y軸的YZ平面形成打磨頭10的運行軌跡,打磨頭10在YZ平面搓動工件12,第三調整量為沿tool坐標系的Z軸方向施加一打磨頭10壓入工件12的增量,如此,藉由第三增量使打磨頭10沿打磨方向,即tool坐標系的Z軸方向貼近工件12,以控制打磨頭10打磨工件12的品質。
進一步地,在步驟1022中,其中該形成該第一運行軌跡的步驟,包含:
基於打磨該工件12的裝置組合包含該機器元件與該打磨頭10,形成基礎軌跡及第四調整量,該基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,該第四調整量為在該第一方向上疊加在該基礎軌跡上的變化值,該第一方向與該第三方向垂直,該第一方向為該打磨頭10朝向該工件12的方向;根據該基礎軌跡及該第四調整量,形成該第一運行軌跡。
具體地,請再次參見圖2,第四調整量為沿tool坐標系的Z軸方向施加一變化值,可以理解,實際打磨過程中,有兩種打磨方式,一是打磨頭10過壓工件12的過壓量為固定值(如第三調整量),例如,打磨頭10的打磨面覆蓋有砂紙,用砂紙打磨工件12時,砂紙分為兩個區域,一個是沒有打磨過的區域,另一個是打磨過的區域,過壓量為固定值是指這兩個區域的打磨的過壓量均為固定的值,例如0.1mm,便於控制打磨關係;另一種打磨方式是過壓量為變化值(如第四調整量),從砂紙的打磨過的區域偏移到未打磨過的區域時,過壓量逐漸變大,例如從0.05mm到0.1mm,以使得砂紙打磨損耗更加均勻,增加砂紙的使用壽命,更好的控制砂紙打磨的精度。可以理解,也可藉由打磨頭10的打磨面直接打磨工件12。
進一步地,其中該指引資訊還包含第二運行軌跡,該第二運行軌跡為該工件12的運行軌跡,該形成該偏差序列的步驟,進一步包含:確定該裝置組合還包含承載模組80,該承載模組80用於承載該工件12且可轉動或可移動該工件12;基於該裝置組合還包含承載模組80,形成該第二運行軌跡;根據該壓力序列、該第一運行軌跡及該第二運行軌跡,形成該偏差序列。
具體地,請再次參見圖2,承載模組80為一可旋轉的治具,該治具可承載工件12並帶動工件12轉動,當然,承載模組80還可為其他機構,只要可轉動或可移動工件12即可。
進一步地,其中該指引資訊還包含倒角資訊,該形成該第二運行軌跡的步驟,包含:基於該裝置組合還包含承載模組80,確定該倒角資訊;根據該倒角資訊,計算該第一運行軌跡與該倒角資訊對應的倒角軌跡;根據該倒角軌跡,形成該第二運行軌跡。
打磨頭10打磨工件12的轉角時,打磨頭10沿第一運行軌跡運行時,承載模組80帶動工件12沿第二運行軌跡運行,為了使打磨頭10基於tool坐標系的Z向保持不變,調整打磨頭10的第一運動軌跡,運行過程中調整量的集合即為偏差序列,藉由偏差序列使以使打磨頭10基於tool坐標系的Z向保持不變,以使打磨的工件12的打磨品質可控。
進一步地,其中該形成該偏差序列的步驟,進一步包含:根據該第二運行軌跡及該倒角軌跡,調整該第一運行軌跡為第三運行軌跡;根據該壓力序列、該第三運行軌跡及該第二運行軌跡,形成該偏差序列。
示例性的,打磨頭10打磨工件12的轉角時,打磨頭10與承載工件12的承載模組80均移動,且承載模組80承載工件12移動,藉由打磨頭10與承載模組80配合,以使打磨頭10保持基於tool坐標系的Z向保持不變,以使工件12的打磨品質可控。
具體地,打磨頭10打磨工件12的轉角時,打磨頭10沿第一運行軌跡運行時,承載模組80帶動工件12沿第二運行軌跡運行,為了使打磨頭10基於tool坐標系的Z向保持不變,再次調整該第一運動軌跡,運行過程中調整量的集合即為偏差序列,藉由偏差序列調整該第一運行軌跡(如圖3中的A軌跡)為第三運行軌跡(如圖3中的B軌跡),以使打磨頭10基於tool坐標系的Z向保持不變,以使打磨的工件12的打磨品質可控。
示例性的,請參見圖3,圖3為一個實施例或多個實施例中運行軌跡示意圖,其中軌跡A為第一軌跡,軌跡B為第三軌跡,軌跡A與軌跡B均為打磨頭10的運行軌跡且運動方向相同,第二運行軌跡為承載模組80帶動工件12移動的軌跡,第二運行軌跡與軌跡A、軌跡B的運動方向相反,依據承載模組80帶動工件12移動的軌跡與工件12的倒角軌跡,調整打磨頭10的運行軌跡,以使打磨頭10打磨工件12的倒角時,打磨頭10沿tool坐標系的Z軸方向相對承載模組80不變,以保證打磨頭10打磨的工件12的倒角的品質。
