本發明涉及木工曲線加工技術領域,更具體地,涉及一種自動仿形編程系統及控制方法。
背景技術:
現有的木工曲線加工主要依靠工人手動操作,操作過程中,使待加工工件與仿形模板固定在一起,再手動將待加工工件送至靠模軸承所在位置處,手動控制使仿形模板緊貼靠模軸承移動,以將待加工工件加工成仿形模板形狀。這種操作方式存在如下缺陷:仿形模板易變形、磨損,需要經常更換仿形模板;加工工序比較繁瑣,生產效率低;對工人的經驗要求比較高;工人勞動強度大、安全隱患高,容易造成工人身體勞損及意外事故。
技術實現要素:
本發明的目的在于克服現有技術的不足,提供一種自動仿形編程系統,該系統操作簡單,能實現木工的自動加工,使用該系統加工木工工件時,對工人的經驗要求低,能降低工人勞動強度及安全隱患,能減少仿形模板的使用,進而節省成本。
為達到上述目的,本發明采用的技術方案是:
提供一種自動仿形編程系統,包括控制系統、X軸驅動裝置、Y軸驅動裝置、工作臺、靠模定位裝置、人機交互裝置及位置檢測器;X軸驅動裝置、Y軸驅動裝置、人機交互裝置及位置檢測器均與控制系統連接,X軸驅動裝置用于驅動工作臺或靠模定位裝置沿X軸移動,Y軸驅動裝置用于驅動工作臺或靠模定位裝置沿Y軸移動,位置檢測器用于檢測工作臺或靠模定位裝置的X軸位置及Y軸位置并將其發送至控制系統,人機交互裝置用于向控制系統輸入指令;控制系統通過控制X軸驅動裝置及Y軸驅動裝置驅動工作臺或靠模定位裝置移動使工作臺相對靠模定位裝置移動。
上述方案中,當將仿形模板固定在工作臺后,工人利用人機交互裝置向控制系統發送指令使X軸驅動裝置及Y軸驅動裝置運動以使仿形模板緊貼靠模定位裝置移動,控制系統根據位置檢測器檢測的工作臺或靠模定位裝置的位置信息建立工作臺或靠模定位裝置的移動軌跡曲線模型,然后將待加工工件安裝在工作臺上仿形模板所在的位置,控制系統根據已建立的工作臺或靠模定位裝置的移動軌跡曲線模型控制X軸驅動裝置及Y軸驅動裝置運動,即可實現對待加工工件的自動加工。本發明一種自動仿形編程系統,操作簡單,能實現木工的自動加工,使用該系統加工木工工件時,對工人的經驗要求低,能降低工人勞動強度及安全隱患,能減少仿形模板的使用,進而節省成本。
優選地,所述位置檢測器為光柵尺位移傳感器、磁柵尺位移傳感器或編碼器。
優選地,所述靠模定位裝置為靠模軸承或靠模定位柱。所述靠模軸承包括固定桿及軸承,軸承與固定桿轉動連接,固定桿固定在某一位置不發生移動。
優選地,所述人機交互裝置為操作盒。
優選地,X軸驅動裝置包括X軸電機及X軸伺服驅動器,X軸電機與工作臺連接,X軸伺服驅動器與控制系統連接用于驅動X軸電機轉動進而驅動工作臺沿X軸移動;Y軸驅動裝置包括Y軸電機及Y軸伺服驅動器,Y軸電機與工作臺連接,Y軸伺服驅動器與控制系統連接用于驅動Y軸電機轉動進而驅動工作臺沿Y軸移動。這樣設置能精確控制工作臺的位置,進而提高工件的加工精度。
優選地,用于檢測工作臺X軸位置的位置檢測器為X軸電機的編碼器,X軸電機的編碼器將檢測到的工作臺的X軸位置通過X軸伺服驅動器傳送至控制系統保存;用于檢測工作臺Y軸位置的位置檢測器為Y軸電機的編碼器,Y軸電機的編碼器將檢測到的工作臺的Y軸位置通過Y軸伺服驅動器傳送至控制系統保存。X軸電機的編碼器通過X軸電機的轉數獲取工作臺的X軸位置,Y軸電機的編碼器通過Y軸電機的轉數獲取工作臺的Y軸位置。這樣設置能夠精確檢測工作臺的位置,進而提高工件的加工精度。
