專利名稱：一種控制布拋機恒定拋光力的方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及拋光領域，更具體地說是涉及一種控制布拋機恒定拋光力的方法及其 設備。
背景技術：
目前布拋機的布拋輪的材料為布，較為柔軟，拋光產品與布拋輪相互間的接觸力 度很難把握，常常會因為拋光產品與布拋輪之間接壓位置不對而導致拋光效果不好，對布 拋工藝來說，要求拋光的準確度較高，拋光產品與布拋輪間的接觸稍微控制不好，就會造成 拋光產品表面拋光不均勻，同時隨著布拋輪使用時間越來越長，其表面由于拋光而使得拋 光輪的半徑逐漸減小，當拋光產品位置固定時，隨著拋光輪使用時間的長短不同，拋光輪的 半徑不同而導致拋光產品的拋光效果不同，不利于標準化生產，同時如果用于加工的拋光 產品外輪廓是不規(guī)則的，采用簡單的機械設備完成拋光產品的位移是困難的，因此一種可 以維持拋光力恒定的布拋機顯得特別重要。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供的一種控制布拋機恒定拋光力的方法及其設備，其目的在于克服現(xiàn) 有的布拋機無法始終保持拋光力恒定，而導致拋光效果不好的缺點，徹底解決拋光產品布 拋難題。本發(fā)明提供的技術方案如下
一種控制布拋機恒定拋光力的方法，包括以下步驟
a、控制系統(tǒng)設定控制參數(shù)，啟動驅動電機，使布拋輪轉動；
b、將拋光產品接壓在布拋輪的圓周進行表面拋光，并保持；
C、控制系統(tǒng)通過變頻器得到布拋輪驅動電機實時工作電流、通過伺服電機得到布拋輪 實時工作半徑；
d、控制系統(tǒng)根據(jù)上述得到的實時工作電流、實時工作半徑，得出布拋輪實時拋光力，當 實時拋光力大于設定拋光力時，控制系統(tǒng)發(fā)出信號，使驅動器驅動伺服電機帶動連接有布 拋輪的機體沿布拋輪徑向水平向后移動；當實時拋光力小于設定拋光力時，控制系統(tǒng)發(fā)出 信號，使驅動器驅動伺服電機帶動連接有布拋輪的機體沿布拋輪徑向水平向前移動；
e、將拋光產品改變方向，重復步驟b到d的工序，直至整個拋光完成。所述控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)，上述步驟b中拋光產品通過一可使拋光產品保持 六個自由度的機器人夾持，該機器人與上述控制系統(tǒng)連接。步驟c中伺服電機連接一減速器，并通過一絲桿帶動機體沿布拋輪徑向水平前后 移動?！N可保持拋光力恒定的布拋機，包括連接有底座的機體、設于機體上的布拋輪、 與布拋輪連接帶動布拋輪轉動的驅動電機、設于底座上與機體連接且?guī)訖C體沿布拋輪徑 向水平前后移動的伺服電機；所述驅動電機連接一控制該驅動電機的變頻器，所述伺服電機連接一控制該伺服電機的驅動器，所述變頻器及驅動器均與一 PLC控制系統(tǒng)連接。還包括一夾持拋光產品使拋光產品保持六個自由度的機器人，該機器人與上述 PLC控制系統(tǒng)連接。所述機體頂端設有一通過氣缸推動可向拋光輪自動加蠟的加蠟裝置。所述伺服電機連接一減速器，該減速器通過一絲桿與機體底部連接。所述底座與機體間通過線性導軌連接。所述底座上設有兩條平行軌道，所述機體底部設有與上述軌道相適配的滑部。所述絲桿表面具有螺紋，所述機體底部設有與上述絲桿表面螺紋相適配的螺母。通過上述對本發(fā)明的描述可知，和現(xiàn)有的技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于
1、變頻器、驅動器、機器人和PLC控制系統(tǒng)通過總線連接，PLC與機器人控制系統(tǒng)的實 時通訊實現(xiàn)了拋光產品在不同空間位置(即不同加工面)的拋光力控制，PLC控制系統(tǒng)通過 總線得到機器人的拋光力大小的需求，并通過變頻器得到布拋輪驅動電機實時工作電流、 通過伺服電機得到布拋輪實時工作半徑，進而得到布拋輪實時拋光力，控制系統(tǒng)分析實時 拋光力，并控制驅動器，使伺服電機帶動機體沿布拋輪徑向水平前后移動，改變布拋輪與拋 光產品間的距離，進而實現(xiàn)拋光力恒定，該拋光機構思新穎、結構簡單，同時可使拋光產品 表面拋光更加均勻；
2、該布拋機改變了以往布拋機隨著使用時間越來越長而使得布拋輪半徑減小導致拋 光效果差的缺點，在拋光位置固定的情況下，通過自動調整布拋輪與拋光產品的相對位置 使拋光力恒定，將拋光產品拋光均勻，便于標準化生產；
3、由于該布拋機還包括一夾持拋光產品使其保持六個自由度的機器人，該機器人可使 拋光產品保持六個自由度，因此可將拋光產品各個面都拋光均勻，方便實用；
