[发明专利]一种金属回转件恒压力打磨控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种金属回转件恒压力打磨控制装置，其特征在于，包括磨轮、磨轮驱动电机、工作台、伺服电机、减速器、变频器以及打磨控制系统；所述磨轮由磨轮驱动电机直接驱动，磨轮驱动电机安装在工作台上面，工作台安装在两条直线导轨的上面，并且工作台下面还连接有丝杠螺母传动副的螺母，丝杠螺母传动副的丝杠由伺服电机和减速器驱动，通过丝杠螺母副将伺服电机的转动传动给工作台；所述变频器与磨轮驱动电机连接并控制磨轮的转速，所述磨轮驱动电机的输入电源处还安装有电流传感器，所述电流传感器按设定的时间周期采样磨轮驱动电机的工作电流，并将采样所得的工作电流传送给打磨控制系统，所述打磨控制系统由触控屏、计算机以及外部控制设备接口电路组成，所述触控屏作为打磨控制系统的界面层与操作者交互信息，显示工作状态，输入控制参数，所述计算机作为打磨控制系统的控制层用于处理输入数据和采样信号，计算控制参数，发出控制指令，所述外部控制设备接口电路作为打磨控制系统的设备层用于外部设备输出/输入信号的匹配转换与光电隔离；所述打磨控制系统将采样的驱动电机工作电流A/D变换后转换成数字信号并进行数字滤波，得到的电机工作电流数值与预设数值的比较、计算，然后得出补偿打磨压力恒定的工作台运动位移量，并发出指令信号给伺服电机，使伺服电机转动，伺服电机的运动经减速器、丝杠螺母副传动，驱动工作台移动，调整磨轮与工件的压力，实现恒压力打磨。

2.根据权利要求1所述的金属回转件恒压力打磨控制装置，其特征在于，还包括夹具驱动电机和工件安装夹具，所述夹具驱动电机驱动工件安装夹具的转动，加工时，被加工工件通过夹具上的真空吸盘夹持在工件安装夹具里面，工作台沿磨轮轴线方向通过气缸被推向工件，打磨控制系统启动按预设转速控制磨轮转动。

3.根据权利要求1所述的金属回转件恒压力打磨控制装置，其特征在于，当丝杠螺母副驱动工作台运动时，工作台沿磨轮直径方向直线移动，所述的直线导轨和丝杆螺母副的中心线垂直于磨轮的中心线。

4.根据权利要求1所述的金属回转件恒压力打磨控制装置，其特征在于，所述减速器的输入轴与伺服电机轴连接。

5.根据权利要求1所述的金属回转件恒压力打磨控制装置，其特征在于，所述的磨轮驱动电机由变频器控制并测量磨轮转速，变频器的转速信号由打磨控制系统控制。

6.根据权利要求1、4或5中任一项所述的金属回转件恒压力打磨控制装置，其特征在于，同时采样磨轮驱动电机的输入电流I_n，通过上述的打磨控制系统计算预设电流I₀与采样电流的差值ΔI_n，并将ΔI_n记录到打磨控制系统的循环缓冲内存中，计算磨轮位置调整的距离数值ΔY，并向伺服驱动器输出指令，使工作台沿磨轮直径方向移动，直至磨轮外圆与被加工工件的回转面接触发生变形；磨轮变形接触压力上升，磨轮驱动电机的负载扭矩也随之上升，采样得到的磨轮驱动电机输入电流也增大，电流差值ΔI_n减小，下一个控制周期打磨控制系统发出的指令ΔY值也随之调整；随着多个控制采样周期的调整电流差值较小，累积误差也在减少，电流差值的变化值也在减少，电流差值变在收敛，直至电流差值ΔI_n减小到稳定范围，打磨压力也趋向稳定。