優選地,X軸伺服驅動器包括力矩控制模式及位置控制模式,力矩控制模式下控制系統通過X軸伺服驅動器指令控制X軸電機的輸出扭矩,位置控制模式下控制系統通過X軸伺服驅動器指令控制X軸電機的位置輸出;Y軸伺服驅動器包括力矩控制模式及位置控制模式,力矩控制模式下控制系統通過Y軸伺服驅動器指令控制Y軸電機的輸出扭矩,位置控制模式下控制系統通過Y軸伺服驅動器指令控制Y軸電機的位置輸出。力矩控制模式下,便于建立工作臺移動軌跡的曲線模型,位置控制模式下,便于實現待加工工件的自動加工,以降低人手參與程度及提高加工時的安全性;另外,這樣設置便于精確控制工作臺的位置,進而進一步提高待加工工件的加工精度。
優選地,人機交互裝置上設有手搖桿及控制按鍵,手搖桿通過控制系統控制X軸驅動裝置驅動工作臺或靠模定位裝置沿X軸移動,手搖桿通過控制系統控制Y軸驅動裝置驅動工作臺或靠模定位裝置沿Y軸移動,控制按鍵用于切換控制系統的工作方式。這樣設置,便于工人操作控制系統。
優選地,控制系統的工作方式包括軌跡采集工作方式及自動加工工作方式。
本發明的另一個目的是提供一種自動仿形控制方法,包括如下步驟:
S1.建立移動軌跡的曲線模型:將仿形模板安裝在工作臺上,通過控制工作臺或靠模定位裝置的移動使得靠模定位裝置能夠緊貼仿形模板相對移動,移動過程中位置檢測器檢測工作臺或靠模定位裝置的坐標位置并將其發送至控制系統,控制系統根據接收到的坐標位置建立移動軌跡的曲線模型;
S2.工件的自動加工:卸下仿形模板將待加工的工件安裝在工作臺上仿形模板所在的位置,通過控制系統控制工作臺或靠模定位裝置按照步驟S1所建立的移動軌跡的曲線模型移動。
本發明一種自動仿形控制方法,只需要使用一次仿形模板建立工作臺或靠模定位裝置的移動軌跡曲線模型,即可實現木工工件的批量自動加工,加工木工工件時,對工人的經驗要求低,能提高工件的加工效率,降低工人勞動強度及安全隱患。
優選地,步驟S1中,人機交互裝置將控制系統切換至軌跡采集工作方式,控制系統通過控制X軸驅動裝置及Y軸驅動裝置驅動工作臺移動使仿形模板緊貼靠模定位裝置移動,移動過程中位置檢測器用于檢測工作臺的X軸位置及Y軸位置并將其發送至控制系統保存,控制系統根據接收到的工作臺的X軸位置與Y軸位置建立工作臺移動軌跡的曲線模型。
優選地,步驟S2中,卸下靠模定位裝置并將與靠模定位裝置尺寸相同的刀具安裝在靠模定位裝置所在的位置處,通過人機交互裝置將控制系統切換至自動加工工作方式,控制系統根據已建立的工作臺移動軌跡的曲線模型控制X軸驅動裝置及Y軸驅動裝置驅動工作臺沿X軸及Y軸移動,以完成刀具對待加工工件的自動加工。
優選地,步驟S1中建立工作臺移動軌跡的曲線模型的方式為手動建立方式:利用人機交互裝置向控制系統實時輸入力矩指令,使控制系統通過X軸伺服驅動器指令X軸電機以輸入的力矩值驅動工作臺沿X軸移動,通過Y軸伺服驅動器指令Y軸電機以輸入的力矩值驅動工作臺沿Y軸移動,以使仿形模板緊貼靠模定位裝置移動,移動過程中X軸電機的編碼器及Y軸電機的編碼器分別檢測工作臺的X軸位置及 Y軸位置并將其發送至控制系統保存,控制系統根據接收到的工作臺的X軸位置與Y軸位置建立工作臺移動軌跡的曲線模型。
