抛光方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种抛光方法及系统，其方法中，抛光设备在主控制器的控制下完成抛光动作，所述主控制器对所述抛光设备的进给方向进行力/位置混合控制。本发明专利技术的抛光方法及系统实现了抛光过程中待抛光工件与抛光工具的接触力恒定，提高了抛光的均匀性；保证了进刀过程中待抛光工件与抛光工具的平稳接触，避免了瞬间冲击力过大而造成的抛光设备的损伤；同时能自动跟踪工件表面轮廓简化加工轨迹规划，自动补偿抛光工具的磨损带来的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及抛光加工
，特别是涉及一种抛光方法及系统。
技术介绍
抛光加工中，抛光工具(如抛光轮)与待抛光工件间的接触力是影响抛光效果的一个重要因素，为了保证抛光的均匀性，需要在抛光过程中维持抛光工具和待抛光工件间的接触力恒定。目前抛光设备多采用基于位置控制的抛光方法，通过预先规划的路径，使抛光工具沿着待抛光工件表面轮廓进行加工。由于在接触方向上位置的微小误差会引起接触力较大的变化，故位置控制很难使抛光工具与待抛光工件在每一处均能保持恒力接触；而且由于位置控制无法对抛光工具磨损带来的误差进行实时补偿，抛光工具和待抛光工件之间的接触力将随着抛光工具的磨损逐渐减小，进而导致同一个工件的不同部位或同一批工件的不同个体的抛光效果不一，不利于标准化。因此，人们提出了基于力控制的抛光设备，基于力控制的抛光设备虽然能够保证抛光工具和待抛光工件之间的力恒定，但容易导致抛光工具和待抛光工件的接触瞬间冲击力过大，进而对设备造成损伤。
技术实现思路
基于上述问题，本专利技术提供了一种抛光方法及系统，既能保证抛光过程中抛光工具与待抛光工件的接触力恒定，同时又能避免抛光工具与待抛光工件解除瞬间冲击力过大而对抛光设备造成的损伤。为达到上述效果，本专利技术采用如下技术方案:—种抛光方法,抛光设备在主控制器的控制下完成抛光动作，其中，所述主控制器对所述抛光设备的进给方向进行力/位置混合控制。在其中一个实施例中，所述主控制器对所述抛光设备的进给方向进行力/位置混合控制包括以下步骤:进刀阶段:所述主控制器发送位置控制指令信号至进给方向伺服驱动器，所述进给方向伺服驱动器驱动进给方向伺服电机动作，使抛光工具靠近待抛光工件；贴近阶段:所述主控制器发送力控制指令信号至所述进给方向伺服驱动器，所述进给方向伺服驱动器驱动所述进给方向伺服电机动作，使抛光工具与所述待抛光工件以第一预设力相接触；抛光阶段:所述主控制器发送力控制指令信号至所述进给方向伺服驱动器，所述进给方向伺服驱动器驱动所述进给方向伺服电机，控制所述抛光工具与所述待抛光工件的接触力为第二预设力；所述抛光工具对所述待抛光工件进行抛光，在抛光过程中，所述抛光工具与所述待抛光工件的接触力维持所述第二预设力不变；退刀阶段:抛光完毕后，所述主控制器发送位置控制指令信号至所述进给方向伺服驱动器，所述进给方向伺服驱动器驱动所述进给方向伺服电机动作，使抛光工具离开抛光完毕的工件。在其中一个实施例中，所述力控制包括如下步骤:实时监测所述抛光工具与所述待抛光工件间的接触力，并发送至所述主控制器；所述主控制器实时读取所述接触力；所述主控制器将读取的接触力与所述第一预设力或第二预设力进行比较，并根据柔性控制算法计算出控制量；所述主控制器将所述控制量转化为电信号，并发送至所述进给方向伺服控制器；所述进给方向伺服电机在所述进给方向伺服控制器的控制下驱动所述抛光工具动作。在其中一个实施例中，所述控制量包括接触力分量、速度前馈分量和摩擦力分量。在其中一个实施例中，在抛光过程中，所述主控制器对所述抛光设备的俯仰方向和上下方向进行位置控制。