具體地,其中倒角(如手機等3C產品的R角)為框架型的工件12的四角任一個,倒角資訊為R角的弧長。將R角分成5個弧長的組合,計算以獲取機器組件沿該5個等弧移動時沿tool坐標系的Z軸旋轉的角度,可為等分的或不等分的弧長組合,例如0-10-30-55-80-90度,然後把這些角度的負值,例如0、-10、-30、-55、-80、-90當作承載模組80的軌跡插值點,來控制承載模組80沿work坐標系的Z軸的轉動,如此,承載模組80配合打磨頭10,承載模組80與打磨頭10分別沿不同的軌跡運動,以使打磨時打磨頭10在tool坐標系的Z軸保持不動,只在tool 坐標系的XY軸平面平移,從而有效防止打磨頭10打磨工件12時死角的出現,防止機器元件的卡死,也能讓控制過程簡化。
請參見圖7,為本申請一個或多個實施方式提供的輔助打磨的裝置,用於承載及感測被打磨的工件12。該輔助打磨的裝置示例性為上述承載模組80。 具體地,輔助打磨的裝置800包含承載部810、感測模組30及底座830,其中承載部810用於承載工件12,並承受來自工件12的力及力矩的至少一個;感測模組30連接承載部810,感測模組30與一打磨裝置耦接,感測模組30用於感測力及力矩,形成壓力值並輸出該壓力值至打磨裝置。底座830連接感測模組30,底座830用於固定感測模組30。
如此,藉由承載部810承載工件12,感測模組30感測承載部810所受的力及力矩的至少一個,其中該力為打磨裝置打磨工件12時工件12與打磨裝置之間的作用力,該作用力經由工件12傳遞至承載部810,並由感測模組30感測,感測模組30將該壓力值發送至打磨裝置,以便打磨裝置依據工件12所受力及力矩調整打磨力度及角度,以實現輔助打磨裝置打磨工件12。
可以理解,感測模組30可藉由有線或無線方式將壓力值傳遞至打磨裝置,例如藍牙傳輸,無線通訊傳送或在藉由線纜傳輸等。但這樣的傳輸需要解決感測模組、連接部金屬外表對信號的遮罩,採用更高穿透能力的無線傳輸方式能夠避免信號傳輸的缺陷,此處不再贅述。
進一步地,其中感測模組30包含力感應器與扭力計的至少一個,只要可感測力及力矩即可。力感應器與扭力計可分別感測來自承載部的力與力矩,根據力資訊形成了的力曲線能夠判斷打磨時是否按預設軌跡進行打磨,根據力矩資訊形成的扭矩情況能夠判斷打磨時在某個方向上是否發生了不適當的偏轉,在打磨精度要求較低的場景僅需要力感應器即可,但在打磨精度要求較高的場景時,就需要對力及力矩進行精確感測,因此需要力感應器與扭力計的組合完成感測過程,以回饋至機械臂以即時回饋或事後調整的方式控制當前或下一次的打磨精度,形成良性反覆運算的正迴圈。
替換的,其中感測模組30包含6軸力感應器。6軸力感應器能夠感測所受到的力在work坐標系下的X軸、Y軸及Z軸的分量,以及感測所受到的力矩分別繞work坐標系下的X軸、Y軸及Z軸的偏轉角,相較於力感應器與扭力計的組合的方式,安裝更為簡單,精度也更高,本申請以6軸力感應器說明技術方案,但不限於此。
進一步地,感測模組30為防護等級為IP65等級以上的力感應器。選用這一等級的力感應器,能夠有效防止切削液或磨屑侵入感測模組,造成感測不準或損壞感測模組的問題。
進一步地,承載部810的受力範圍為0至100N間。經過測算,校準過程中承載部810的受力為1kg對應的力,即約為9.8N,但在實際打磨過程中,最高峰值能夠達到10kg對應的力,即約為98N,再增加一些安全餘量,則承載部810的受力範圍能夠確定,約為0至100N之間,但也可以根據實際情況進行調整。該受力範圍用於限定打磨頭10與承載部810之間的作用力,避免作用力過大損傷打磨頭10或承載部810,或者在打磨過程中損傷工件12。
請參見圖8,為本申請一個或多個實施方式提供的輔助打磨的裝置800的剖視圖,輔助打磨的裝置800進一步包含安裝部840與線纜850,安裝部840設於感測模組30及底座830之間,安裝部840為中空結構,中空部分被設置為第一通道841;
底座830包含第一中空部831,第一中空部831與第一通道841連通。 線纜850連接感測模組30,用於藉由第一中空部831及第一通道841,傳輸來自感測模組30的壓力值。
如此,藉由第一中空部831及第一通道841收容線纜850,並藉由線纜850將感測模組30感測的壓力值傳遞至打磨裝置,以增強輔助打磨的裝置800的整體結構的緊湊性,同時線纜850密封性設置,以提升線纜850的使用壽命,並減少線纜850傳遞壓力值受到的外接影響。
進一步地,輔助打磨的裝置800進一步包含連接部820與抽氣模組860,連接部820設於承載部810及感測模組30之間,連接部820為中空結構,連接部820的中空部分被設置為第二通道821。
承載部810包含第一孔811,感測模組30包含第二中空部31;
