[发明专利]一种主缸活塞的加工设备及其控制方法

权利要求书

1.一种主缸活塞加工设备的控制方法，所述主缸活塞包括活塞本体（100），所述活塞本体（100）的前端具有活塞孔（101），其后端具有球头孔（102），所述活塞本体（100）外壁上还设置有沿径向方向设置的且通向所述活塞孔（101）的回油孔（103），所述回油孔（103）有若干个且沿周向方向均匀分布，所述加工设备用于加工所述回油孔（103），其特征在于：所述加工设备包括机架（200）以及设置于机架（200）上的用于对所述活塞本体（100）进行钻孔的钻孔装置（300）、用于夹紧所述活塞本体（100）的夹具（400）以及用于将夹具（400）上的活塞本体（100）送入钻孔装置（300）上的进给装置（500）；所述进给装置（500）能够驱动所述夹具（400）上的活塞本体（100）进行轴向转动，使所述钻孔装置（300）加工出所述活塞本体（100）上的若干个所述回油孔（103）；

所述钻孔装置（300）包括点孔钻头（301）和驱动点孔钻头（301）转动的第一电机（302）以及钻孔钻头（303）和驱动钻孔钻头（303）转动的第二电机（304），所述点孔钻头（301）和所述钻孔钻头（303）前后并排设置，且二者的加工端部均朝向所述进给装置（500）设置；所述进给装置（500）包括

第一动力装置（510），用于驱动所述夹具（400）上的所述活塞本体（100）轴向转动，使所述活塞本体（100）上的待加工点正对于所述点孔钻头（301）或所述钻孔钻头（303）；

第二动力装置（520），用于驱动所述夹具（400）沿竖直方向快速移动以靠近或远离所述点孔钻头（301）、所述钻孔钻头（303）；

第三动力装置（530），用于驱动所述夹具（400）纵向快速移动以使所述夹具（400）靠近所述点孔钻头（301）远离所述钻孔钻头（303），或靠近所述钻孔钻头（303）远离所述点孔钻头（301）；

第四动力装置（540），用于驱动所述夹具（400）沿横向方向快速移动以靠近或远离所述点孔钻头（301）、所述钻孔钻头（303）；

控制器，用于控制所述第一动力装置（510）、所述第二动力装置（520）、所述第三动力装置（530）以及第四动力装置（540）的运行状态；

所述第一动力装置（510）为主轴连接于所述夹具（400）上的第一伺服电机（511）；

所述第二动力装置（520）包括竖直方向设置的两条第一滑轨（521）以及滑动设置于两第一滑轨（521）上的第一滑座（522），所述第二动力装置（520）还包括位于两所述第一滑轨（521）之间的且其螺母座固定于所述第一滑座（522）上的第一滚珠丝杠（523）以及驱动第一滚珠丝杆转动的第二伺服电机（524），所述第一伺服电机（511）设置于所述第一滑座（522）上；

所述第三动力装置（530）包括纵向设置的两条第二滑轨（531）以及滑动设置于两第二滑轨（531）上的第二滑座（532），所述第三动力装置（530）还包括位于两所述第二滑轨（531）之间的且其螺母座固定于所述第二滑座（532）上的第二滚珠丝杠（533）以及驱动第二滚珠丝杆转动的第三伺服电机（534），两所述第一滑轨（521）设置于所述第二滑座（532）上；

所述第四动力装置（540）包括横向设置于所述机架（200）上的两条第三滑轨（541）以及滑动设置于两第三滑轨（541）上的第三滑座（542），所述第四动力装置（540）还包括位于两所述第三滑轨（541）之间的且其螺母座固定于所述第三滑座（542）上的第三滚珠丝杠（543）以及驱动第三滚珠丝杆转动的第四伺服电机（544），所述第三滑座（542）上有竖直设置的两根连接柱（545），所述第二滑轨（531）通过安装座设置于所述连接柱（545）上；

