專(zhuān)利名稱(chēng)：一種磨削過(guò)程位置和姿態(tài)誤差自動(dòng)調(diào)整方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磨削過(guò)程誤差自動(dòng)調(diào)整方法及系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種能夠在線(xiàn)實(shí)時(shí)進(jìn)行磨削過(guò)程位置和姿態(tài)誤差自動(dòng)調(diào)整方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
磨削是以砂輪、砂帶或其它磨具(如油石、砂瓦、磨頭和研磨膏等)對(duì)工件進(jìn)行加工的過(guò)程。在工件磨削加工時(shí)，需要磨具與工件在接觸點(diǎn)的切線(xiàn)平行，但在實(shí)際加工過(guò)程中由于系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致二者的切線(xiàn)存在一定的角度，產(chǎn)生加工誤差，從而影響工件的磨削精度。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠在線(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)偏的磨削過(guò)程位置和姿態(tài)誤差自動(dòng)調(diào)整方法及系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案 一種磨削過(guò)程位置和姿態(tài)誤差自動(dòng)調(diào)整方法，其包括以下步驟1)建立一個(gè)由自動(dòng)檢測(cè)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)組成的自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，其中自動(dòng)檢測(cè)裝置包括接觸軸、連接軸、角位移傳感器導(dǎo)軌、直線(xiàn)位移傳感器、滑塊和導(dǎo)軌；2)控制系統(tǒng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)初步確定夾持工件的位置和姿態(tài)；3)工件沿控制系統(tǒng)規(guī)劃的路徑運(yùn)動(dòng)，與接觸軸接觸并相互作用使接觸軸旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)；4)角位移傳感器和直線(xiàn)位移傳感器分別檢測(cè)接觸軸的旋轉(zhuǎn)角度和直線(xiàn)移動(dòng)位移，并反饋給控制系統(tǒng)；5)控制系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，確定工件的位置和姿態(tài)參數(shù)，并將其傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)；6)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，重新確定工件的位置和姿態(tài)，進(jìn)而調(diào)整工件的位置和姿態(tài)。
一種磨削過(guò)程位置和姿態(tài)誤差自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于它包括自動(dòng)檢測(cè)裝置、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個(gè)部分；所述自動(dòng)檢測(cè)裝置分別連接所述控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述控制系統(tǒng)連接所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述自動(dòng)檢測(cè)裝置包括一接觸軸、 一連接軸、 一角位移傳感器、 一直線(xiàn)位移傳感器、 一滑塊和一導(dǎo)軌；所述連接軸的上端與所述接觸軸同軸固定連接；所述角位移傳感器的上部為轉(zhuǎn)動(dòng)部分，下部為固定部分，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分與所述連接軸的下端連接，所述固定部分與所述滑塊連接；所述滑塊滑動(dòng)設(shè)置在所述導(dǎo)軌上；所述直線(xiàn)位移傳感器的伸縮端與所述角位移傳感器的固定部分連接；所述角位移傳感器和直線(xiàn)位移傳感器的輸出端均連接所述控制系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)為已有技術(shù)中的PLC或PC機(jī)。
所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)為已有技術(shù)中的機(jī)器人或磨削專(zhuān)機(jī)。
本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明方法由于設(shè)置了一個(gè)磨削過(guò)程位置和姿態(tài)誤差自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，該系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)裝置能夠在線(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)工件的位置和姿態(tài)信息，并反饋給控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，確定工件的最佳位置和姿態(tài)參數(shù)，然后控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整工件的位置和姿態(tài)，因此調(diào)偏精度高，且具有高度的一致性，從而提高了磨削精度。2、本發(fā)明方法的檢測(cè)和調(diào)偏過(guò)程無(wú)需人工參
