控制打磨機器人進給速度的方法
2023-08-22 18:04:16
控制打磨機器人進給速度的方法
【專利摘要】本發明涉及一種控制打磨機器人進給速度的方法，在打磨工件上均勻大小飛邊毛刺時，通過固定在電控櫃內的變頻器獲得打磨電主軸的工作電流A，PLC設定電主軸電流值上限為A0，PLC通過變頻器時刻讀取電主軸上變化的電流數值A1，並將A1與預先設定的上限值A0進行比較：當A1小於A0時，機器人加速；當A1大於A0時，機器人降速；當A1等於A0時，機器人速度不變。優點是：安全可靠，軌跡精確，質量穩定。
【專利說明】控制打磨機器人進給速度的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種控制速度的方法，特別是涉及一種安全可靠，軌跡精確，質量穩定的控制打磨機器人進給速度的方法。
【背景技術】
[0002]眾所周知，目前，採用機器人進行打磨作業的技術已經開始逐步取代傳統的人工打磨方式，當工件上需要打磨的飛邊毛刺較大時，若保持機器人的進給速度不變，則過大的磨削力有可能會造成刀具或電主軸(動力頭)的機械損壞，或者電主軸因電流過載而燒毀線圈；目前，市場上現有的產品對這種情況的處理方式有兩種:
第一種是採用柔性刀具技術，即刀具本身或電主軸接口處具有一定的柔性，在遇到較大飛邊毛刺時能有少量的退讓，以保護設備，但這種柔性破壞了打磨軌跡的精確性，會留有部分加工殘餘，需要後續進行二次打磨，從而降低了工作效率；
第二種是採用直接力控技術，以一個力傳感器來檢測加載在刀具上力(即磨削力)的大小，當刀具遇到較大飛邊毛刺時，磨削力會迅速變大，被力傳感器檢測到，並通過中間數據轉換器反饋到機器人控制器，當磨削力超過設定值時，機器人控制器就會自動降低機器人的運行速度，當磨削力減小時，機器人的運行速度再次提升，但是就目前的應用情況來看，這種控制方式會存在一定的滯後，而且在運行時衝擊較大，很不平穩。
【發明內容】
[0003]本發明的主要目的在於克服以上不足而提供一種具有安全可靠，軌跡精確，質量穩定的控制打磨機器人進給速度的方法。
[0004]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:它包括機器人、電主軸、刀具、電控櫃、PLC和工件，其特徵在於:在打磨工件上均勻大小飛邊毛刺時，通過固定在電控櫃內的變頻器獲得打磨電主軸的工作電流A，固定在電控櫃內的PLC設定電主軸電流值上限為A0,機器人以設定的速度進行打磨作業時，PLC通過變頻器時刻讀取電主軸的電流數值A1，如遇大毛刺時，則A1大於Atl,此時,PLC向機器人控制器發出一個降速信號,機器人的進給速度立即下降，A1等於Atl時，機器人保持當前速度不變，大毛刺打磨完之後，A1小於Atl，則機器人加速。
本發明還可以採用以下技術方案:
所述的PLC中設定值為A0應略大於電主軸的工作電流A ；
所述的Aci為電主軸的電流上限值，它小於電主軸的額定電流；
所述的在整個速度調整過程中，機器人的最大速度不會超過其預先設定的工作速度。
[0005]本發明具有的優點和積極效果是:利用電主軸的工作電流隨工件上飛邊毛刺的大小不同而產生的變化，來實時控制機器人的打磨進給速度，保持設備工作平穩，延長刀具的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是本發明的總體主視結構示意圖；
圖2是本發明的工作原理示意圖。
[0007]圖1、圖2中:1.工件，2.電控櫃，3.變頻器，4.電主軸，
5.PLC, 6.機器人。
【具體實施方式】
[0008]為能進一步了解本發明的
【發明內容】
特點及功效茲舉例以下實施例，並配合附圖詳細說明如下，請參閱圖1、圖2。
[0009]如圖1、圖2所示:首先，在打磨工件I上均勻大小飛邊毛刺時，通過固定在電控櫃2內的變頻器3獲得打磨時電主軸4在正常工作時的工作電流A，固定在電控櫃2內的PLC5設定電主軸4速度和電流值為Atl, PLC5中設定值Atl應略大於電主軸的工作電流A，所述的Atl為電主軸4的電流上限值，Atl小於電主軸4上固有的的額定電流，在機器人6以設定的速度進行任意打磨作業時，PLC5通過變頻器3時刻讀取電主軸4的電流數值為A1，並將A1與A0進行對比，如遇小毛刺時阻力小，則A1小於A。，機器人6加速，如遇大毛刺時，由於阻力增大，電主軸4的電流A1也會迅速增大,則A1大於Atl,此時，PLC5向機器人6控制器發出一個降速信號，機器人6的進給速度立即下降，進給速度降低時，打磨阻力隨之減小，A1也會減小；當A1減小到與A0相等時，PLC5不再發出降速信號，機器人6保持當前速度不變；當較大的飛邊毛刺打磨完畢時，阻力進一步減小，A1也會繼續減小，當A1小於A0時，PLC5向機器人6控制器發出一個升速信號，機器人6的進給速度開始提升，直到達到設定速度；在提升速度的過程中，如果再次遇到較大的飛邊毛刺，導致A1超過Atl,機器人6會再次降低速度，執行上述控制循環。
[0010]其優點是:利用電主軸的工作電流隨工件上飛邊毛刺的大小不同而產生的變化，來實時控制機器人的打磨進給速度，保持設備工作平穩，延長刀具的使用壽命。
[0011]以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種控制打磨機器人進給速度的方法，它包括機器人、電主軸、刀具、電控櫃、PLC和工件，其特徵在於:在打磨工件(I)上均勻大小飛邊毛刺時，通過固定在電控櫃(2)內的變頻器(3 )獲得打磨電主軸(4)的工作電流A，固定在電控櫃(2 )內的PLC (5 )設定電主軸(4)電流值上限為Atl，機器人(6)以設定的速度進行打磨作業時，PLC (5)通過變頻器(3)時刻讀取電主軸(4)的電流數值A1，如遇大毛刺時，則A1大於Atl，此時，PLC (5)向機器人(6)控制器發出一個降速信號，機器人(6 )的進給速度立即下降，A1等於Atl時，機器人(6 )保持當前速度不變，大毛刺打磨完之後，A1小於Atl，則機器人(6)加速。
2.根據權利要求1所述的控制打磨機器人進給速度的方法，其特徵在於:所述的PLC(5)中設定值為Atl應略大於電主軸(4)的工作電流A。
3.根據權利要求1所述的控制打磨機器人進給速度的方法，其特徵在於:所述的A0為電主軸⑷的電流上限值，它小於電主軸(4)的額定電流。
4.根據權利要求1所述的控制打磨機器人進給速度的方法，其特徵在於:所述的在整個速度調整過程中，機器人(6 )的最大速度不會超過其預先設定的工作速度。
【文檔編號】B24B49/10GK104290034SQ201410488018
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月22日 優先權日:2014年9月22日
【發明者】陳劍, 時哲, 劉小龍, 衛洪, 田皓, 王文俊 申請人:中國汽車工業工程有限公司, 機械工業第四設計研究院有限公司