抽氣模組860包含氣管861,氣管861耦接第一孔811,用於貫穿第一中空部831、第一通道841、第二中空部31及第二通道821的至少一個,以藉由第一孔811,形成置於承載部810上的工件12與承載部810的結合力。如此,抽氣模組860藉由氣管861抽取工件12與承載部810之間的空氣,以提升承載部810與承載部810上工件12之間的結合力,即承載部810藉由真空吸附方式輔助或直接固定承載部810上的工件12。
進一步地,其中底座830包含密封蓋831、內腔832及移動部833。密封蓋831連接安裝部840,密封蓋831包含第二孔8311(圖未示)。內腔832包含第一中空部831。第二孔8311設於第一中空部831與第一通道841之間。移動部833連接內腔832。內腔832進一步包含密封部8322,密封部8322設於移動部833與第一中空部831之間。如此,密封蓋831及移動部833配合,以防止外部揚塵或滲漏的拋光液從移動部833自下而上進入第一中空部831。
進一步地,輔助打磨的裝置800進一步包含電機870、同步帶880及減速機890,同步帶880連接電機870。移動部833包含帶輪8311(圖未示),帶輪8311與同步帶880連接。減速機890連接帶輪8311,減速機890用於傳導來自電機870的力矩,以控制底座830旋轉。如此,藉由電機870驅動同步帶880運動,同步帶880帶動帶輪8311轉動,帶輪8311帶動減速機890旋轉,進而實現控制底座830旋轉。
進一步地,輔助打磨的裝置800進一步包含防護裝置90,防護裝置90設於連接部820並包圍感測模組30。如此,藉由防護裝置90防止切削液或磨屑侵入感測模組30。
請參見圖9,為本申請一個或多個實施例提供的輔助打磨的系統900,輔助打磨的系統900用於輔助打磨裝置打磨工件12,輔助打磨的系統900包含通訊器910與第二處理器920。其中當輔助打磨的系統900用於配合打磨系統700使用時,所述第二處理器920也可以與第一處理器720為同一個處理器,共同實現第一處理器720與第二處理器920的功能。
其中,通訊器910用於獲取第一軌跡及第二軌跡。第二處理器920耦接通訊器,第二處理器920用於:控制承載模組80沿該第一軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個,該承載模組80用於承載該工件12;獲取觸發信號 ,確定該觸發信號達到觸發條件;基於該觸發信號達到觸發條件,控制該承載模組80變更至沿該第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
請再次參見圖7,承載模組80承載工件12,第二處理器920控制承載模組80沿該第一軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個,即第二處理器920用於控制承載模組80運動,第二處理器920接收觸發信號,觸發信號是指打磨頭10將要從打磨工件12的直邊轉換到打磨倒角(或從打磨倒角轉換到打磨直邊)觸發的信號,打磨頭10將要從打磨工件12的直邊轉換到打磨倒角(或從打磨倒角轉換到打磨直邊)打磨頭10的時間、速度或位置均發生變化,例如打磨頭10在沿第一軌跡打磨直邊時,速度是20mm/s,當機器組件快要從打磨直邊轉換到打磨倒角時,例如距離實際開始打磨倒角還有20mm的位置時觸發觸發信號,由於打磨倒角的速度與打磨直邊的速度不同,例如打磨倒角的速度是15mm/s,則距離實際開始打磨倒角還有20mm的位置時,藉由自動調整速度,即從20mm/s逐漸下降到15 mm/s,並切換打磨軌跡從沿第一軌跡打磨直邊到沿第二軌跡打磨倒角,達到平滑過渡打磨的目的,降低調整速度的時間,使打磨效果更好。 在一種實施方式中,該觸發信號為沿該第一軌跡已打磨該工件12的時間,輔助打磨的系統900進一步包含計時器930。
計時器930耦接第二處理器920,計時器930用於獲取該時間。
第二處理器920進一步用於:確定該時間等於預設時間;基於該時間等於預設時間,控制該承載模組80變更至沿該第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
例如,該時間打磨頭10打磨工件12的直邊且將要從打磨直邊轉換到打磨倒角的時間,當該時間與預設時間相等,例如15秒為預設時間,承載模組80變更打磨軌跡,由於打磨倒角的速度與打磨直邊的速度不同,例如打磨倒角的速度是15mm/s,打磨直邊的速度為20mm/s,則距離實際開始打磨倒角還有15s時,或者已經打磨直邊的時間為15s時,但不限於此,藉由自動調整速度,即從20mm/s逐漸下降到15 mm/s,並切換打磨軌跡從打磨直邊到打磨倒角,達到平滑過渡打磨過程,降低調整速度的時間,使打磨效果更好的目的。