作為另一可替代方案,步驟S1中建立工作臺移動軌跡的曲線模型的方式為手動加自動建立方式:利用人機交互裝置向控制系統實時輸入力矩指令,使控制系統通過X軸伺服驅動器指令X軸電機以輸入的力矩值驅動工作臺沿X軸移動,通過Y軸伺服驅動器指令Y軸電機以輸入的力矩值驅動工作臺沿Y軸移動,以使仿形模板緊貼靠模定位裝置移動一定距離以產生第一段前導軌跡段,移動過程中X軸電機的編碼器及Y軸電機的編碼器分別檢測工作臺的X軸位置及 Y軸位置并將其發送至控制系統保存以得到手動建立的工作臺移動軌跡的曲線模型;利用人機交互裝置指令控制系統打開力矩自動控制功能,控制系統根據采集到的工作臺第一段前導軌跡段的曲線數據計算出第一段前導軌跡段終點位置處靠模定位裝置施加給仿形模板的法向力矩與切向力矩,控制系統將該法向力矩與切向力矩轉換為X軸伺服驅動器及Y軸伺服驅動器指令給X軸電機及Y軸電機的扭矩,X軸電機及Y軸電機根據該扭矩驅動工作臺沿X軸及Y軸移動使仿形模板緊貼靠模定位裝置繼續移動,移動過程中X軸電機的編碼器及Y軸電機的編碼器分別檢測工作臺的X軸位置及 Y軸位置并將其發送至控制系統保存以得到自動建立的工作臺移動軌跡的曲線模型,并作為后一段的前導軌跡,以此形成連續曲線模型;具體實施中,根據曲線漸變原理,控制系統根據前一段前導軌跡段的曲線數據計算出前導軌跡段終點位置處靠模定位裝置施加給仿形模板的法向力矩與切向力矩,作為該自動仿形編程系統后續驅動之依據,迭代計算,使仿形模板緊貼靠模定位裝置持續移動,移動過程中X軸電機的編碼器及Y軸電機的編碼器分別檢測工作臺的X軸位置及 Y軸位置并將其發送至控制系統保存以得到自動建立的工作臺移動軌跡的連續曲線模型;控制系統將手動建立的工作臺移動軌跡的曲線模型與自動建立的工作臺移動軌跡的連續曲線模型組合起來以建立工作臺移動軌跡的完整曲線模型。
作為又一種可替代方案,步驟S1中建立工作臺移動軌跡的曲線模型的方式為完全自動建立方式:利用人機交互裝置指令控制系統打開力矩自動控制功能,通過人機交互裝置向控制系統輸入一個初始的力矩指令,使控制系統通過X軸伺服驅動器指令X軸電機以初始的力矩值驅動工作臺沿X軸移動,通過Y軸伺服驅動器指令Y軸電機以初始的力矩值驅動工作臺沿Y軸移動,以使仿形模板緊貼靠模定位裝置移動,移動過程中X軸電機的編碼器及Y軸電機的編碼器分別檢測工作臺的X軸位置及 Y軸位置并將其發送至控制系統保存以得到完全自動建立的工作臺移動軌跡的曲線模型。這三種方式均可實現工作臺移動軌跡的曲線模型的建立,曲線模型建立后,卸下靠模定位裝置并將與靠模定位裝置尺寸相同的刀具安裝在靠模定位裝置所在的位置處,將待加工工件安裝在工作臺上仿形模板所在的位置,控制系統根據已建立的工作臺移動軌跡的曲線模型控制X軸驅動裝置及Y軸驅動裝置驅動工作臺沿X軸及Y軸移動,即可實現待加工工件的自動加工。
優選地,所述第一段前導軌跡段不小于1㎜。這樣設置便于控制系統準確確定前導軌跡段終點位置處需要施加給X軸電機及Y軸電機的扭矩,使得控制系統自動控制工作臺移動時能保證仿形模板與靠模定位裝置始終緊貼,提高建立的工作臺移動軌跡的曲線模型的精度。
優選地,利用人機交互裝置向控制系統實時輸入力矩指令時,控制系統根據人機交互裝置上的手搖桿輸入信號的方向大小控制X軸電機及Y軸電機驅動工作臺沿X軸及Y軸移動。這樣設置便于工人手動操作控制系統控制工作臺的移動方向及位置。
優選地,通過點擊人機交互裝置上相應的控制按鍵以將控制系統切換至軌跡采集工作方式或自動加工工作方式。控制按鍵的控制方式便于工人切換控制系統的工作方式。
