[发明专利]研磨工艺的控制方法、研磨装置和机器人研磨系统

说明书

本发明公开了一种研磨工艺的控制方法、研磨装置和机器人研磨系统，该控制方法具体为：研磨初始阶段，执行速度控制以控制磨具与被加工件相对靠近的速度；检测磨具与被加工件之间的压力，判断磨具与被加工件之间的接触压力与预设接触压力的大小，当所检测的接触压力大于或者等于预设接触压力时，则停止执行速度控制，并执行扭矩控制以控制驱动部件的输出扭矩使磨具与被加工件之间的压力由当前状态的接触压力逐渐增长至预定磨削压力范围，并维持接触压力处于预定磨削压力范围对被加工件进行研磨；控制方法可以起到很好的力缓冲作用，起到很好保护磨具，提高磨具使用寿命，以及增加被加工件表面加工精度的作用。

技术领域

本发明涉及打磨技术领域，特别涉及一种研磨工艺的控制方法、研磨装置和机器人系统。

背景技术

机器人研磨系统是一种利用机器人实现产品研磨的自动化生产系统。该系统可以快速且有效地去除被加工零件表面的多余材料，故机器人研磨系统现已广泛应用于各工业领域。

被加工零件表面的研磨质量是本领域内技术人员一直关注的焦点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种研磨工艺的控制方法，

研磨初始阶段，执行速度控制策略以控制磨具与被加工件相对靠近的速度；

实时检测所述磨具与所述被加工件之间的压力，判断所述磨具与所述被加工件之间的接触压力与预设接触压力的大小，当所检测的接触压力大于或者等于所述预设接触压力时，则停止执行所述速度控制策略，并执行扭矩控制策略以控制驱动部件的输出扭矩使所述磨具与所述被加工件之间的压力由当前状态的接触压力逐渐增长至预定磨削压力范围，并维持所述接触压力处于所述预定磨削压力范围对所述被加工件进行研磨。

本发明的控制方法中设定了两个控制参数：预设接触压力F0和预定磨削压力F1，在磨具与被加工件磨削接触过程中，磨具与被加工件之间的压力先达到比较小的预设接触压力，然后再继续增加驱动部件的输出扭矩由预设接触压力F0增长值预定磨削压力范围，也就是说，磨具与被加工件之间压力的增长控制分为两个阶段：第一个阶段为由初始接触压力F’增长至预设接触压力F0，第二个阶段为由预设接触压力F0增长至预定磨削压力范围。此处，当在直至磨具与被加工件接触为止的期间都通过扭矩控制使磨具与被加工件相对靠近的情况下，磨具与被加工件接触时的冲击大。另一方面，当在直至磨具与被加工件接触为止的期间都通过速度控制使磨具与被加工件相对靠近的情况下，由于对速度进行控制，因此能够减小磨具与被加工件接触时的冲击。如上，本发明所提供的控制方法可以起到很好的力缓冲作用，起到很好保护磨具，提高磨具使用寿命，以及增加被加工件表面加工精度的作用。

可选的，在执行所述扭矩控制策略对所述被加工件进行研磨的同时，还进行以下步骤：实时检测当前研磨位置，并判断当前研磨位置是否到达研磨下限位置范围，如果当前研磨位置到达所述研磨下限位置范围，则停止执行所述扭矩控制策略，执行位置控制策略以使在机械臂移动过程中，保持所述磨具或所述被加工件处于所述研磨下限位置范围。

由此，通过实时控制磨削位置，避免对被加工件过量磨削。

可选的，在执行所述位置控制策略过程中还执行以下步骤：判断所述磨具与所述被加工件之间的接触压力是否大于所述预定磨削压力范围的上限值，如果大于，则停止执行所述位置控制策略，执行所述扭矩控制策略以控制所述驱动部件的输出扭矩使所述磨具与所述被加工件之间的接触压力调节至所述预定磨削压力范围。

可选的，所述驱动部件与包括磨具在内的磨具组件之间设置有压力传感器，其用于检测所述磨具与所述被加工件之间的压力；上述控制方法还对所检测的压力进行修正，具体修正方法为：考虑所述磨具组件的自身重力因素对所检测的压力进行修正，进而确定所述驱动部件需要输出的实际扭矩。

由此，可以提高驱动部件输出扭矩的精确性，以增加控制的准确性，可以进一步提高研磨表面的精度。

可选的，所述修正方法具体包括：