控制打磨机器人进给速度的方法
【专利摘要】本发明涉及一种控制打磨机器人进给速度的方法，在打磨工件上均匀大小飞边毛刺时，通过固定在电控柜内的变频器获得打磨电主轴的工作电流A，PLC设定电主轴电流值上限为A0，PLC通过变频器时刻读取电主轴上变化的电流数值A1，并将A1与预先设定的上限值A0进行比较：当A1小于A0时，机器人加速；当A1大于A0时，机器人降速；当A1等于A0时，机器人速度不变。优点是：安全可靠，轨迹精确，质量稳定。
【专利说明】控制打磨机器人进给速度的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制速度的方法，特别是涉及一种安全可靠，轨迹精确，质量稳定的控制打磨机器人进给速度的方法。
【背景技术】
[0002]众所周知，目前，采用机器人进行打磨作业的技术已经开始逐步取代传统的人工打磨方式，当工件上需要打磨的飞边毛刺较大时，若保持机器人的进给速度不变，则过大的磨削力有可能会造成刀具或电主轴(动力头)的机械损坏，或者电主轴因电流过载而烧毁线圈；目前，市场上现有的产品对这种情况的处理方式有两种:
第一种是采用柔性刀具技术，即刀具本身或电主轴接口处具有一定的柔性，在遇到较大飞边毛刺时能有少量的退让，以保护设备，但这种柔性破坏了打磨轨迹的精确性，会留有部分加工残余，需要后续进行二次打磨，从而降低了工作效率；
第二种是采用直接力控技术，以一个力传感器来检测加载在刀具上力(即磨削力)的大小，当刀具遇到较大飞边毛刺时，磨削力会迅速变大，被力传感器检测到，并通过中间数据转换器反馈到机器人控制器，当磨削力超过设定值时，机器人控制器就会自动降低机器人的运行速度，当磨削力减小时，机器人的运行速度再次提升，但是就目前的应用情况来看，这种控制方式会存在一定的滞后，而且在运行时冲击较大，很不平稳。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的在于克服以上不足而提供一种具有安全可靠，轨迹精确，质量稳定的控制打磨机器人进给速度的方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:它包括机器人、电主轴、刀具、电控柜、PLC和工件，其特征在于:在打磨工件上均匀大小飞边毛刺时，通过固定在电控柜内的变频器获得打磨电主轴的工作电流A，固定在电控柜内的PLC设定电主轴电流值上限为A0,机器人以设定的速度进行打磨作业时，PLC通过变频器时刻读取电主轴的电流数值A1，如遇大毛刺时，则A1大于Atl,此时,PLC向机器人控制器发出一个降速信号,机器人的进给速度立即下降，A1等于Atl时，机器人保持当前速度不变，大毛刺打磨完之后，A1小于Atl，则机器人加速。
本发明还可以采用以下技术方案:
所述的PLC中设定值为A0应略大于电主轴的工作电流A ；
所述的Aci为电主轴的电流上限值，它小于电主轴的额定电流；
所述的在整个速度调整过程中，机器人的最大速度不会超过其预先设定的工作速度。
[0005]本发明具有的优点和积极效果是:利用电主轴的工作电流随工件上飞边毛刺的大小不同而产生的变化，来实时控制机器人的打磨进给速度，保持设备工作平稳，延长刀具的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本发明的总体主视结构示意图；
图2是本发明的工作原理示意图。
[0007]图1、图2中:1.工件，2.电控柜，3.变频器，4.电主轴，
5.PLC, 6.机器人。
【具体实施方式】
[0008]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
特点及功效兹举例以下实施例，并配合附图详细说明如下，请参阅图1、图2。
[0009]如图1、图2所示:首先，在打磨工件I上均匀大小飞边毛刺时，通过固定在电控柜2内的变频器3获得打磨时电主轴4在正常工作时的工作电流A，固定在电控柜2内的PLC5设定电主轴4速度和电流值为Atl, PLC5中设定值Atl应略大于电主轴的工作电流A，所述的Atl为电主轴4的电流上限值，Atl小于电主轴4上固有的的额定电流，在机器人6以设定的速度进行任意打磨作业时，PLC5通过变频器3时刻读取电主轴4的电流数值为A1，并将A1与A0进行对比，如遇小毛刺时阻力小，则A1小于A。，机器人6加速，如遇大毛刺时，由于阻力增大，电主轴4的电流A1也会迅速增大,则A1大于Atl,此时，PLC5向机器人6控制器发出一个降速信号，机器人6的进给速度立即下降，进给速度降低时，打磨阻力随之减小，A1也会减小；当A1减小到与A0相等时，PLC5不再发出降速信号，机器人6保持当前速度不变；当较大的飞边毛刺打磨完毕时，阻力进一步减小，A1也会继续减小，当A1小于A0时，PLC5向机器人6控制器发出一个升速信号，机器人6的进给速度开始提升，直到达到设定速度；在提升速度的过程中，如果再次遇到较大的飞边毛刺，导致A1超过Atl,机器人6会再次降低速度，执行上述控制循环。
[0010]其优点是:利用电主轴的工作电流随工件上飞边毛刺的大小不同而产生的变化，来实时控制机器人的打磨进给速度，保持设备工作平稳，延长刀具的使用寿命。
[0011]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种控制打磨机器人进给速度的方法，它包括机器人、电主轴、刀具、电控柜、PLC和工件，其特征在于:在打磨工件(I)上均匀大小飞边毛刺时，通过固定在电控柜(2)内的变频器(3 )获得打磨电主轴(4)的工作电流A，固定在电控柜(2 )内的PLC (5 )设定电主轴(4)电流值上限为Atl，机器人(6)以设定的速度进行打磨作业时，PLC (5)通过变频器(3)时刻读取电主轴(4)的电流数值A1，如遇大毛刺时，则A1大于Atl，此时，PLC (5)向机器人(6)控制器发出一个降速信号，机器人(6 )的进给速度立即下降，A1等于Atl时，机器人(6 )保持当前速度不变，大毛刺打磨完之后，A1小于Atl，则机器人(6)加速。
2.根据权利要求1所述的控制打磨机器人进给速度的方法，其特征在于:所述的PLC(5)中设定值为Atl应略大于电主轴(4)的工作电流A。
3.根据权利要求1所述的控制打磨机器人进给速度的方法，其特征在于:所述的A0为电主轴⑷的电流上限值，它小于电主轴(4)的额定电流。
4.根据权利要求1所述的控制打磨机器人进给速度的方法，其特征在于:所述的在整个速度调整过程中，机器人(6 )的最大速度不会超过其预先设定的工作速度。
【文档编号】B24B49/10GK104290034SQ201410488018
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】陈剑, 时哲, 刘小龙, 卫洪, 田皓, 王文俊 申请人:中国汽车工业工程有限公司, 机械工业第四设计研究院有限公司