與現有技術相比,本發明的有益效果是:
本發明一種自動仿形編程系統,當將仿形模板固定在工作臺后,工人利用人機交互裝置向控制系統發送指令使X軸驅動裝置及Y軸驅動裝置運動以使仿形模板緊貼靠模定位裝置移動,控制系統根據位置檢測器檢測的工作臺或靠模定位裝置的位置信息建立工作臺或靠模定位裝置的移動軌跡曲線模型,然后將待加工工件安裝在工作臺上仿形模板所在的位置,控制系統根據已建立的工作臺或靠模定位裝置的移動軌跡曲線模型控制X軸驅動裝置及Y軸驅動裝置運動,即可實現對待加工工件的自動加工,該自動仿形編程系統操作簡單,能實現木工的自動加工,使用該系統加工木工工件時,對工人的經驗要求低,能降低工人勞動強度及安全隱患,能減少仿形模板的使用,進而節省成本;本發明一種自動仿形控制方法,只需要使用一次仿形模板建立工作臺的移動軌跡曲線模型,即可實現木工工件的批量自動加工,加工木工工件時,對工人的經驗要求低,能提高工件的加工效率,降低工人勞動強度及安全隱患。
附圖說明
圖1為本實施例一種自動仿形編程系統的示意圖。
圖2為圖1中人機交互裝置的結構示意圖。
圖3為基于前導軌跡段確認靠模定位裝置施加給仿形模板的法向力矩與切向力矩的示意圖。
圖4為使用該自動仿形編程系統加工木工工件的示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發明作進一步的說明。其中,附圖僅用于示例性說明,表示的僅是示意圖,而非實物圖,不能理解為對本專利的限制;為了更好地說明本發明的實施例,附圖某些部件會有省略、放大或縮小,并不代表實際產品的尺寸;對本領域技術人員來說,附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。
本發明實施例的附圖中相同或相似的標號對應相同或相似的部件;在本發明的描述中,需要理解的是,若有術語“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此附圖中描述位置關系的用語僅用于示例性說明,不能理解為對本專利的限制,對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
實施例
本發明一種自動仿形編程系統的示意圖如圖1所示,包括控制系統1、X軸驅動裝置、Y軸驅動裝置、工作臺6、靠模定位裝置8、人機交互裝置9及位置檢測器;X軸驅動裝置、Y軸驅動裝置、人機交互裝置9及位置檢測器均與控制系統1連接,X軸驅動裝置用于驅動工作臺6或靠模定位裝置8沿X軸移動,Y軸驅動裝置用于驅動工作臺6或靠模定位裝置8沿Y軸移動,位置檢測器用于檢測工作臺6或靠模定位裝置8的X軸位置及Y軸位置并將其發送至控制系統1,人機交互裝置9用于向控制系統1輸入指令;控制系統1通過控制X軸驅動裝置及Y軸驅動裝置驅動工作臺6或靠模定位裝置8移動使工作臺6相對靠模定位裝置8移動。
當工作臺6移動時,可將位置檢測器設于工作臺6上;當靠模定位裝置8移動時,可將位置檢測器設于靠模定位裝置8上。本實施例中,X軸驅動裝置用于驅動工作臺6沿X軸移動,Y軸驅動裝置用于驅動工作臺6沿Y軸移動,工作臺6下方設有導軌使得工作臺6能沿導軌滑動,具體可參照CN201520496532.9;位置檢測器用于檢測工作臺6的X軸位置及Y軸位置并將其發送至控制系統1。