另一實施方式中,其中該觸發信號為沿該第一軌跡打磨該工件12的速度,該系統進一步包含探測器940。
探測器940耦接第二處理器920,用於探測該速度。
該第二處理器920進一步用於:確定該速度小於或等於預設速度;基於該速度小於或等於預設速度,控制該承載模組80變更至沿該第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
其中,打磨頭10打磨工件12的直邊與打磨倒角時,打磨頭10的速度、位置均發生變化,例如打磨頭10在沿第一軌跡打磨直邊時,沿打磨軌跡運動(示例性為tool坐標系下的Y方向)速度逐漸從0提速到20mm/s,當機器組件快要從打磨直邊轉換到打磨倒角時,藉由自動調整速度,即從20mm/s逐漸下降到15 mm/s,觸發信號為打磨頭10的移動速度當打磨頭10的速度小於或等於預設速度,切換打磨軌跡從沿第一軌跡打磨直邊到沿第二軌跡打磨倒角,達到平滑過渡打磨過程,降低調整速度的時間,使打磨效果更好。
請參見圖10,本申請同時提供一種輔助打磨的方法,用於控制輔助打磨系統700以配合打磨裝置打磨工件12,輔助打磨的方法包含以下步驟。
步驟1030、獲取第一軌跡及第二軌跡。
步驟1032、控制承載模組80沿該第一軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
該承載模組80用於承載該工件12;
步驟1034、獲取觸發信號,確定該觸發信號達到觸發條件;
步驟1036、基於該觸發信號達到觸發條件,控制該承載模組80變更至沿該第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
如此,藉由設定機器元件在打磨直邊與打磨倒角轉換時的觸發條件,藉由觸發條件切換打磨速度與打磨軌跡,從第一軌跡變更至第二軌跡,達到平滑過渡打磨過程,降低調整速度的時間,使打磨效果更好。
進一步地,其中該觸發信號為沿該第一軌跡已打磨該工件12的時間,該獲取觸發信號,確定該觸發信號達到觸發條件的步驟,包含:獲取該時間;確定該時間等於預設時間;基於該時間等於預設時間,控制該承載模組80變更至沿該第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
例如,該時間打磨頭10打磨工件12的直邊且將要從打磨直邊轉換到打磨倒角的時間,當該時間與預設時間相等,例如15秒為預設時間,承載模組80變更打磨軌跡,由於打磨倒角的速度與打磨直邊的速度不同,例如打磨倒角的速度是15mm/s,打磨直邊的速度為20mm/s,則距離實際開始打磨倒角還有15s時,或者已經打磨直邊的時間為15s時,但不限於此,藉由自動調整速度,即從20mm/s逐漸下降到15 mm/s,並切換打磨軌跡從打磨直邊到打磨倒角,達到平滑過渡打磨過程,降低調整速度的時間,使打磨效果更好的目的。
進一步地,其中該觸發信號為沿該第一軌跡打磨該工件12的速度,該獲取觸發信號,確定該觸發信號達到觸發條件的步驟,包含:探測該速度;確定該速度小於或等於預設速度;基於該速度小於或等於預設速度,控制該承載模組80變更至沿該第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
示意性的,打磨頭10打磨工件12的直邊與打磨倒角時,打磨頭10的速度、位置均發生變化,例如打磨頭10在沿第一軌跡打磨直邊時,沿打磨軌跡運動(示例性為tool坐標系下的Y方向)速度逐漸從0提速到20mm/s,當機器組件快要從打磨直邊轉換到打磨倒角時,藉由自動調整速度,即從20mm/s逐漸下降到15 mm/s,觸發信號為打磨頭10的移動速度當打磨頭10的速度小於或等於預設速度,切換打磨軌跡從沿第一軌跡打磨直邊到沿第二軌跡打磨倒角,達到平滑過渡打磨過程,降低調整速度的時間,使打磨效果更好。
另外,本領域技術人員還可在本申請精神內做其它變化,當然,這些依據本申請精神所做的變化,都應包含在本申請所要求保護的範圍。出於解釋的目的,前面的描述為參考具體實施方案來描述的。然而,上面的示例性討論並非旨在是窮盡的或將本申請限制為所公開的精確形式。根據以上教導內容,很多修改形式與變型形式均為可能的,例如流程圖的順序結構可缺省或調整。選擇與描述實施例是為了闡明本申請的原理及其實際應用,以便由此使得本領域的其他技術人員能夠最佳地使用具有適合於所構想的特定用途的各種修改的本申請以及各種所描述的實施例。
綜上所述,本發明符合發明專利要件,爰依法提出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施例,舉凡熟悉本案技藝之人士,在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。
