专利汇可以提供压力可控、速度可变的主动柔顺机器人研磨系统及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种压 力 可控、速度可变的主动柔顺 机器人 研磨 系统,包括: 工业机器人 、可控压力柔顺研磨工具、检测模 块 和计算控 制模 块。所述工业机器人对可控压力柔顺研磨工具三维空间移动和 定位 ;可控压力柔顺研磨工具对光学镜面进行压力可控、速度可变的柔顺研磨;通过检测模块测量光学镜面的实际面形;计算 控制模块 根据测得的实际面形与目标面形比较得到的误差曲面规划研磨轨迹、压力、转速和驻留时间,控制工业机器人和可控压力柔顺研磨工具协作进行高收敛速度的复杂光学镜面研磨。,下面是压力可控、速度可变的主动柔顺机器人研磨系统及方法专利的具体信息内容。
1.一种压力可控、速度可变的主动柔顺机器人研磨系统,包括:工业机器人、可控压力柔顺研磨工具、检测模块和计算控制模块,所述机器人操纵所述可控压力柔顺研磨工具空间移动和定位以对工件进行加工,其特征在于,所述检测模块实时监测所述工件的实际面形并将其输出至所述计算控制模块;所述计算控制模块根据所述检测模块测得的实际面形和目标面形计算得到误差曲面,进而规划研磨的轨迹、压力、转速和和驻留时间控制所述工业机器人和可控压力柔顺研磨工具协作加工工件。
2.如权利要求1所述的压力可控、速度可变的主动柔顺机器人研磨系统,其特征在于所述可控压力柔顺研磨工具包括音圈电机、杠杆力放大机构和转速可控的主轴系统,所述音圈电机内置于所述可控压力柔顺研磨工具,所述音圈电机的输出端通过所述杠杆力放大机构连接所述转速可控的主轴系统提供可控的研磨轴向力。
3.如权利要求1所述的压力可控、速度可变的主动柔顺机器人研磨系统,其特征在于所述可控压力柔顺研磨工具上安装应变测量片,实时反馈研磨加工力信息给计算控制模块。
4.如权利要求1所述的压力可控、速度可变的主动柔顺机器人研磨系统,其特征在于所述可控压力柔顺研磨工具中,音圈电机(30)固定在可控压力柔顺研磨工具外壳(6)内,音圈电机输出(7)与通过固定在外壳(6)上的无油轴承(8)导向的音圈电机滑块(9)一端相连,音圈电机滑块(9)的另一端固定有直线导轨(10),直线导轨滑块(11)沿直线导轨(10)滑动,与直线导轨滑块(11)固定连接的侧座(12)和连杆轴(13)紧配合,连杆轴(13)与连杆(15)分别与滚动轴承(14)内外圈配合,连杆(15)中间支点和固定在外壳(6)上的固定连杆轴(17 )同样分别与滚动轴承(34 )内外圈配合,连杆(15 )上设有应变测量片(16 ),连杆(15 )另一端经滚动轴承(32 )和连杆轴(33 )连接侧座(20 ),连杆(15)的运动由挡块(18 )、挡块(19)限位,侧座(20)固定在直线导轨滑块(21)上,直线导轨滑块(21)由固定电机滑块导轨连接块(23)上的直线导轨(22)导向,电机滑块导轨连接块(23)与电机滑块(25)相连,固定在外壳(6)上的无油轴承(24)起电机滑块(25)导向作用,研磨主轴电机(26)固定在电机滑块(25 )内带动输出轴(27 ),输出轴承(28 )内圈轴向限位在输出轴(27 )上,输出轴承(28 )外圈由固定法兰(29 )轴向固定在外壳(6 )内,输出轴(27 )末端连接研磨盘(31)。
5.如权利要求1所述的压力可控、速度可变的主动柔顺机器人研磨系统,其特征在于所述检测模块通过三坐标测量仪对工件进行面形检测得到工件的面形实际值。