使用該自動仿形編程系統加工木工工件時,將仿形模板7固定在工作臺6上,工人利用人機交互裝置9向控制系統1發送指令使X軸驅動裝置及Y軸驅動裝置分別驅動工作臺6沿X軸及Y軸移動,工作臺6運動帶動仿形模板7運動,工作臺6運動時使仿形模板7緊貼靠模軸承8移動,工作臺6運動過程中,位置檢測器實時檢測工作臺6的X軸位置及Y軸位置并將其發送至控制系統1,控制系統1根據接收到的位置檢測器檢測的工作臺6的位置信息建立工作臺6的移動軌跡曲線模型,然后卸下仿形模板7將待加工工件安裝在工作臺6上仿形模板7所在的位置,再次利用人機交互裝置9向控制系統1輸入指令,控制系統1根據已建立的工作臺6的移動軌跡曲線模型控制X軸驅動裝置及Y軸驅動裝置驅動工作臺6沿X軸及Y軸移動,以完成工件的自動加工。本發明一種自動仿形編程系統,該系統操作簡單,能實現木工的自動加工,使用該系統加工木工工件時,對工人的經驗要求低,能降低工人勞動強度及安全隱患,能減少仿形模板7的使用,進而節省成本。該自動仿形編程系統加工木工工件時的示意圖如圖4所示。
其中,所述位置檢測器為光柵尺位移傳感器、磁柵尺位移傳感器或編碼器;本實施例中,位置檢測器為編碼器。
另外,所述靠模定位裝置8為靠模軸承或靠模定位柱。所述靠模軸承包括固定桿及軸承,軸承與固定桿轉動連接,固定桿固定在某一位置不發生移動。
其中,所述人機交互裝置9為操作盒。
另外,X軸驅動裝置包括X軸電機2及X軸伺服驅動器4,X軸電機2與工作臺6連接,X軸伺服驅動器4與控制系統1連接用于驅動X軸電機2轉動進而驅動工作臺6沿X軸移動;Y軸驅動裝置包括Y軸電機3及Y軸伺服驅動器5,Y軸電機3與工作臺6連接,Y軸伺服驅動器5與控制系統1連接用于驅動Y軸電機3轉動進而驅動工作臺6沿Y軸移動。這樣設置能精確控制工作臺6的位置,進而提高工件的加工精度。
其中,用于檢測工作臺6的X軸位置的位置檢測器為X軸電機2的編碼器,X軸電機2的編碼器將檢測到的工作臺6的X軸位置通過X軸伺服驅動器4傳送至控制系統1保存;用于檢測工作臺6的Y軸位置的位置檢測器為Y軸電機3的編碼器,Y軸電機3的編碼器將檢測到的工作臺6的Y軸位置通過Y軸驅動器5傳送至控制系統1保存,如圖1所示。X軸電機2的編碼器通過X軸電機2的轉數獲取工作臺6的X軸位置,Y軸電機3的編碼器通過Y軸電機3的轉數獲取工作臺6的Y軸位置。這樣設置能夠精確檢測工作臺6的位置,進而提高工件的加工精度。
另外,X軸伺服驅動器4包括力矩控制模式及位置控制模式,力矩控制模式下控制系統1通過X軸伺服驅動器4指令控制X軸電機2的輸出扭矩,位置控制模式下控制系統1通過X軸伺服驅動器4指令控制X軸電機2的位置輸出;Y軸伺服驅動器5包括力矩控制模式及位置控制模式,力矩控制模式下控制系統1通過Y軸伺服驅動器5指令控制Y軸電機3的輸出扭矩,位置控制模式下控制系統1通過Y軸伺服驅動器5指令控制Y軸電機3的位置輸出。力矩控制模式下,便于建立工作臺6移動軌跡的曲線模型,位置控制模式下,便于實現待加工工件的自動加工,以降低人手參與程度及提高加工時的安全性;另外,這樣設置便于精確控制工作臺6的位置,進而進一步提高工件的加工精度。