4、隨著工業(yè)上對拋光要求的不斷提高，該布拋機的使用將越來越多，應用前景廣闊。


圖1是布拋機主視圖。圖2是布拋機的左視圖。圖3是布拋機的右視圖。圖4是布拋機的后視圖。圖5是機體、底座、減速器的部分連接結構示意圖。圖6是布拋機的結構框圖。
具體實施例方式一種控制布拋機恒定拋光力的方法，包括以下步驟
a、PLC控制系統(tǒng)設定控制參數(shù)，啟動驅動電機，使布拋輪轉動；
b、機器人夾持拋光產品接壓在布拋輪的圓周進行拋光，并保持；
c、PLC控制系統(tǒng)通過變頻器得到布拋輪驅動電機實時工作電流、通過伺服電機得到布 拋輪實時工作半徑；
d、PLC控制系統(tǒng)根據(jù)上述得到的實時工作電流、實時工作半徑，得出布拋輪實時拋光力 的大小，當實時拋光力大于設定拋光力的大小時，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號，使驅動器驅動伺服電機帶動連接有布拋輪的機體沿布拋輪徑向水平向后移動；當實時拋光力小于設定拋光 力時，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號，使驅動器驅動伺服電機帶動連接有布拋輪的機體沿布拋輪徑 向水平向前移動；
e、將拋光產品改變方向，重復步驟b到d的工序，直至整個拋光完成。參考圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6。一種可保持拋光力恒定的布拋機，包括連接 有底座1的機體2、設于機體2上的布拋輪3、與布拋輪3連接帶動布拋輪3轉動的驅動電 機4、設于底座1上的伺服電機5，伺服電機5連接一減速器51，該減速器51連接一表面具 有螺紋的絲桿511，機體2底部設有與絲桿511的螺紋相適配的螺母21，通過絲杠511與螺 母21的相配合，機體2可前后移動；底座1上設有兩條平行軌道11、12，機體2底部設有與 軌道11相適配的滑部22、23，與軌道12相適配的滑部24、25。驅動電機4連接一可控制驅 動電機4的變頻器6，伺服電機5連接一可控制伺服電機5的驅動器7，變頻器6及驅動器7 均通過一 PLC控制系統(tǒng)8控制，該布拋機還包括一夾持拋光產品使其保持六個自由度的機 器人(圖中未示出)。該機器人與PLC控制系統(tǒng)8連接，機體2頂端設有一可向拋光輪3自 動打蠟的打蠟裝置9，該打蠟裝置9通過氣缸91推動控制。上述變頻器6、驅動器7、工業(yè)機器人和PLC控制系統(tǒng)8通過總線連接，PLC控制系 統(tǒng)8與機器人控制系統(tǒng)實時通訊，實現(xiàn)了拋光產品在不同空間位置(即不同加工面)的拋 光力的控制。上述布拋機的工作過程如下在PLC控制系統(tǒng)8或者機器人控制系統(tǒng)中輸入控制 參數(shù)的大小，機器人將拋光產品與布拋輪3接壓并保持，PLC控制系統(tǒng)8通過變頻器6檢測 布拋輪3的驅動電機4的實時工作電流、通過伺服電機5得到布拋輪3實時工作半徑，進而 得到布拋輪3的實時拋光力，PLC控制系統(tǒng)8分析實時拋光力，當布拋輪3的實時拋光力大 于設定拋光力時，PLC控制系統(tǒng)8發(fā)出信號，使驅動器7驅動伺服電機5，并通過減速器51、 絲桿511、螺母21的相互配合帶動連接有布拋輪3的機體2沿布拋輪3徑向水平向后移動； 當布拋輪3的實時拋光力小于設定拋光力時，PLC控制系統(tǒng)8發(fā)出信號，使驅動器7驅動伺 服電機5，并通過減速器51、絲桿511、螺母21的相互配合帶動連接有布拋輪3的機體2沿 布拋輪3徑向水平向前移動，當布拋輪3的實時拋光力等于設定拋光力時，保持不變；通過 改變布拋輪3與拋光產品的相對位置，進而使布拋輪3與拋光產品間的拋光力保持恒定，同 時機體2頂端的打蠟裝置9可定時通過氣缸91推動，向拋光輪3自動加蠟。因此該布拋機 可根據(jù)實際拋光需要準確控制拋光力的大小，可以更好地將拋光產品表面拋光均勻，改變 了以往布拋機隨著使用時間而使得布拋輪半徑減小導致拋光效果差的缺點，便于標準化生 產。上述實施例中的驅動電機4不僅可以設于機體2外，還可以設于機體2中，使布拋 機的外觀看上去更加美觀。上述布拋機保持拋光力恒定的原理介紹如下
Fk 在磨拋交點上沿著拋光輪法線方向的壓力；Ft 在磨拋交點上沿著拋光切線方向
的拋光力；N 布拋輪的角速度；ν 磨拋交點上線速度；T 磨拋轉矩，拋光力Ft與磨拋切點 到布輪圓心的距離r的乘積。改變磨拋點的位置，即改變布輪中心與拋光產品的相對位置，這種在法向上的微小位置變化，將使正壓力Fn發(fā)生大幅度的變化，因此為了獲得質量均勻的拋光自由表面，