700:打磨系統 12:工件 30:感測模組 720:第一處理器 80:承載模組 10:打磨頭 800:輔助打磨的裝置 810:承載部 830:底座 840:安裝部 850:線纜 831:第一中空部 841:第一通道 820:連接部 860:抽氣模組 821:第二通道 31:第二中空部 831:封蓋 832:內腔 833:移動部 8311:第二孔 8322:密封部 870:電機 880:同步帶 890:減速機 90:防護裝置 900:助打磨的系統 910:通訊器 920:第二處理器 940:探測器 930:計時器
圖1示出根據本申請的一個或多個實施方式的打磨系統的示意圖。
圖2示出根據本申請的一個或多個實施方式的打磨系統的狀態示意圖。
圖3示出根據本申請的一個或多個實施方式的運行軌跡的示意圖。
圖4示出根據本申請的一個或多個實施方式的打磨方法的示意圖。
圖5示出根據本申請的一個或多個實施方式的打磨方法的示意圖。
圖6示出根據本申請的一個或多個實施方式的打磨方法的示意圖。
圖7示出根據本申請的一個或多個實施方式的輔助打磨的裝置的立體示意圖。
圖8示出根據本申請的一個或多個實施方式的輔助打磨的裝置的剖視圖。
圖9示出根據本申請的一個或多個實施方式的輔助打磨的系統的示意圖。
圖10示出根據本申請的一個或多個實施方式的輔助打磨的方法的示意圖。
無。
700:打磨系統
720:第一處理器
30:感測模組

Claims (31)

  1. 一種打磨系統,用於打磨工件,其改良在於,包含: 感測模組,用於感測所述工件的受力情況,形成壓力序列; 處理器,耦接所述感測模組,用於: 接收所述壓力序列; 形成指引資訊,所述指引資訊用於指引打磨頭以預設軌跡打磨所述工件; 根據所述壓力序列與所述指引資訊,形成所述壓力序列的偏差序列; 根據所述偏差序列,形成調整指令,以調整所述打磨頭的位置。
  2. 如請求項1所述之打磨系統,其中所述指引資訊包含預設位置及轉換關係,所述預設位置為所述打磨頭打磨工件的計算位置,所述轉換關係為所述打磨頭的壓力與所述打磨頭上打磨材料的形變資訊的換算式,所述處理器,進一步用於: 根據所述打磨頭上打磨材料的剛性參數,確定所述轉換關係; 根據所述壓力序列及所述轉換關係,形成與所述壓力序列對應的所述形變資訊; 根據所述形變資訊與所述預設位置,形成所述偏差序列。
  3. 如請求項1所述之打磨系統,其中所述處理器,進一步用於: 根據所述壓力序列,藉由濾波器形成調整後的壓力序列; 根據所述調整後的壓力序列與所述指引資訊,確定所述偏差序列。
  4. 如請求項1所述之打磨系統,其中所述指引資訊包含第一運行軌跡,所述處理器,進一步用於: 形成所述指引資訊,包含: 確定打磨所述工件的裝置組合包含機器元件與所述打磨頭; 基於打磨所述工件的裝置組合包含所述機器元件與所述打磨頭,形成所述第一運行軌跡,所述第一運行軌跡為所述打磨頭的運行軌跡; 所述處理器,進一步用於根據所述壓力序列及所述第一運行軌跡,形成所述偏差序列。
  5. 如請求項4所述之打磨系統,其中所述處理器,進一步用於: 基於打磨所述工件的裝置組合包含所述機器元件與所述打磨頭,形成基礎軌跡及第一調整量,所述基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的、所述打磨頭的運行軌跡,所述第一調整量為在第二方向及所述第三方向構成的平面上、載入在所述基礎軌跡上的調整序列,所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向兩兩垂直,所述第一方向為所述打磨頭朝向所述工件的方向; 根據所述基礎軌跡及所述第一調整量,形成所述第一運行軌跡。
  6. 如請求項4所述之打磨系統,其中所述處理器,進一步用於: 基於打磨所述工件的裝置組合包含所述機器元件與所述打磨頭,形成基礎軌跡及第二調整量,所述基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,所述第二調整量為在第二方向上疊加在所述基礎軌跡上的載波信號,所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向兩兩垂直,所述第一方向為所述打磨頭朝向所述工件的方向; 根據所述基礎軌跡及所述第二調整量,形成所述第一運行軌跡。