其中,人機交互裝置9上設有手搖桿及控制按鍵,手搖桿通過控制系統1控制X軸驅動裝置驅動工作臺6或靠模定位裝置8沿X軸移動,手搖桿通過控制系統1控制Y軸驅動裝置驅動工作臺6或靠模定位裝置8沿Y軸移動,控制按鍵用于切換控制系統1的工作方式,如圖2所示為本實施例中人機交互裝置9的結構示意圖。本實施例中,工人用手操作手搖桿,以使控制系統1控制X軸驅動裝置及Y軸驅動裝置驅動工作臺6分別沿X軸與Y軸移動,這樣設置,便于工人操作控制系統1。
另外,控制系統1的工作方式包括軌跡采集工作方式及自動加工工作方式。
本實施例還提供一種自動仿形控制方法,包括如下步驟:
S1.建立移動軌跡的曲線模型:將仿形模板7安裝在工作臺6上,通過控制工作臺6或靠模定位裝置8的移動使得靠模定位裝置8能夠緊貼仿形模板7相對移動,移動過程中位置檢測器檢測工作臺6或靠模定位裝置8的坐標位置并將其發送至控制系統1,控制系統1根據接收到的坐標位置建立移動軌跡的曲線模型;
S2.工件的自動加工:卸下仿形模板7將待加工的工件安裝在工作臺6上仿形模板7所在的位置,通過控制系統1控制工作臺6或靠模定位裝置8按照步驟S1所建立的移動軌跡的曲線模型移動。
其中,步驟S1中,人機交互裝置9將控制系統1切換至軌跡采集工作方式,控制系統1通過控制X軸驅動裝置及Y軸驅動裝置驅動工作臺6移動使仿形模板7緊貼靠模定位裝置8移動,移動過程中位置檢測器用于檢測工作臺6的X軸位置及Y軸位置并將其發送至控制系統1保存,控制系統1根據接收到的工作臺6的X軸位置與Y軸位置建立工作臺6移動軌跡的曲線模型。
另外,步驟S2中,卸下靠模定位裝置8并將與靠模定位裝置8尺寸相同的刀具安裝在靠模定位裝置8所在的位置處,通過人機交互裝置9將控制系統1切換至自動加工工作方式,控制系統1根據已建立的工作臺6移動軌跡的曲線模型控制X軸驅動裝置及Y軸驅動裝置驅動工作臺6沿X軸及Y軸移動,以完成刀具對待加工工件的自動加工。
本發明一種自動仿形控制方法,只需要使用一次仿形模板7建立工作臺6的移動軌跡曲線模型,即可實現木工工件的批量自動加工,加工木工工件時,對工人的經驗要求低,能提高工件的加工效率,降低工人勞動強度及安全隱患。
其中,步驟S1中建立工作臺6移動軌跡的曲線模型的方式共有以下三種:第一種為手動建立方式,第二種為手動加自動建立方式,第三種為完全自動建立方式。
具體地,第一種手動建立方式:利用人機交互裝置9向控制系統1實時輸入力矩指令,使控制系統1通過X軸伺服驅動器4指令X軸電機2以輸入的力矩值驅動工作臺6沿X軸移動,通過Y軸伺服驅動器5指令Y軸電機3以輸入的力矩值驅動工作臺6沿Y軸移動,以使仿形模板7緊貼靠模定位裝置8移動,移動過程中X軸電機2的編碼器及Y軸電機3的編碼器分別檢測工作臺6的X軸位置及 Y軸位置并將其發送至控制系統1保存,控制系統1根據接收到的工作臺6的X軸位置與Y軸位置建立工作臺6移動軌跡的曲線模型。
第二種手動加自動建立方式:利用人機交互裝置9向控制系統1實時輸入力矩指令,使控制系統1通過X軸伺服驅動器4指令X軸電機2以輸入的力矩值驅動工作臺6沿X軸移動,通過Y軸伺服驅動器5指令Y軸電機3以輸入的力矩值驅動工作臺6沿Y軸移動,以使仿形模板7緊貼靠模定位裝置8移動一定距離以產生第一段前導軌跡段,移動過程中X軸電機2的編碼器及Y軸電機3的編碼器分別檢測工作臺6的X軸位置及 