在控制切向運動速度ν恒定的同時，必須對拋光法向力1^進行控制，以盡量保證拋光力Ft 的恒定。 力矩是等于力與作用半徑的乘積，即T= Ft
設在最大布輪半徑(半徑是r·)處讀取一個值作為最大拋光力是Ftmax，按照上式最
大拋光力是
權利要求
1.一種控制布拋機恒定拋光力的方法，其特征在于包括以下步驟a、控制系統(tǒng)設定控制參數(shù)，啟動驅動電機，使布拋輪轉動；b、將拋光產品接壓在布拋輪的圓周進行表面拋光，并保持；C、控制系統(tǒng)通過變頻器得到布拋輪驅動電機實時工作電流、通過伺服電機得到布拋輪 實時工作半徑；d、控制系統(tǒng)根據(jù)上述得到的實時工作電流、實時工作半徑，得出布拋輪實時拋光力，當 實時拋光力大于設定拋光力時，控制系統(tǒng)發(fā)出信號，使驅動器驅動伺服電機帶動連接有布 拋輪的機體沿布拋輪徑向水平向后移動；當實時拋光力小于設定拋光力時，控制系統(tǒng)發(fā)出 信號，使驅動器驅動伺服電機帶動連接有布拋輪的機體沿布拋輪徑向水平向前移動；e、將拋光產品改變方向，重復步驟b到d的工序，直至整個拋光完成。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種可保持布拋機拋光力恒定的控制方法，其特征在于所 述控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)，上述步驟b中拋光產品通過一可使拋光產品保持六個自由度 的機器人夾持，該機器人與上述控制系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種可保持布拋機拋光力恒定的控制方法，其特征在于步 驟c中伺服電機連接一減速器，并通過一絲桿帶動機體沿布拋輪徑向水平前后移動。
4.一種可保持拋光力恒定的布拋機，其特征在于包括連接有底座的機體、設于機體 上的布拋輪、與布拋輪連接帶動布拋輪轉動的驅動電機、設于底座上與機體連接且?guī)訖C 體沿布拋輪徑向水平前后移動的伺服電機；所述驅動電機連接一控制該驅動電機的變頻 器，所述伺服電機連接一控制該伺服電機的驅動器，所述變頻器及驅動器均與一 PLC控制 系統(tǒng)連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種可保持拋光力恒定的布拋機，其特征在于還包括一夾 持拋光產品使拋光產品保持六個自由度的機器人，該機器人與上述PLC控制系統(tǒng)連接。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的一種可保持拋光力恒定的布拋機，其特征在于所述機 體頂端設有一通過氣缸推動可向拋光輪自動加蠟的加蠟裝置。
7.根據(jù)權利要求4所述的一種可保持拋光力恒定的布拋機，其特征在于所述伺服電 機連接一減速器，該減速器通過一絲桿與機體底部連接。
8.根據(jù)權利要求4或7所述的一種可保持拋光力恒定的布拋機，其特征在于所述底 座與機體間通過線性導軌連接。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種可保持拋光力恒定的布拋機，其特征在于所述底座上 設有兩條平行軌道，所述機體底部設有與上述軌道相適配的滑部。
10.根據(jù)權利要求7所述的一種可保持拋光力恒定的布拋機，其特征在于所述絲桿表 面具有螺紋，所述機體底部設有與上述絲桿表面螺紋相適配的螺母。
全文摘要
一種控制布拋機恒定拋光力的方法，包括控制系統(tǒng)設定控制參數(shù)、通過變頻器得到驅動電機工作電流、通過伺服電機得到布拋輪工作半徑，分析并控制驅動器使伺服電機帶動連接有布拋輪的機體沿布拋輪徑向水平前后移動。還提供了一種可保持拋光力恒定的布拋機，包括連接有底座的機體、設于機體上的布拋輪、與布拋輪連接帶動布拋輪轉動的驅動電機、設于底座上與機體連接且?guī)訖C體沿布拋輪徑向水平前后移動的伺服電機；所述驅動電機連接一控制該驅動電機的變頻器，所述伺服電機連接一控制該伺服電機的驅動器，所述變頻器及驅動器均與一PLC控制系統(tǒng)連接。該布拋機可保持拋光力恒定，使產品表面拋光更加可靠，設計科學，構思先進。
文檔編號B24B29/00GK102145473SQ20111002064
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權日2011年1月19日
發(fā)明者傅高升, 黃建全 申請人:福建長江工業(yè)有限公司