一种工件打磨作业控制方法与流程

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种工件打磨作业控制方法。

背景技术：

打磨机用于去毛刺、表面锈蚀处理、抛光、打磨洗净等加工工艺中。打磨机的打磨头可以为砂带、尼龙轮、抛光轮等器件。目前打磨头打磨工件时，打磨头与工件的相对位置不变，则打磨头与工件接触区域的磨损程度远远高于打磨头未与工件接触的区域，需要频繁更换打磨头。现有的加工方法未对打磨头进行充分的使用，大大降低了打磨头的使用寿命，增加成本。其次若打磨转速较高，打磨作业过程中容易产生打磨头局部温度过高，从而进一步减低砂带的使用寿命，并且也会降低打磨的效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种工件打磨作业控制方法，通过对打磨头分区，并且打磨头各区之间不是依次进行打磨，相邻加工次序的加工区域不相邻，使打磨头各处磨损均匀，并且避免打磨头局部过热的现象，提高了打磨头的使用寿命和打磨效率。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种工件打磨作业控制方法，包括以下步骤：

s1，根据打磨头的宽度和工件加工区域的的宽度计算打磨头的分区数量；

s2，按照位置相邻的加工区域打磨次序不相邻的原则确定分区的打磨次序；

s3，改变打磨头与工件的相对位置，按照步骤s2得到的打磨次序打磨工件。

优选地，所述步骤s1确定分区数量的方式如式(1)所示：

n为分区数量，b为打磨头的宽度，b为工件加工区域的宽度，int为取整函数，表示将一个数值向下取整为最接近的整数。

优选地，所述步骤s1计算分区数量的过程还包括设置打磨头两端的加工余量，具体的计算方式如式(2)所示：

δ1，δ2分别表示打磨头两端的加工余量，即打磨头两端未用来打磨的宽度。

优选地，所述步骤s1计算分区数量的过程还包括设置打磨系数，具体的计算方式如式(3)所示：

k为打磨系数，k＜1表示在打磨时打磨头相邻的分区有重合的区域，k≥1表示在打磨时打磨头相邻的分区不重合。

优选地，所述打磨头打磨工件的加工过程通过打磨机器人实现；步骤s3中根据打磨次序进行机器人打磨编程，机器人按照打磨次序改变打磨头与工件的相对位置对工件进行打磨。

优选地，所述步骤s3在打磨过程中，机器人带动打磨头进行运动，工件不动。

与现有技术相比，本发明的有益效果：通过对打磨头分区，并且打磨头各区之间不是依次进行打磨，而是相邻加工次序的加工区域位置不相邻，按规定顺序进行，使砂带面上各处磨损均匀，并且使砂带散热快，不会导致局部过热。

附图说明：

图1为本发明示例性实施例1的工件打磨作业控制方法的流程图；

图2为本发明示例性实施例2的打磨工件棱角示意图；

图3为本发明示例性实施例2的砂带分区示意图；

图4为本发明示例性实施例2的不同分区打磨次序示意图；

图5为本发明示例性实施例3的不同分区打磨次序示意图。

图中标记：1-工件，2-砂带，3-工装

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种工件打磨作业控制方法，包括以下步骤：

s1，根据打磨头的宽度和工件加工区域的的宽度计算打磨头的分区数量；

s2，按照位置相邻的加工区域打磨次序不相邻的原则确定分区的打磨次序；

s3，改变打磨头与工件的相对位置，按照步骤s2得到的打磨次序打磨工件。

现有打磨方法打磨时始终不改变打磨头与工件的相对位置关系，因此打磨头局部过度磨损，容易造成打磨头的损坏；本申请通过对打磨头分区，采用打磨头的不同区域加工工件，减少打磨头各局部的加工时间，每次打磨时各区按一定顺序进行打磨，能保证打磨时打磨头各区磨损一致，不会导致打磨头局部过度磨损，从而报废整个打磨头的情况。同时打磨头位置相邻分区之间不是依次进行打磨，而是按规定顺序进行，相邻加工次序的加工区域不相邻，使打磨头的加工区域间隔加工，这样便于散热，这样保证打磨头不会因局部过热导致打磨头使用寿命缩短，可以进一步提高打磨头的使用寿命，同时因为砂带的使用寿命增长，减少了更换砂带所浪费的无效等待时间，故还提高了打磨效率。

其中，步骤s1确定分区数量的方式如式(1)所示：

n为分区数量，b为打磨头的宽度，b为工件加工区域的宽度，int为取整函数，表示将一个数值向下取整为最接近的整数。

本实施例所述的工件打磨作业控制方法能根据不同尺寸的工件计算分区数量，以进行不同尺寸的打磨，实用性较好。

其中，计算分区数量的过程还考虑打磨头两端的加工余量，具体的计算方式如式(2)所示：

δ1，δ2分别表示打磨头两端的加工余量，即打磨头两端未用来打磨的宽度。

具体实施时，打磨头两端通常需预留加工余量，因此本实施例所述的工件打磨作业控制方法在设计时即考虑加工余量，预留打磨头两端未用来打磨的宽度，使本方法更符合实际操作规范，实用性更强。

