一种智能柔性打磨抛光执行系统及控制方法与流程

本发明涉及智能柔性打磨抛光，具体为一种智能柔性打磨抛光执行系统及控制方法。

背景技术：

1、越来越多的工厂采用机器人自动打磨抛光技术，所谓机器人自动打磨抛光技术通常是用机器人或专机设备的执行末端直接夹持打磨机，根据产品表面特征编辑机器人运行路径，来实现产品表面的打磨过程。传统机器人在打磨抛光作业中只有位移的概念，但对于抛光、打磨、装配等这类接触作业，仅采用位置控制已经无法满足加工精度和加工质量的要求。为了保证打磨抛光时工件的加工质量，防止末端执行器与工件接触时机器人或者工件受到损害，需要对机器人进行有效的力控制。

技术实现思路

1、本发明目的是：提供一种智能柔性打磨抛光执行系统及控制方法，以解决现有技术中常规机器人打磨效果不佳的问题。

2、本发明的技术方案是：一种智能柔性打磨抛光执行系统及控制方法，所述方法应用于一种智能柔性打磨抛光执行系统，所述方法包括如下步骤：

3、s1、设定磨削力f以及磨削转速v；

4、s2、设定f的多个标定值，并分别以任意标定值为基准构建的磨削力区间；

5、设定v的多个标定值，并分别以任意标定值为基准构建的磨削转速区间；

6、s3、检测f和v的实时值，并分别设定为fs和vs；

7、s4、构建磨削力补偿量f’，包括设定f与竖直轴线的夹角为α，以及磨削设备的质量为m，构建重力补偿mcosα；

8、s5、判断fs和vs对应所处的区间，构建柔性打磨模式，通过fs与f’结合，使得fs趋近于对应区间内的标定值。

9、优选的，设定f的标定值f1，并以f1为基准构建第一磨削力区间；所述第一磨削力区间具有两端点fb和fc，且所述fb＜fc；

10、设定v的标定值v1；并以v1为基准构建第一磨削转速区间；所述第一磨削转速区间具有两端点vb和vc，所述vb＜vc；

11、s5.1、所述柔性打磨模式包括模式一：当vs处于第一转速区间时，fs以单位时间周期性递增或递减f’，直至｜f1-fs｜＜f’。

12、优选的，所述f’=｜f1-fs｜/n-mcosα，所述n为10-100之内的任意值。

13、优选的，设定f的标定值f2，并以f2为基准构建第二磨削力区间；所述第二磨削力区间具有两端点fc和fd，且所述fc＜fd；

14、设定v的标定值v2，并以v2为基准构建第二磨削转速区间；所述第二磨削转速区间具有两端点va和vb，且所述va＜vb；

15、s5.2、所述柔性打磨模式包括模式二：当vs处于第二转速区间时，所述fs以单位时间周期性递增或递减f’，直至｜f2-fs｜＜f’。

16、优选的，所述f’=｜f2-fs｜/n-mcosα，所述n为10-100之内的任意值。

17、优选的，设定f的标定值f3，并以f3为基准构建第三磨削力区间；所述第三磨削力区间具有两端点fa和fb，且所述fa＜fb；

18、设定v的标定值v3，并以v3为基准构建第三磨削转速区间；所述第三磨削力区间具有两端点vc和vd，且所述vc＜vd；

19、s5.3、所述柔性打磨模式还包括模式三：当vs处于第三转速区间时，所述fs以单位时间周期性递增或递减f’，直至｜f3-fs｜＜f’。

20、优选的，所述f’=｜f3-fs｜/n-mcosα，所述n为10-100之内的任意值；

21、一种智能柔性打磨抛光执行系统，所述系统执行如权利要求3或5或7所述的方法；其中，所述系统包括：

22、打磨盘，质量为m，围绕自身轴线以转速v运行，对工件表面进行打磨；

23、伺服设备，一端连接于基座，另一端作为执行端并连接打磨盘，并带动打磨盘贴合工件表面运行，并对打磨盘施加磨削力f；

24、磨削检测单元，用于检测f和v的实时值；

25、姿态检测单元，用于检测f与竖直轴线的夹角α；

26、柔性控制单元，结合磨削检测单元和姿态检测单元的检测值，对f和v进行柔性控制。

27、与现有技术相比，本发明的优点是：

28、（1）本发明通过构建三种不同的柔性打磨模式，通过对实际转速vs的检测，判断当前工况，从而进行针对性的调整，提高磨削效率的同时，保证磨削质量。

29、（2）当检测到vs突然降低时，即判断在磨削过程中遇到焊点，通过控制fs递增f’进入第二磨削力区间，从而获得更大的磨削力，使得焊点快速的被打磨干净。

30、（3）当检测到vs突然增大时，即判断打磨盘在磨削工件边缘的过程中部分悬空，导致接触面减少。此时通过降低磨削力，避免工件出现塌边。

31、（4）设置有重力补偿，使得本发明对应磨削力的控制随姿态自适应调整。

技术特征：

1.一种智能柔性打磨抛光控制方法，所述方法应用于一种智能柔性打磨抛光执行系统，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种智能柔性打磨抛光控制方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种智能柔性打磨抛光控制方法，其特征在于，所述f’=｜f1-fs｜/n-mcosα，所述n为10-100之内的任意值。

4.根据权利要求1所述的一种智能柔性打磨抛光控制方法，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的一种智能柔性打磨抛光控制方法，其特征在于，所述f’=｜f2-fs｜/n-mcosα，所述n为10-100之内的任意值。

6.根据权利要求1所述的一种智能柔性打磨抛光控制方法，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的一种智能柔性打磨抛光控制方法，其特征在于，所述f’=｜f3-fs｜/n-mcosα，所述n为10-100之内的任意值。

8.一种智能柔性打磨抛光执行系统，其特征在于，所述系统执行如权利要求3或5或7所述的方法；其中，所述系统包括：

技术总结
本发明涉及智能柔性打磨抛光技术领域，具体为一种智能柔性打磨抛光执行系统及控制方法。所述方法应用于一种智能柔性打磨抛光执行系统，并包括如下步骤：S1、设定磨削力F以及磨削转速V；S2、设定F的多个标定值，并分别以任意标定值为基准构建的磨削力区间；设定V的多个标定值，并分别以任意标定值为基准构建的磨削转速区间；S3、检测F和V的实时值，并分别设定为Fs和Vs；S4、构建磨削力补偿量F’，包括设定F与竖直轴线的夹角为α，以及磨削设备的质量为M，构建重力补偿Mcosα；S5、判断Fs和Vs对应所处的区间，构建柔性打磨模式，通过Fs与F’结合，使得Fs趋近于对应区间内的标定值。

技术研发人员：苗渝群
受保护的技术使用者：大儒科技（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15