[实用新型]一种恒力研磨控制系统

说明书

本实用新型公开了一种恒力研磨控制系统，该系统主要包括机器人、研磨机、精密直线运动模组、交流伺服电机、压力传感器及工业计算机等，所述交流伺服电机和精密直线运动模组带动研磨机进行浮动位移，所述机器人按照预先编制好的运行程序，带动工件在浮动的研磨机上不断研磨，使期间研磨力可控制在期望研磨力附近，并通过压力传感器将实际研磨力信号传输至工业计算机，所述工业计算机采用了卡尔曼滤波对噪声进行处理，采用模糊控制算法实现恒力磨削。本实用新型的恒力研磨控制系统可明显改善研磨质量，传感系统采用高效实时控制系统，可实现对研磨力信号的毫秒级的实时数据采集，并实时控制交流伺服电机带动砂盘做上下位移实现恒力研磨。

技术领域

本实用新型涉及机器人研磨加工与控制工程领域，特别涉及一种研磨加工过程研磨力稳定在期望值附近的研磨控制系统。

背景技术

传统制造行业，抛光研磨是最基础的一道工序，但是其成本占到总成本的 30％。研磨抛光件不但品种繁多而且绝大部分外观复杂，通常工业研磨抛光作业均由人工操作完成，作业劳动强度大，工作效率低，作业环境极差。市场对少部分规则工件研发的抛光研磨专机仅能完成单一的工艺任务，基本完成不了除原始工艺之外的其他任务，开发过程繁琐且柔性利用性很差，成本昂贵。

机器人研磨抛光有如下优点：(1)提高研磨质量和产品光洁度，保证其一致性；(2)提高生产率；(3)改善工人劳动条件，可在有害环境下长期工作；(4)降低对工人操作技术的要求；(5)缩短产品改型换代的周期，减少相应的设备投资； (6)可再开发性，用户可根据不同样件进行二次编程。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决人工研磨产品表面质量不高与效率低的问题，提供一种恒力研磨控制系统，采用此装置可进行机器人恒力研磨的研究，包括机械主体的设计、控制技术、和滤波器设计，从而达到研磨过程中研磨力稳定在期望研磨力附近，改善工件表面质量并提高加工效率。

为实现以上目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种恒力研磨控制系统，包括：机械主体、交流伺服驱动机构、以及控制模块；所述机械主体包括手动示教器、机器人、以及研磨机构，所述机器人和研磨机构固定在同一平板底座上；所述手动示教器用于编制所述机器人的运动轨迹；所述机器人的末端执行器上设置专用夹具，夹持工件做特定轨迹运动；所述交流伺服驱动机构用于控制研磨机构的电机转动速度；所述研磨机构包括研磨平台、压力传感器、伺服运动机构、以及辅助部件；所述辅助部件包括滑轮组和对重块，通过滑轮组和对重块平衡研磨平台的大部分重量；所述研磨平台设置有定速转动的研磨盘，所述研磨盘用于机器人夹持工件做恒力研磨；所述伺服运动机构用于控制研磨平台在竖直方向上的位移；所述压力传感器用于检测研磨平台在竖直方向上受到的压力信号，并将所述压力信号传输给控制模块，所述控制模块对检测到的间接研磨力与期望研磨力之间的偏差信号和研磨过程中噪声信号做出相应处理，采用模糊控制算法对工件实现恒力磨削。

作为优选的技术方案，所述研磨机构包括研磨平台、压力传感器、伺服运动机构、以及辅助部件；所述辅助部件包括平板底座、T型支架、滑轮组、细绳、以及对重块；所述伺服运动机构包括直线导轨、直线运动模组、联轴器、以及第一交流伺服电机；所述研磨平台包括研磨盘、第二交流伺服电机、以及电机支架；

所述机器人通过螺栓连接机器人底座并固定在平板底座上，所述T型支架与平板底座由若干个螺栓连接固定，所述T型支架设有尺寸为420*500*660mm 的竖直钢板；在所述竖直钢板的侧平面上安装直线运动模组，在直线运动模组的上部安装联轴器，所述联轴器连接第一交流伺服电机；