[实用新型]加工装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及加工装置，更具体地说，涉及在加工过程中采用补偿的加工装置。 

背景技术

在诸如磨削、抛光、去毛刺和铣削一样的加工过程中，为了保证完成质量，诸如机器人、专用磨削工具和数控机床一样的加工装置采用高精度的加工路径是非常重要的。其原因是：完成质量对于接触力和接触方向十分敏感。上述因素中的微小偏差都将会导致加工质量的明显改变。当加工工具出现磨损或者改变时，应当相应地改变加工路径来保证相同的接触力和接触方向，从而达到相同的完成质量。 

上述加工装置主要是位置控制设备。为了处理复杂表面，典型的加工路径包括上百个点来保证接触。如果加工工具磨损或者偏移，则为了保证相同的接触，沿加工路径对于每个特定点的偏置方向是不同的。 

这至少带来如下技术问题：当需要路径偏置以便补偿加工工具的形变时，由于诸如效率、实时性和在建模中的困难一样的问题，通过在线计算各个点的偏置来保证所有相关因素相同是不现实的。 

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供加工装置，包括离线计算部件，用于在加工过程之前，计算在加工路径的至少一个目标点处所需的预定偏置方向；与所述离线计算部件连接的预定偏置方向存储部件，用于存储所述预定偏置方向；和与所述预定偏置方向存储部件连接的在线计算部件，用于在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向来计算实际补偿方向。通过上述结构，预定偏置方向的计算由离线计算部件完成，即在加工处理周期之前完成。对于每个加工周期来说，加工工具的变形作为输入给定，这有利于在在线计算和离线计算之间均衡偏置加工路径的计算量。 

离线计算部件根据加工工具的几何形状或加工工具和被加工工件之间的接触力来计算预定偏置方向。 

根据本发明的另一个方面，加工装置还包括加工工具变形大小测量部件，用于测量加工工具变形大小；其中，在线计算部件还在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向和所测量的加工工具变形大小来计算实际补偿量。可以直接获得加工工具的变形大小，这有利于提高精度。 

根据本发明的另一个方面，加工装置还包括移动距离测量部件，用于测量加工工具沿所述加工路径的实际移动距离；其中，所述在线计算部件还在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向和加工工具沿所述加工路径的实际移动距离来计算实际补偿量。可以间接获得加工工具的变形大小，这有利于提高精度。 

根据本发明的另一个方面，加工装置还包括加工工具变形大小存储部件，用于存储前或干加工周期的加工工具变形大小；其中，在线计算部件还在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向和所述前若干加工周期的加工工具变形大小来计算实际补偿量。根据经验获得工工具的变形大小，这有利于提高效率。 

根据本发明的另一个方面，加工装置还包括统计值计算部件，用于计算前若干加工周期的加工工具变形大小的统计值；其中，在线计算部件还在加工过程中，根据所存储的预定偏置方向和前若干加工周期的加工工具变形大小的统计值来计算实际补偿量。根据统计值获得工工具的变形大小，这有利于提高一致性。 

附图说明

图1示出根据本实用新型的实施例的加工装置的控制器； 

图2A、2B、2C、2D示出根据本实用新型的实施例的加工装置；和 

图3示出根据本实用新型的实施例的补偿过程。 

具体实施方式

图1示出根据本实用新型的实施例的加工装置的控制器。如图1所示，控制器1包括离线计算部件10，预定偏置方向存储部件11和在线计算部件12。在加工过程之前，离线计算部件10计算在加工路径的至少一个目标点处所需的预定偏置方向。经由诸如总线和线缆一样的第一连接13，预定偏置方向存储部件11存储由离线计算部件10所计算的预定偏置方向。在加工过程中，经由诸如总线和线缆一样的第二连接14，在线计算部件12根据由预定偏置方向存储部件11存储的预定偏置方向来计算实际补偿方向。

通过上述结构，预定偏置方向的计算由离线计算部件完成，即在加工处理周期之前完成。对于每个加工周期来说，加工工具的变形作为输入给定，这有利于在在线计算和离线计算之间均衡偏置加工路径的计算量。 

加工装置2还包括加工工具15和与在线计算部件12连接的驱动部件16。驱动部件16驱动加工工具15按照所计算的实际补偿方向相对于被加工工具运动。 

优选地，当离线计算部件10计算在加工路径的至少一个目标点处所需的预定偏置方向时，除了考虑加工工具的几何形状，比如被加工工件表面的法线方向；还可以考虑加工工具和被加工工件之间的接触力等因素。