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专利号: 2012101405241
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 磨削;抛光
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于气囊抛光的接触力实时控制系统,其特征在于:包括气囊抛光装置、气源、气压调节装置、对进入气囊的气体压力进行实时调节的控制系统;所述气囊抛光装置包括起抛光作用的气囊和与所述气源连通的气室,所述的气囊固定于一保持架上,所述的保持架通过主轴与一电机连动,所述的主轴上设有连通所述气囊与气室的气道;所述的气室上安装有检测气室内实际气压的压力传感器,所述的压力传感器与所述的控制系统相连,所述的气室通过一支撑架与工业机器人臂末端相连,所述的支撑架通过在圆周上均布的四个连杆将气室固定,所述的应力应变传感器可用于检测在任意进给方向上由于气囊与被抛光工件接触而在连杆上产生的应变;所述的应力应变传感器与所述的控制系统相连接;

所述的气压调节装置包括将所述气源与气室连通的电气比例压力阀和将所述气源、电气比例压力阀、气室依次连通的气体管路;所述的气室与电气比例压力阀相连接;所述的电气比例压力阀与所述的控制系统相连,所述的控制系统根据实际接触力值相应的调整所述电气比例压力阀的气压输出值;

所述的控制系统包括硬件部分和软件部分。

2.如权利要求1所述的一种用于气囊抛光的接触力实时控制系统,其特征在于:所述的硬件部分包括计算机与DAQ采集卡,所述的DAQ采集卡通过接口排线与所述的计算机连接,所述的DAQ采集卡包括AD-DA转换模块;所述的DAQ采集卡分别与所述的压力传感器、所述的应力应变传感器和所述的电气比例压力阀相连。

3.如权利要求2所述的一种用于气囊抛光的接触力实时控制系统,其特征在于:所述的软件部分包括数据采集环节、数据处理环节、控制决策环节、数据转换环节和数据输出环节;所述的数据采集环节包括采集由所述DAQ采集卡传回的压力传感器中压力数字信号和所述应力应变传感器中应力数字信号;所述的数据处理环节包括对采集的数据进行滤波、限幅处理;所述的控制决策环节包括对采集和转换后的输入数据分析处理,即将所述应力应变传感器检测的应力信号进行处理分析后转换为气囊与被抛光工件间的法向接触力,再根据处理后的数据得到相应的数字量输出数据;所述的控制决策环节还包括报警程序,当所述压力传感器反馈回的气压值大于安全值时发出报警;所述的数据转换环节包括将数字量输出数据转换为所述电气比例压力阀能够识别的控制量;所述的数据输出环节是将控制信号输出给所述电气比例压力阀,相应调节电气比例压力阀的输出。

4.如权利要求3之一所述的一种用于气囊抛光的接触力实时控制系统,其特征在于:

所述的气源包括依次由气体管路连接的气泵、储气罐和气动三联件,所述的气动三联件与所述电气比例压力阀连接,用于调节输出压力值并使输出压力值稳定。

5.如权利要求4所述的一种用于气囊抛光的接触力实时控制系统,其特征在于:所述的软件部分采用闭环控制策略,所述的闭环控制策略采用负反馈比例控制。

6.如权利要求5所述的一种用于气囊抛光的接触力实时控制系统,其特征在于:所述的电气比例压力阀的出口处自带有压力传感器,能将出口压力实时反馈给所述的控制系统。

7.如权利要求6所述的一种用于气囊抛光的接触力实时控制系统,其特征在于:所述的气囊抛光装置在被抛光工件表面运动时,气囊抛光装置中心线与被抛光工件表面的法线之间的角度为15°~30°。

8.如权利要求7所述的一种用于气囊抛光的接触力实时控制系统,其特征在于:所述的气囊抛光装置在被抛光工件表面运动时,气囊抛光装置中心线与被抛光工件表面的法线之间的角度为20°。