6.如权利要求1所述的压力可控、速度可变的主动柔顺机器人研磨系统,其特征在于所述计算控制模块包括上位机模块和下位机模块,所述上位机模块包括人机界面,使用者通过所述人机界面输入目标面形,所述上位机模块根据所述检测模块测得的实际面形和所述目标面形,判断所述实际面形是否满足所述目标面形的要求,若满足要求,则研磨完成,所述计算控制模块向工业机器人和可控压力柔顺研磨工具输出停止工作指令;若不满足要求,则上位机模块计算所 述出实际面形与所述目标面形之间的误差面形,并根据所述误差面形规划研磨轨迹、转速、压力和驻留时间;所述上位机模块将规划的研磨轨迹、转速、压力和驻留时间传输给所述下位机的运动控制卡,由所述运动控制卡输出至所述工业机器人和所述可控压力柔顺研磨工具,所述运动控制卡的输出控制所述工业机器人,使得所述工业机器人按规划的轨迹和驻留时间运动,同时所述运动控制卡的输出控制所述可控压力柔顺研磨工具,使得所述可控压力柔顺研磨工具输出要求的转速和压力,所述工业机器人和所述可控压力柔顺研磨工具协作完成规划的研磨。
7.如权利要求6所述的压力可控、速度可变的主动柔顺机器人研磨系统,其特征在于所述上位机程序模块包括幅值分析模块、频域分析模块、连通性分析模块和特征曲面分析模块分别分析误差面形得到幅值特性、频域特性、连通性和特征曲面这些误差曲面局部曲面特性,并结合幅值分析模块、频域分析模块和特征曲面分析模块分析去除函数得到的幅值特性、频域特性和特征曲面这些去除函数曲面特性,规划最佳的研磨轨迹、转速、压力和驻留时间,以提闻收敛速度。
8.一种压力可控、速度可变的主动柔顺机器人研磨方法,使用如权利要求1所述的压力可控、速度可变的主动柔顺机器人研磨,包括以下步骤: (1)工业机器人操纵可控压力柔顺研磨工具空间移动和定位以对工件进行加工; (2)检测模块实时监测所述工件的实际面形并将其输出至计算控制模块; (3)所述计算控制模块控制所述工业机器人和可控压力柔顺研磨工具协作工作:所述计算控制模块根据所述检测模块测得的实际面形和目标面形计算得到误差曲面,若所述误差曲面符合要求,则停止加工,研磨完成;若所述误差曲面不满足要求,则根据所述误差曲面规划研磨的轨迹、压力和转速,并控制所述工业机器人和可控压力柔顺研磨工具协作加工工件,重复步骤(I)〜(2),直至误差面形满足要求。
9.如权利要求8所述的压力可控、速度可变的主动柔顺机器人研磨方法,其特征在于所述步骤(2)中,所述检测模块采用法向量跟踪的方式即检测模块探针的轴线与被检测件表面接触处的法向保持一致,实时监测所述工件的实际面形并将其输出至计算控制模块,避免了传统研磨机床复杂面形加工中由于高陡度面形所引起的非线性畸变误差。
10.如权利要求 8所述的压力可控、速度可变的主动柔顺机器人研磨方法,其特征在于所述步骤(3)中,所述计算控制模块控制所述工业机器人和可控压力柔顺研磨工具协作工作还包括:所述可控压力柔顺研磨工具上装有应变测量片,所述应变测量片反馈加工力信息给所述计算控制模块,所述计算控制模块将所述加工力与设置的参考力进行比较,若所述加工力小于参考力,则所述计算控制模块控制所述工业机器人和可控压力柔顺研磨工具按照设置的研磨参数和研磨力对工件进行加工;若所述加工力大于参考力,则所述计算控制模块控制所述工业机器人和可控压力柔顺研磨工具按照设置的回退速度回退,从而实现对研磨力的实时控制。
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