本發(fā)明屬于精密加工技術(shù)，涉及一種研磨自動(dòng)加注裝置，特別涉及一種微小軸類研磨自動(dòng)加注裝置及控制方法。
背景技術(shù)：
1、在微小軸類零件，如醫(yī)療器械主軸、精密儀表轉(zhuǎn)軸的超精研磨中，傳統(tǒng)人工加注研磨膏和水存在精度低，存在膏體覆蓋不均致粗糙度差異＞30%、水量失調(diào)降低研磨效率40%的問題。自動(dòng)化設(shè)備適應(yīng)性差，其固定參數(shù)無法響應(yīng)膏體粘度變化及環(huán)境干擾，導(dǎo)致30%材料浪費(fèi)，以及實(shí)時(shí)檢測缺失，如停機(jī)抽檢效率低下、環(huán)境光與水滴微體積監(jiān)測難三大缺陷，因此，急需一種具備毫米級精準(zhǔn)控制、工況自適應(yīng)與抗干擾在線檢測能力的智能加注裝置及其方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供了一種一種微小軸類研磨自動(dòng)加注裝置及控制方法，來解決以上問題。
2、本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：?一種微小軸類研磨自動(dòng)加注裝置，其特征在于，包括研磨膏加注模塊、加水模塊、檢測系統(tǒng)以及控制單元；
3、所述研磨膏加注模塊包括用于連接壓縮氣源的針筒式儲(chǔ)膏罐、末端設(shè)有45°導(dǎo)流斜面的出膏嘴、以及串聯(lián)連接的比例調(diào)壓閥和高速電磁閥，用于以調(diào)節(jié)并控制膏體的輸出流量；
4、所述研磨膏加注模塊包含連接壓縮氣源的針筒式儲(chǔ)膏罐，串聯(lián)設(shè)置的比例調(diào)壓閥與高速電磁閥用于控制出膏流量，以及末端設(shè)有45°導(dǎo)流斜面的出膏嘴；
5、所述加水模塊包括與醫(yī)用級硅膠軟管連接的儲(chǔ)水箱、通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的六滾輪蠕動(dòng)泵，以及尖端呈錐形的滴水針頭；
6、所述檢測系統(tǒng)包括面向工件夾持位的顏色傳感器和用于包覆滴水針頭的光纖傳感器；
7、所述控制單元包括用于調(diào)節(jié)高速電磁閥開啟時(shí)間和比例調(diào)壓閥氣體壓力計(jì)時(shí)的壓力雙變量控制器、用于控制蠕動(dòng)泵步進(jìn)電機(jī)脈沖數(shù)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，以及執(zhí)行加注時(shí)序優(yōu)化的防干涉機(jī)構(gòu)。
8、在上述的一種微小軸類研磨自動(dòng)加注裝置中，所述顏色傳感器配置650nm紅色光源，用于檢測研磨棒表面反射光強(qiáng)，所述光纖傳感器的發(fā)射端與接收端光纖間距為0.5mm。
9、在上述的一種微小軸類研磨自動(dòng)加注裝置中，該顏色傳感器可獲取研磨棒表面初始反射光強(qiáng)值v0，并實(shí)時(shí)監(jiān)測加注過程中的反射光強(qiáng)值vt，當(dāng)滿足δv=v0-vt≥1500lux時(shí)，生成研磨膏覆蓋到位信號。
10、在上述的一種微小軸類研磨自動(dòng)加注裝置中，所述光纖傳感器具有980nm紅外發(fā)射光纖和對數(shù)放大器的信號接收端，當(dāng)?shù)我和ㄟ^導(dǎo)致光信號衰減≥30db時(shí)，觸發(fā)蠕動(dòng)泵停止指令。
11、在上述的一種微小軸類研磨自動(dòng)加注裝置中，所述滴水針頭的尖端錐角為55°～65°。
12、在上述的一種微小軸類研磨自動(dòng)加注裝置中，所述防干涉機(jī)構(gòu)通過以下時(shí)序規(guī)則協(xié)調(diào)動(dòng)作，當(dāng)電磁閥的開啟時(shí)間ta≥?80ms時(shí)，在所述電磁閥關(guān)閉時(shí)刻之前的5ms時(shí)刻啟動(dòng)蠕動(dòng)泵，且加水延遲時(shí)間與加膏時(shí)間的比例為1:5。
13、一種微小軸類研磨自動(dòng)加注控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
