Устройство поддерживания мощности при обработке абразивным кругом Советский патент 1986 года по МПК B24B51/00 

изобретение относится к металлообработке, в частности к устройствам для абразивной обработки с использованием промышленных роботов, и может быть использовано, например, при- абразивной обработке.

Целью изобретения является расши- peime техно1й гических возможностей уст ройства путем использования его Pfist многокоординатных систем, например йрюмьщшенных роботов.

iia: фиг. I показана схема установки силрмоментнЬго датчика в кисть робота и ориёнтация..рйн егЬ чувствительности относительно круга во время обработки; на фиг.2 - структурная схема системы управления предложенного устройства.

В кистевой сустав 1 промышленного робота (не показано) встроен силомо- ментный датчик, состоящий из блока 2 измерения силы и блока 3 измерения крутящего момента. В охвате робота 4 зажата обрабатываемая деталь 5 на боковой поверхности которой имеется литей1я.1й облой 6, а на торцовой поверхности - литейный облой 7.

Шлифовальный круг 8 для снятия облоя 6 расположен у боковой поверхности детали 5, для снятия облоя 7 - у торцовой поверхности детали 5. Оси чувствительности блоков 2 и 3 сов-- падают и во время обработки лежат в плоскости, проходящей через ось абразивного круга 9 и его режущую кром- ку.

Система формирования сигналов управления вклн5чает блок 10 вычисления фактического значения сил и моментов, возникающих в зоне контакта абразивного круга 8 с деталью 5, блок 11 вычисления скорости, блок 12 переключения скорости, задатчик 13 программной скорости, блок 14 формирования сигналов управления, блок 15 преобразования координат, блок 16 формирования сигналов управления приводами, задатчик 17 положения режущей кромки, исполнительиые приводы 1.8.

Блок 10 вычисления фактического значения сил и моментов представляют элементы цифровой техники, выполняю- щие тригонометричеекйе преобразования, операции умножения и деления. сли оси чувствительности блоков 2. и; 3 совпадают и во время обработки леат в плоскости, проходящей через сь абразивного круга 9 и его режу-;

405592

щую кромк у, то. блок 10 вычисления фактического значения сил и моментов упрощается и может быть выполнен в виде масштабирующих усилителей. 5 Блок 11 вычисления скорости представляет, делитель, выполненный, на- 1фимер, на микросхеме 525 ПС 2, который вьшолняет деление в соответствии с формулой

V. I (,)

где Ng - заданная мощность приводов

робота; Р, - сила резания.

fS В блоке 11 может содержаться ограничение ПО выходному напряжению, что позволяет ограничить скорость перемещения V, определяемую ее предельно допустимым значением при обра- г

20 ботке.

Блок 12 переключения скорости могут представлять, например, извест- ffiie злектронные коммутаторы, выполненные на газоразрядных приборах,

25 электрических реле и т.п. Задатчик программной скорости представляют либо цифровые элементы памяти, либо блок переменных сопротивлений. Блок 14 формирования сигналов

3Q управления, блок 15 преобразования координат, блок 16 формирования сигналов управления приводами и задатчик 17 положения режущей кромки реализуются на злементах вычислительной техники либо на микроЭВМ.

Устройство работает следующим. образом.

35

Обрабатываемая деталь 5 зажимается в схвате робота 4. Для выполнения операции обработки детали осуществляется ее ориентация относительно абразивного круга 8 таким образом, чтобы обеспечить заданнзгю геометрию обрабатываемой поверхности. Для обеспечения программного перемещения детали в блок 14 формирования управления вносятся координаты опорных точек обрабатываемой поверхности в системе координат, связанной со схватом, и формируется сигнал перемещения от одной опорной точки к другой с заданной скоростью. Выход блока 14 формирования сигналов управления соединен с входом блока 15 преобразования координат, который преобразует сигнал .перемещения от одной опорной точки к другой в неподвижную систему координат. Выход блока 15 преобраэования координат сравнивается в блоке 16 формирования сигналов управления приводами с выходом эадатчика

17положения режущей кромки, который также задается в неподвижной системе координат. По разности данных сигналов в блоке 16 формирования сигналов управления приводами формируется управление на исполнительные приводы

18промышленного робота, которые осуществляют перемещение обрабатываемой детали относительно абразивного круга.

Транспортное перемещение детали до подвода ее к абразивному кругу выполняется описанной системой со скоростью, запрограммированной в за- датчике 13 программной скорости. При переменной геометрии снимаемог о слоя с целью поддержания допустимой мощности исполнительных приводов

/4

/5

12

/J

//

иг.2

Составитель КСиганов Редактор М.Келемеш Техред О.Гортвай Корректор Л.Патай

Заказ -3435/10 Тираж 740 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Произродственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

блок 11 вычисления скорости изменяет скорость перемещения, что позволяет работать с предельными режимами. Скорость вычисляется в соответствии с формулой (1) по сигналу, поступающему с блока 10 вычисления фактического значения сил и моментов, который преобразует сигналы силомомёнтного датчика таким образом, чтобы вычислить непосредственно силу или момент резания.

Предпагаемое устройство обеспечивает возможность его использования на операциях шлифования, например, при обдирочном пшифовании линейных деталей промьщшенных роботов с поддержанием оптимальной мощности, что позволяет повысить производитель- - ность и расширить номенклатуру обрабатываемых деталей. .

16

/8

17

Ю