所述控制方法，具体步骤如下，

S1、夹具（400）将待加工的活塞本体（100）夹紧后，启动第二伺服电机（524）、第三伺服电机（534），第二伺服电机（524）驱动第一滑座（522）竖向靠近点孔钻孔，第三伺服电机（534）驱动第二滑座（532）纵向靠近点孔钻头（301），使的活塞本体（100）上的待加工点正对于点孔钻头（301）；

S2、启动点孔钻头（301）上的第一电机（302），启动第四伺服电机（544），第四伺服电机（544）驱动第三滑座（542）横向滑动，使点孔钻头（301）对活塞本体（100）进行点孔，完毕后第三滑座（542）复位；

S3、启动第一伺服电机（511），第一伺服电机（511）驱动夹具（400）转动，使活塞本体（100）上的下个待加工点正对于点孔钻头（301）；

S4、重复S2、S3，直至活塞本体（100）上的待加工点全部加工完毕；

S5、启动第三伺服电机（534），第三伺服电机（534）驱动第二滑座（532）纵向靠近钻孔钻头（303），并使活塞本体（100）上的点孔正对于钻孔钻头（303）；

S6、启动钻孔钻头（303）上的第二电机（304），启动第四伺服电机（544），第四伺服电机（544）驱动第三滑座（542）横向滑动，使钻孔钻头（303）对活塞本体（100）进行钻孔，完毕后第三滑座（542）复位；

S7、启动第一伺服电机（511），第一伺服电机（511）驱动夹具（400）转动，使活塞本体（100）上的下个点孔正对于钻孔钻头（303）；

S8、重复S6、S7，直至活塞本体（100）上的点孔全部加工成回油孔（103）；

S9、启动第三伺服电机（534），使第二滑座（532）复位；启动第二伺服电机（524），使第一滑座（522）复位，并将活塞本体（100）从夹具（400）上卸下；下个待加工的活塞本体（100）可按照上述步骤依次进行；

其中，所述控制器包括PLC控制模块、电流感测模块以及报警模块，所述电流感测模块用于测量所述第四伺服电机的运行电流；所述步骤S2和步骤S6中的第四伺服电机的具体控制方法如下，

1）、启动第四伺服电机，在T₁时间段第三滑座以V₁的速率快速向点孔钻头或钻孔钻头移动，此过程中所述电流感测模块检测到第四伺服电机的负载电流为I₁；

2）、在T₂时间段PLC控制模块下调第四伺服电机的转速，使第三滑座以V₂的速率向点孔钻头或钻孔钻头减速移动，此过程中测得第四伺服电机的负载电流为I₂，其中初始负载电流为Ia，Ia﹥I₁，末尾负载电流为Ib；

3)、当I₂＜I_Max（设定的第四伺服电机最大负载电流）且Ib=I₁时，PLC控制模块控制第四伺服电机反转，使第三滑座以V₁的速率快速远离点孔钻头或钻孔钻头移动，并复位，结束，该时间段为T₃；

4）、当I2=I_Max，PLC控制模块控制第四伺服电机反转，使第三滑座以V₁的速率快速远离点孔钻头或钻孔钻头移动T₄时间段，随后PLC控制模块控制第四伺服电机正转，使第三滑座以V₁的速率快速向点孔钻头或钻孔钻头移动T₅时间段，T₄=T₅；

在T₆时间段PLC控制模块下调第四伺服电机的转速，使第三滑座以V₂的速率减速向点孔钻头或钻孔钻头移动，此过程中测得第四伺服电机的负载电流为I₆，其中初始负载电流为Ic，Ic﹥I₁，末尾负载电流为Id；

5）、步骤4）中，当I₆＜I_Max且Id=I₁时，PLC控制模块控制第四伺服电机反转，使第三滑座以V₁的速率快速远离点孔钻头或钻孔钻头移动，并复位，结束，该时间段为T₇；当I₆=I_Max，PLC控制模块控制第四伺服电机反转，使第三滑座以V₁的速率快速远离点孔钻头或钻孔钻头移动，并复位，且PLC控制模块控制报警模块发出警报，结束，该时间段为T₈。