Y軸位置并將其發送至控制系統1保存以得到手動建立的工作臺6移動軌跡的曲線模型;利用人機交互裝置9指令控制系統1打開力矩自動控制功能,控制系統1根據采集到的工作臺6第一段前導軌跡段的曲線數據計算出第一段前導軌跡段終點位置處靠模定位裝置8施加給仿形模板7的法向力矩與切向力矩,如圖3所示,控制系統1將該法向力矩與切向力矩轉換為X軸伺服驅動器4及Y軸伺服驅動器5指令給X軸電機2及Y軸電機3的扭矩,X軸電機2及Y軸電機3根據該扭矩驅動工作臺6沿X軸及Y軸移動使仿形模板7緊貼靠模定位裝置8繼續移動,移動過程中X軸電機2的編碼器及Y軸電機3的編碼器分別檢測工作臺6的X軸位置及 Y軸位置并將其發送至控制系統1保存以得到自動建立的工作臺6移動軌跡的曲線模型,并作為后一段的前導軌跡,以此形成連續曲線模型;具體地,根據曲線漸變原理,控制系統1根據前一段前導軌跡段的曲線數據計算出前導軌跡段終點位置處靠模定位裝置8施加給仿形模板7的法向力矩與切向力矩,作為該自動仿形編程系統后續驅動之依據,迭代計算,使仿形模板7緊貼靠模定位裝置8持續移動,移動過程中X軸電機2的編碼器及Y軸電機3的編碼器分別檢測工作臺6的X軸位置及 Y軸位置并將其發送至控制系統1保存以得到自動建立的工作臺6移動軌跡的連續曲線模型;控制系統1將手動建立的工作臺移動軌跡的曲線模型與自動建立的工作臺移動軌跡的連續曲線模型組合起來以建立工作臺移動軌跡的完整曲線模型。
第三種完全自動建立方式:利用人機交互裝置9指令控制系統1打開力矩自動控制功能,通過人機交互裝置9向控制系統1輸入一個初始的力矩指令,使控制系統1通過X軸伺服驅動器4指令X軸電機2以初始的力矩值驅動工作臺6沿X軸移動,通過Y軸伺服驅動器5指令Y軸電機3以初始的力矩值驅動工作臺6沿Y軸移動,以使仿形模板7緊貼靠模定位裝置8移動,移動過程中X軸電機2的編碼器及Y軸電機3的編碼器分別檢測工作臺6的X軸位置及 Y軸位置并將其發送至控制系統1保存以得到完全自動建立的工作臺6移動軌跡的曲線模型。
以上三種方式均可實現工作臺6移動軌跡的曲線模型的建立,本實施例使用第二種,即手動加自動建立方式;工作臺6移動軌跡的曲線模型建立后,卸下靠模定位裝置8并將與靠模定位裝置8尺寸相同的刀具安裝在靠模定位裝置8所在的位置處,將待加工工件安裝在工作臺6上仿形模板7所在的位置,控制系統1根據已建立的工作臺6移動軌跡的曲線模型控制X軸驅動裝置及Y軸驅動裝置驅動工作臺6沿X軸及Y軸移動,即可實現待加工工件的自動加工。
另外,所述第一段前導軌跡段不小于1㎜。這樣設置便于控制系統1準確確定前導軌跡段終點位置處需要施加給X軸電機2及Y軸電機3的扭矩,使得控制系統1自動控制工作臺6移動時能保證仿形模板7與靠模定位裝置8始終緊貼,提高建立的工作臺6移動軌跡的曲線模型的精度。
其中,利用人機交互裝置9向控制系統1實時輸入力矩指令時,控制系統1根據人機交互裝置9上的手搖桿輸入信號的方向大小控制X軸電機2及Y軸電機3驅動工作臺6沿X軸及Y軸移動。這樣設置便于工人手動操作控制系統1控制工作臺6的移動方向及位置。
另外,通過點擊人機交互裝置9上相應的控制按鍵以將控制系統1切換至軌跡采集工作方式或自動加工工作方式。控制按鍵的控制方式便于工人切換控制系統的工作方式。
顯然,本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例,而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明權利要求的保護范圍之內。