其中，计算分区数量的过程还考虑打磨系数，具体的计算方式如式(3)所示：

k为打磨系数，k＜1表示在打磨时打磨头相邻的分区有重合的区域，k≥1表示在打磨时打磨头相邻的分区不重合。

具体实施时，受打磨头的宽度、工件加工区域的的宽度或者加工工件数量的限制，需要灵活设置分区；例如由于设计时考虑了相邻加工次序的加工区域不相邻，则相邻区域的分区可以存在部分重合的现象，即分区的部分重合对打磨头使用情况的影响不大，这个时候就需要调整打磨系数k，使k＜1以满足设计要求；而为了更好地保护打磨头，加快打磨头的散热，则可以使k≥1，使打磨头相邻的分区不重合，此时，打磨系数k越大，相邻区域的分区间隔越大，散热效果越好，越有利于保护打磨头，提高打磨效率。

其中，所述打磨头打磨工件的加工过程通过打磨机器人实现；步骤s3中根据打磨次序进行机器人打磨编程，机器人按照打磨次序改变打磨头与工件的相对位置对工件进行打磨。

与人工打磨相比，机器打磨加工精度更高，效率更快。

其中，在打磨过程中，机器人带动打磨头进行运动，工件不动。

打磨过程中，机器人带动打磨头进行运动，工件不动能保证砂带不发生横向运动。因为打磨时，砂带不动、工件不动，砂带与工件的相对位置不变，这样只有打磨方向的切向力，而无横向力，这时不容易使砂带在其带轮上左右移动(滑动)。

实施例2

本实施例以砂带打磨为例，介绍详细的工件打磨作业控制方法的实施过程。

机器人砂带打磨工件菱角、开制坡口或工件窄边等时，通过对砂带分区，并且砂带各区之间不是依次进行打磨，而是相邻加工次序的加工区域不相邻，按规定顺序进行，使砂带面上各处磨损均匀，并且使砂带不会导致局部过热。具体的，以砂带打磨工件菱角为例介绍工件打磨作业控制方法的实施过程。

该打磨作业控制方法在实际生产中分成三步：

首先，根据砂带的宽度和打磨棱角的宽度计算得到砂带的分区个数；其次，根据已知砂带的分区个数，确定各区的打磨顺序；最后，通过打磨顺序进行机器人打磨编程，对工件进行打磨。

本实施例具体方案如下：

如图2所示，首先确定砂带分区数量，砂带2的宽度为b，砂带两端未用来打磨宽度分别时δ1，δ2，工件1棱角打磨后的宽度b,打磨系数k，则砂带2的分区数量n通过下面公式确定：

为了在打磨时砂带各区域不重合时，此时k≥1；若希望打磨时各区域有重合时，此时k＜1。

如图4所示，在根据砂带宽度和打磨工件打磨后的宽厚确定把砂带分成n个区后，按如下顺序进行打磨。打磨顺序整体上按照从砂带两端依次往中间加工的原则设置，加工至中间两个分区时则通过多加工一次以上的除中间两个分区的其他分区的方式使加工次序的设置遵从位置相邻分区加工次序不相邻的原则。若n＝3时，按1-3-2顺序进行打磨；此时，无论加工次序如何设置，均不能满足位置相邻分区加工次序不相邻的原则；因此本实施例中，分区数量n>3。若n＝4时，按1-4-2-4-1-3进行打磨；若n＝5时，按1-5-2-4-1-3进行。示意图下下图2所示。如图3为实际打磨情况，根据参数把砂带分成5个区，按a-e-b-d-a-c进行打磨。

根据本实施例的作业方法能有效的避免砂带损坏不均，减少砂带局部过热的现象，能有效的提高砂带的使用寿命。同时加工次序设置规则明确简单，便于得到加工次序，方便实施。

实施例3

实施例2所述的加工次序设置方式明确便于实施，但部分分区存在重复打磨加工的问题，各分区的使用存在不均匀的现象。本实施例提供一种工件打磨作业控制方法，该方法的分区的打磨次序设置方式如下所示。

如图5所示，为了满足位置相邻分区加工次序不相邻的原则，砂带分区数量n＞3。打磨顺序设置时可以从砂带两端的分区开始，也可以从砂带中间的分区。若n＝4时，可以按2-4-1-3或3-1-4-2进行打磨；若n＝5时，可以按1-3-5-2-4、1-4-2-5-3、2-4-1-3-5、2-4-1-5-3、2-5-3-1-4或3-1-4-2-5等方式进行。

本实施例所述的分区的打磨次序设置方式使得各分区的使用更均匀，可以提高打磨头的使用寿命。

以上所述，仅为本发明具体实施方式的详细说明，而非对本发明的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本发明的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本发明的保护范围之内。