  7. 如請求項4所述之打磨系統,其中所述處理器,進一步用於: 基於打磨所述工件的裝置組合包含所述機器元件與所述打磨頭,形成基礎軌跡及第三調整量,所述基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,所述第三調整量為在所述第一方向上疊加在所述基礎軌跡上的固定值,所述第一方向與所述第三方向垂直,所述第一方向為所述打磨頭朝向所述工件的方向; 根據所述基礎軌跡及所述第三調整量,形成所述第一運行軌跡。
  8. 如請求項4所述之打磨系統,其中所述處理器,進一步用於: 基於打磨所述工件的裝置組合包含所述機器元件與所述打磨頭,形成基礎軌跡及第四調整量,所述基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,所述第四調整量為在所述第一方向上疊加在所述基礎軌跡上的變化值,所述第一方向與所述第三方向垂直,所述第一方向為所述打磨頭朝向所述工件的方向; 根據所述基礎軌跡及所述第四調整量,形成所述第一運行軌跡。
  9. 如請求項4-8任一項所述之打磨系統,其中所述指引資訊還包含第二運行軌跡,所述處理器,進一步用於: 形成所述指引資訊  ,進一步包含: 確定所述裝置組合還包含承載模組,所述承載模組用於承載所述工件且可轉動或可移動所述工件; 基於所述裝置組合還包含承載模組,形成所述第二運行軌跡,所述第二運行軌跡為所述工件的運行軌跡; 所述處理器,進一步用於根據所述壓力序列、所述第一運行軌跡及所述第二運行軌跡,形成所述偏差序列。
  10. 如請求項9所述之打磨系統,其中所述指引資訊還包含倒角資訊,所述處理器,進一步用於: 基於所述裝置組合還包含承載模組,確定所述倒角資訊; 根據所述倒角資訊,計算所述第一運行軌跡與所述倒角資訊對應的倒角軌跡; 根據所述倒角軌跡,形成所述第二運行軌跡。
  11. 如請求項10所述之打磨系統,其中所述處理器,進一步用於: 根據所述第二運行軌跡及所述倒角軌跡,調整所述第一運行軌跡為第三運行軌跡; 根據所述壓力序列、所述第三運行軌跡及所述第二運行軌跡,形成所述偏差序列。
  12. 一種打磨方法,用於控制機器元件上的打磨頭打磨工件,其改良在於,包含: 接收壓力序列,所述壓力序列形成於感測模組感測所述工件的受力情況; 形成指引資訊,所述指引資訊用於指引所述打磨頭以預設軌跡打磨所述工件; 根據所述壓力序列與所述指引資訊,形成所述壓力序列的偏差序列; 根據所述偏差序列,形成調整指令,以調整所述打磨頭的位置。
  13. 如請求項12所述之打磨方法,其中所述指引資訊包含預設位置及轉換關係,所述預設位置為所述打磨頭打磨工件的計算位置,所述轉換關係為所述打磨頭的壓力與所述打磨頭上打磨材料的形變資訊的換算式,進一步包含: 根據所述打磨頭上打磨材料的剛性參數,確定所述轉換關係; 根據所述壓力序列及所述轉換關係,形成與所述壓力序列對應的所述形變資訊; 根據所述形變資訊與所述預設位置,形成所述偏差序列。
  14. 如請求項12所述之打磨方法,其中所述形成所述壓力序列的偏差序列的步驟,包含: 根據所述壓力序列,藉由濾波器形成調整後的壓力序列; 根據所述調整後的壓力序列與所述指引資訊,確定所述偏差序列。
  15. 如請求項12所述之打磨方法,其中所述指引資訊包含第一運行軌跡,所述形成指引資訊的步驟,包含: 確定打磨所述工件的裝置組合包含所述機器元件與所述打磨頭; 基於打磨所述工件的裝置組合包含所述機器元件與所述打磨頭,形成所述第一運行軌跡,所述第一運行軌跡為所述打磨頭的運行軌跡; 所述形成所述壓力序列的偏差序列的步驟,包含根據所述第一運行軌跡及所述壓力序列,形成所述偏差序列。
  16. 如請求項15所述之打磨方法,其中所述形成所述第一運行軌跡的步驟,包含: 基於打磨所述工件的裝置組合包含所述機器元件與所述打磨頭,形成基礎軌跡及第一調整量,所述基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的、所述打磨頭的運行軌跡,所述第一調整量為在第二方向及所述第三方向構成的平面上、載入在所述基礎軌跡上的調整序列,所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向兩兩垂直,所述第一方向為所述打磨頭朝向所述工件的方向; 根據所述基礎軌跡及所述第一調整量,形成所述第一運行軌跡。
  17. 如請求項15所述之打磨方法,其中所述形成所述第一運行軌跡的步驟,包含: 基於打磨所述工件的裝置組合包含所述機器元件與所述打磨頭,形成基礎軌跡及第二調整量,所述基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,所述第二調整量為在第二方向上疊加在所述基礎軌跡上的載波信號,所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向兩兩垂直,所述第一方向為所述打磨頭朝向所述工件的方向; 根據所述基礎軌跡及所述第二調整量,形成所述第一運行軌跡。