與，提高了工作效率。3、本發(fā)明系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)均為已有技術(shù)，技
術(shù)成熟，安全可靠，通用性高，并且安裝也很方便。本發(fā)明可以廣泛用于各種高尺
寸精度的磨削加工中。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖
圖2是本發(fā)明自動(dòng)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意3是是本發(fā)明方法的工作流程圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
如圖1所示，本發(fā)明包括自動(dòng)檢測(cè)裝置1、控制系統(tǒng)2和執(zhí)行機(jī)構(gòu)3三個(gè)部分。自動(dòng)檢測(cè)裝置1分別連接控制系統(tǒng)2和執(zhí)行機(jī)構(gòu)3，用來(lái)檢測(cè)磨削過(guò)程位置和姿態(tài)誤差?？刂葡到y(tǒng)2為已有技術(shù)中的PLC或PC機(jī)，控制系統(tǒng)2與執(zhí)行機(jī)構(gòu)3連接并根據(jù)自動(dòng)檢測(cè)裝置1的檢測(cè)結(jié)果調(diào)整執(zhí)行結(jié)構(gòu)3的動(dòng)作。執(zhí)行機(jī)構(gòu)3為已有技術(shù)中的機(jī)器人或磨削專(zhuān)機(jī)，用來(lái)夾持磨削工件實(shí)現(xiàn)磨削過(guò)程。
如圖2所示，自動(dòng)檢測(cè)裝置1包括一接觸軸11、 一連接軸12、 一角位移傳感器13、 一直線(xiàn)位移傳感器14、 一滑塊15和一導(dǎo)軌16。連接軸12的上端與接觸軸11同軸固定連接，可隨接觸軸轉(zhuǎn)動(dòng)。角位移傳感器13的上部為轉(zhuǎn)動(dòng)部分131，下部為固定部分132，其中轉(zhuǎn)動(dòng)部分131與連接軸12的下端連接，隨接觸軸12轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，可以檢測(cè)到接觸軸12的轉(zhuǎn)角；固定部分132與滑塊15連接?；瑝K15滑動(dòng)設(shè)置在導(dǎo)軌16上，因此接觸軸11、連接軸12和角位移傳感器13可整體沿導(dǎo)軌16直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。直線(xiàn)位移傳感器14的伸縮端與角位移傳感器13的固定部分132連接，可以檢測(cè)到接觸軸11、連接軸12和角位移傳感器13的整體位移。角位移傳感器13和直線(xiàn)位移傳感器14的輸出端均連接控制系統(tǒng)2。
本發(fā)明系統(tǒng)工作時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)3夾持工件17與接觸軸11接觸，使接觸軸11沿自身旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)同時(shí)沿導(dǎo)軌16直線(xiàn)移動(dòng)，從而使工件17與接觸軸11在接觸
4點(diǎn)的切線(xiàn)平行。同時(shí)角位移傳感器13和直線(xiàn)位移傳感器14實(shí)時(shí)檢測(cè)接觸軸11的旋轉(zhuǎn)角度和直線(xiàn)移動(dòng)位移，并將檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)反饋給控制系統(tǒng)2，經(jīng)控制系統(tǒng)2對(duì)
檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析處理后，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)3來(lái)調(diào)整調(diào)工件17的位置和姿態(tài)，從而使工件17以最佳位置和姿態(tài)與磨具接觸，達(dá)到工件17的位置和姿態(tài)誤差調(diào)整的目的。
如圖3所示，本發(fā)明方法的工作流程如下
步驟201:控制系統(tǒng)2控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)3初步確定夾持工件17的位置和姿態(tài)。步驟202:工件17沿控制系統(tǒng)2規(guī)劃的路徑運(yùn)動(dòng)，在特定點(diǎn)與接觸軸11
接觸并相互作用使接觸軸11產(chǎn)生兩個(gè)運(yùn)動(dòng) 一是接觸軸11沿自身旋轉(zhuǎn)中心旋
轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，二是接觸軸11沿導(dǎo)軌16方向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
步驟2031:角位移傳感器13實(shí)時(shí)檢測(cè)接觸軸11的旋轉(zhuǎn)角度，并反饋給控制系統(tǒng)2。
步驟2032:直線(xiàn)位移傳感器14實(shí)時(shí)檢測(cè)接觸軸11的直線(xiàn)移動(dòng)位移，并反饋給控制系統(tǒng)2。
步驟204:控制系統(tǒng)2接收數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，確定工件17的位置和姿態(tài)參數(shù)，并將其傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)3。
步驟205:執(zhí)行機(jī)構(gòu)3接收控制系統(tǒng)2數(shù)據(jù)，重新確定工件17的位置和姿態(tài)，進(jìn)而調(diào)整工件17的位置和姿態(tài)。