14、s1:設(shè)定研磨膏加注參數(shù),氣壓p為預(yù)定氣壓值，電磁閥開啟時(shí)間t為預(yù)定時(shí)間區(qū)間；
15、s2:啟動(dòng)氣路加注研磨膏，同時(shí)通過顏色傳感器持續(xù)采集反射光信號；
16、s3:當(dāng)反射光信號變化量δv達(dá)到第一設(shè)定閾值時(shí)，關(guān)閉電磁閥并記錄實(shí)際加注時(shí)間ta；
17、s4:基于所述實(shí)際加注時(shí)間ta計(jì)算加水步進(jìn)脈沖數(shù)n，計(jì)算公式為n=k·ta，其中k為預(yù)設(shè)耦合系數(shù)；
18、s5:啟動(dòng)蠕動(dòng)泵執(zhí)行加水操作，并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行n個(gè)脈沖，同時(shí)通過光纖傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測水流狀態(tài)；
19、s6:當(dāng)光纖傳感器信號衰減量達(dá)到第二設(shè)定閾值，或步進(jìn)電機(jī)脈沖計(jì)數(shù)達(dá)到n時(shí)，停止蠕動(dòng)泵運(yùn)行。
20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本微小軸類研磨自動(dòng)加注裝置及控制方法解決了微小軸類研磨中膏體覆蓋不均、水膏比例失調(diào)、人工加注效率低三大痛點(diǎn)，通過光-機(jī)-電閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)加注全過程自動(dòng)化與量化管理，研磨一致性提升90%以上，適用于精密儀器、醫(yī)療器械等微細(xì)軸類零件的高效研磨產(chǎn)線。
1.一種微小軸類研磨自動(dòng)加注裝置，其特征在于，包括研磨膏加注模塊、加水模塊、檢測系統(tǒng)以及控制單元；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微小軸類研磨自動(dòng)加注裝置，其特征在于，所述顏色傳感器配置650nm紅色光源，用于檢測研磨棒表面反射光強(qiáng)，所述光纖傳感器的發(fā)射端與接收端光纖間距為0.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微小軸類研磨自動(dòng)加注裝置，其特征在于，該顏色傳感器可獲取研磨棒表面初始反射光強(qiáng)值v0，并實(shí)時(shí)監(jiān)測加注過程中的反射光強(qiáng)值vt，當(dāng)滿足δv=v0-vt≥1500lux時(shí)，生成研磨膏覆蓋到位信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微小軸類研磨自動(dòng)加注裝置，其特征在于，所述光纖傳感器具有980nm紅外發(fā)射光纖和對數(shù)放大器的信號接收端，當(dāng)?shù)我和ㄟ^導(dǎo)致光信號衰減≥30db時(shí)，觸發(fā)蠕動(dòng)泵停止指令。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微小軸類研磨自動(dòng)加注裝置，其特征在于，所述滴水針頭的尖端錐角為55°～65°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微小軸類研磨自動(dòng)加注裝置，其特征在于，所述防干涉機(jī)構(gòu)通過以下時(shí)序規(guī)則協(xié)調(diào)動(dòng)作，當(dāng)電磁閥的開啟時(shí)間ta≥?80ms時(shí)，在所述電磁閥關(guān)閉時(shí)刻之前的5ms時(shí)刻啟動(dòng)蠕動(dòng)泵，且加水延遲時(shí)間與加膏時(shí)間的比例為1:5。
7.一種基于權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的微小軸類研磨自動(dòng)加注控制方法，其特征在于，包括以下步驟：