  18. 如請求項15所述之打磨方法,其中所述形成所述第一運行軌跡的步驟,包含: 基於打磨所述工件的裝置組合包含所述機器元件與所述打磨頭,形成基礎軌跡及第三調整量,所述基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,所述第三調整量為在所述第一方向上疊加在所述基礎軌跡上的固定值,所述第一方向與所述第三方向垂直,所述第一方向為所述打磨頭朝向所述工件的方向; 根據所述基礎軌跡及所述第三調整量,形成所述第一運行軌跡。
  19. 如請求項15所述之打磨方法,其中所述形成所述第一運行軌跡的步驟,包含: 基於打磨所述工件的裝置組合包含所述機器元件與所述打磨頭,形成基礎軌跡及第四調整量,所述基礎軌跡為在第一方向及第三方向構成的平面上形成的移動軌跡,所述第四調整量為在所述第一方向上疊加在所述基礎軌跡上的變化值,所述第一方向與所述第三方向垂直,所述第一方向為所述打磨頭朝向所述工件的方向; 根據所述基礎軌跡及所述第四調整量,形成所述第一運行軌跡。
  20. 如請求項15-19任一項所述之打磨方法,其中所述指引資訊還包含第二運行軌跡,所述第二運行軌跡為所述工件的運行軌跡,所述形成所述偏差序列的步驟,進一步包含: 確定所述裝置組合還包含承載模組,所述承載模組用於承載所述工件且可轉動或可移動所述工件; 基於所述裝置組合還包含承載模組,形成所述第二運行軌跡; 根據所述壓力序列、所述第一運行軌跡及所述第二運行軌跡,形成所述偏差序列。
  21. 如請求項20所述之打磨方法,其中所述指引資訊還包含倒角資訊,所述形成所述第二運行軌跡的步驟,包含: 基於所述裝置組合還包含承載模組,確定所述倒角資訊; 根據所述倒角資訊,計算所述第一運行軌跡與所述倒角資訊對應的倒角軌跡; 根據所述倒角軌跡,形成所述第二運行軌跡。
  22. 如請求項21所述之打磨方法,其中所述形成所述偏差序列的步驟,進一步包含: 根據所述第二運行軌跡及所述倒角軌跡,調整所述第一運行軌跡為第三運行軌跡; 根據所述壓力序列、所述第三運行軌跡及所述第二運行軌跡,形成所述偏差序列。
  23. 一種輔助打磨的裝置,用於承載及感測被打磨的工件,其改良在於,包含: 承載部,用於承載工件,並承受來自所述工件的力及力矩的至少一個; 感測模組,連接所述承載部; 連接部,設於所述承載部及所述感測模組之間; 底座,連接所述安裝部,包含第一中空部,所述第一中空部與所述第一通道導通; 安裝部,設於所述感測模組及所述底座之間,所述安裝部為中空結構,中空部分被設置為第一通道; 所述感測模組還連接線纜,所述線纜用於藉由所述第一中空部及所述第一通道,連接所述感測模組; 所述感測模組,用於感測所述力及力矩的至少一個,形成壓力值,並藉由所述線纜傳輸所述壓力值至所述打磨裝置。
  24. 如請求項23所述之裝置,其中 所述承載部,包含第一孔; 所述感測模組,包含第二中空部; 所述連接部為中空結構,中空部分被設置為第二通道; 抽氣模組,包含氣管,所述氣管耦接所述第一孔,用於貫穿所述第一中空部、所述第一通道、所述第二中空部及所述第二通道的至少一個,以藉由所述第一孔,形成置於所述承載部上的所述工件與所述承載部的結合力。
  25. 如請求項23所述之裝置,其中所述底座包含: 密封蓋,連接所述安裝部,包含第二孔; 內腔,包含所述第一中空部; 所述第二孔設於所述第一中空部與所述第一通道之間; 移動部,連接所述內腔; 所述內腔,進一步包含密封部,所述密封部設於所述移動部與所述第一中空部之間。
  26. 一種輔助打磨的系統,用於輔助打磨裝置打磨工件,其改良在於,包含: 通訊器,用於獲取第一軌跡及第二軌跡; 處理器,耦接所述通訊器,用於: 控制承載模組沿所述第一軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個,所述承載模組用於承載所述工件; 獲取觸發信號,確定所述觸發信號達到觸發條件; 基於所述觸發信號達到觸發條件,控制所述承載模組變更至沿所述第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
  27. 如請求項26所述之輔助打磨的系統,其中所述觸發信號為沿所述第一軌跡已打磨所述工件的時間,所述系統進一步包含: 計時器,耦接所述處理器,用於獲取所述時間; 所述處理器,進一步用於: 確定所述時間等於預設時間; 基於所述時間等於預設時間,控制所述承載模組變更至沿所述第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