本發(fā)明僅以上述實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置、及其連接都是可以有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1、一種磨削過(guò)程位置和姿態(tài)誤差自動(dòng)調(diào)整方法，其包括以下步驟1)建立一個(gè)由自動(dòng)檢測(cè)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)組成的自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，其中自動(dòng)檢測(cè)裝置包括接觸軸、連接軸、角位移傳感器導(dǎo)軌、直線(xiàn)位移傳感器、滑塊和導(dǎo)軌；2)控制系統(tǒng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)初步確定夾持工件的位置和姿態(tài)；3)工件沿控制系統(tǒng)規(guī)劃的路徑運(yùn)動(dòng)，與接觸軸接觸并相互作用使接觸軸旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)；4)角位移傳感器和直線(xiàn)位移傳感器分別檢測(cè)接觸軸的旋轉(zhuǎn)角度和直線(xiàn)移動(dòng)位移，并反饋給控制系統(tǒng)；5)控制系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，確定工件的位置和姿態(tài)參數(shù)，并將其傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)；6)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，重新確定工件的位置和姿態(tài)，進(jìn)而調(diào)整工件的位置和姿態(tài)。
2、 一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述方法的磨削過(guò)程位置和姿態(tài)誤差自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)， 其特征在于它包括自動(dòng)檢測(cè)裝置、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個(gè)部分；所述自動(dòng)檢測(cè) 裝置分別連接所述控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述控制系統(tǒng)連接所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述自動(dòng)檢測(cè)裝置包括一接觸軸、 一連接軸、 一角位移傳感器、 一直線(xiàn)位移傳 感器、 一滑塊和一導(dǎo)軌；所述連接軸的上端與所述接觸軸同軸固定連接；所述角位 移傳感器的上部為轉(zhuǎn)動(dòng)部分，下部為固定部分，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分與所述連接軸的下端 連接，所述固定部分與所述滑塊連接；所述滑塊滑動(dòng)設(shè)置在所述導(dǎo)軌上；所述直線(xiàn) 位移傳感器的伸縮端與所述角位移傳感器的固定部分連接；所述角位移傳感器和直 線(xiàn)位移傳感器的輸出端均連接所述控制系統(tǒng)。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種磨削過(guò)程位置和姿態(tài)誤差自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，其特征 在于所述控制系統(tǒng)為已有技術(shù)中的PLC或PC機(jī)。
4、 如權(quán)利要求2或3所述的一種磨削過(guò)程位置和姿態(tài)誤差自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，其 特征在于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)為已有技術(shù)中的機(jī)器人或磨削專(zhuān)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磨削過(guò)程位置和姿態(tài)誤差自動(dòng)調(diào)整方法及系統(tǒng)，本發(fā)明方法包括以下步驟1)建立一包括自動(dòng)檢測(cè)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，其中自動(dòng)檢測(cè)裝置包括接觸軸、連接軸、角位移傳感器和直線(xiàn)位移傳感器；2)控制系統(tǒng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)初步確定夾持工件的位置和姿態(tài)；3)工件沿控制系統(tǒng)規(guī)劃的路徑運(yùn)動(dòng)，與接觸軸接觸并相互作用使接觸軸旋轉(zhuǎn)并移動(dòng)；4)角位移傳感器和直線(xiàn)位移傳感器分別檢測(cè)接觸軸的旋轉(zhuǎn)角度和直線(xiàn)移動(dòng)位移，并反饋給控制系統(tǒng)；5)控制系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，確定工件的位置和姿態(tài)參數(shù)，并將其傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)；6)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，重新確定工件的位置和姿態(tài)，進(jìn)而調(diào)整工件的位置和姿態(tài)。本發(fā)明可以廣泛用于各種高尺寸精度的磨削加工中。
文檔編號(hào)B24B51/00GK101462255SQ20091007665
公開(kāi)日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者劉俊娟, 孫云權(quán), 青 湯, 蔣大奎, 齊立哲 申請(qǐng)人:廊坊智通機(jī)器人系統(tǒng)有限公司