—种抛光系统，适用于所述的抛光方法，其特征在于，包括主控制器和抛光设备，所述主控制器与所述抛光设备电连接；所述抛光设备包括固定装置、抛光工具、进给机构、俯仰机构和上下移动机构；所述固定装置用于固定待抛光工件；所述抛光工具分别与所述进给机构、俯仰机构和上下移动机构相连接，所述抛光工具在所述进给机构、俯仰机构和上下移动机构的驱动下动作。在其中一个实施例中，所述进给机构包括进给方向伺服驱动器、进给方向伺服电机和力传感器；所述进给方向伺服驱动器分别与所述主控制器和所述进给方向伺服电机电连接；所述进给方向伺服电机与所述抛光工具相连接；所述力传感器与所述主控制器电连接；所述俯仰机构包括俯仰方向伺服驱动器和俯仰方向伺服电机；所述俯仰方向伺服驱动器分别与所述主控制器和所述俯仰方向伺服电机电连接；所述俯仰方向伺服电机与所述抛光工具相连接；所述上下机构包括上下方向伺服驱动器和上下方向伺服电机；所述上下方向伺服驱动器分别与所述主控制器和所述上下方向伺服电机电连接；所述上下方向伺服电机与所述抛光工具相连接。在其中一个实施例中，所述抛光工具包括抛光轮和抛光轮电机，所述抛光轮在所述抛光轮电机的带动下转动。在其中一个实施例中，所述抛光设备还包括导轨、第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠；所述导轨与所述固定装置相对设置；所述抛光工具和所述进给方向伺服电机均设置在所述导轨上；所述俯仰方向伺服电机通过第一滚珠丝杠与所述抛光工具相连接；所述上下方向伺服电机通过第二滚珠丝杠与所述抛光工具相连接。在其中一个实施例中，所述抛光系统还包括支撑装置，用于支撑所述抛光设备。本专利技术的抛光方法及系统中，主控制器对抛光设备的进给方向进行力/位置混合控制，实现了抛光过程中待抛光工件与抛光工具的接触力恒定，提高了抛光的均匀性；进给方向的位置控制和力控制相结合，实现了进刀过程中待抛光工件与抛光工具的平稳接触，避免了瞬间冲击力过大而造成的抛光设备的损伤；同时进给方向的力控制能自动跟踪工件表面轮廓简化加工轨迹规划，自动补偿抛光工具的磨损带来的影响。【附图说明】图1为本专利技术抛光方法中力控制闭环示意图；图2为本专利技术抛光方法的控制流程图；图3为本专利技术抛光系统中抛光设备一实施例的结构不意图。【具体实施方式】下面结合说明书附图，对本专利技术实施例中的抛光方法及设备的【具体实施方式】进行说明。 一般地，抛光工具的动作方向包括受限方向和自由方向，其中，受限方向指的是待抛光工件的进给方向，本专利技术实施例中，自由方向包括上下方向和俯仰方向。本专利技术的抛光方法中，抛光设备在主控制器的控制下进行动作，其中，主控制器对抛光设备的进给方向采用力/位置混合控制。所谓力/位置混合控制是指工艺过程中，力控制和位置控制相互配合，为达到技术效果，在加工的不同阶段选择性采用力控制或者是位置控制。作为一种可实施方式，主控制器按照如下步骤对抛光设备的进给方向进行控制:SlOO:进刀阶段:主控制器发送位置控制指令信号至进给方向伺服驱动器，进给方向伺服驱动器驱动进给方向伺服电机动作，使抛光工具靠近待抛光工件；在步骤SlOO之前，首先要在主控制器中进行各类参数的设置，包括待抛光工件的外形参数以及第一预设力和第二预设力的设置；在S10中，主控制器对抛光设当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抛光方法，其特征在于，抛光设备在主控制器的控制下完成抛光动作，其中，所述主控制器对所述抛光设备的进给方向进行力/位置混合控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏庆华，肖可，闵孟斌，金勤晓，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33