  28. 如請求項26所述之輔助打磨的系統,其中所述觸發信號為沿所述第一軌跡打磨所述工件的速度,所述系統進一步包含: 探測器,耦接所述處理器,用於探測所述速度; 所述處理器,進一步用於: 確定所述速度小於或等於預設速度; 基於所述速度小於或等於預設速度,控制所述承載模組變更至沿所述第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
  29. 一種輔助打磨的方法,用於控制輔助打磨系統以配合打磨裝置打磨工件,包含: 獲取第一軌跡及第二軌跡; 控制承載模組沿所述第一軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個,所述承載模組用於承載所述工件; 獲取觸發信號,確定所述觸發信號達到觸發條件; 基於所述觸發信號達到觸發條件,控制所述承載模組變更至沿所述第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
  30. 如請求項29所述之輔助打磨的方法,其中所述觸發信號為沿所述第一軌跡已打磨所述工件的時間,所述獲取觸發信號,確定所述觸發信號達到觸發條件的步驟,包含: 獲取所述時間; 確定所述時間等於預設時間; 基於所述時間等於預設時間,控制所述承載模組變更至沿所述第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
  31. 如請求項29所述之輔助打磨的方法,其中所述觸發信號為沿所述第一軌跡打磨所述工件的速度,所述獲取觸發信號,確定所述觸發信號達到觸發條件的步驟,包含: 探測所述速度; 確定所述速度小於或等於預設速度; 基於所述速度小於或等於預設速度,控制所述承載模組變更至沿所述第二軌跡執行暫停、移動及轉動的至少一個。
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CN114434241B (zh) * 2021-12-30 2023-06-02 西门子(中国)有限公司 控制石磨机横梁运动的方法、装置、电子设备及存储介质

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7727049B2 (en) * 2003-10-31 2010-06-01 Applied Materials, Inc. Friction sensor for polishing system
JP4175648B2 (ja) * 2004-07-20 2008-11-05 国立大学法人広島大学 加工装置
US20100279435A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Applied Materials, Inc. Temperature control of chemical mechanical polishing
US20120034844A1 (en) * 2010-08-05 2012-02-09 Applied Materials, Inc. Spectrographic monitoring using index tracking after detection of layer clearing
JP6012104B2 (ja) * 2012-12-18 2016-10-25 三菱日立パワーシステムズ株式会社 バニシング装置及びそれを用いたバニシング方法
US9352440B2 (en) * 2014-04-30 2016-05-31 Applied Materials, Inc. Serial feature tracking for endpoint detection
JP6234325B2 (ja) * 2014-05-23 2017-11-22 株式会社荏原製作所 圧力校正用治具、及び、基板処理装置
KR102529817B1 (ko) * 2018-05-02 2023-05-08 주식회사 케이씨텍 산화물층을 갖는 기판 처리 장치
US11633832B2 (en) * 2018-11-30 2023-04-25 The Boeing Company Systems and methods for sanding a surface of a structure

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