本技术涉及磨床，尤其涉及一种应用于刀尖圆弧加工的研磨机及其控制方法。
背景技术：
1、圆角研磨机是一种用于加工数控刀具刀尖圆弧、使刀尖形成圆角（r角）的机械设备，广泛应用于各类数控刀具；圆角研磨机通过特定的砂轮、磨头等研磨工具对刀具刀尖进行高速旋转磨削，从而将工件的直角或锐角边缘打磨成圆滑的r角，这一过程不仅可以改善工件的外观质量，还能够提高刀具的使用性能和使用寿命。
2、参照图1，现有技术中的产品刀具生产成型之后，需要对产品刀具的刃尖处进行打磨形成圆角，以提高产品刀具的强度，降低使用时受力崩断的可能。目前授权公告号为cn209503680u的中国专利公开了一种刃部打磨机，包括底座、产品夹具组件、料仓及送料组件、产品换角机构、x/y轴加工机构、ccd固定机构、砂轮主轴部分和砂轮修整部分，其中产品夹具组件用于装夹待加工的产品刀具，而ccd固定机构用于ccd相机，而刃部打磨机配备有用于显示ccd相机成像画面的成像系统，用于实现对装夹在产品夹具组件中的产品进行定位测量与检测。
3、在实际加工过程中，通过在成像系统设定一个辅助圆，该刃部打磨机主要是通过人工调整圆心、手动调节刀尖位置以及手动进刀的方式对产品刀具进行位置调整，然而此过程中不可避免地存在一定的偏心误差，会直接降低所加工的产品刀具的面型精度和尺寸精度，从而使产品刀具的使用性能下降，导致产品刀具的成品质量较差。
技术实现思路
1、基于此，本技术提供了一种应用于刀尖圆弧加工的研磨机及其控制方法，能够对产品刀具加工时的位置误差进行自动补偿，提高所制得的成品质量。
2、第一方面，本技术提供的一种应用于刀尖圆弧加工的研磨机采用如下技术方案：
3、一种应用于刀尖圆弧加工的研磨机，包括设备总成、用于放置产品刀具的上料装置、用于夹持转移产品刀具的转运装置、用于夹持固定产品刀具的夹具装置、用于对产品刀具研磨的研磨装置以及用于对产品刀具测量定位的ccd成像装置；
4、其中，夹具装置包括转动设置于设备总成的电动转台、移动设置于电动转台的x/y治具滑台机构、移动设置于x/y治具滑台机构的摆角滑台机构以及固定于摆角滑台机构的夹具机构；
5、ccd成像装置包括ccd相机模组、显示器和工控主机，ccd相机模组设置于夹具机构正上方；显示器通讯连接于ccd相机模组并用于成像显示，且显示器内具有用于测定产品刀具定位误差的视觉测量系统；
6、工控主机通过控制器电连接于x/y治具滑台机构，视觉测量系统通讯连接于工控主机，用于在测得位置误差后发送信号至工控主机，工控主机通过控制器驱使x/y治具滑台机构移动进行位置调整。
7、通过采用上述的技术方案，本技术中待加工的产品刀具放置于上料装置、由转运装置转移至夹具装置处进行夹持固定，利用研磨装置能够对固定的产品刀具进行研磨，以形成所想要的倒角形状。
8、在产品刀具的倒角研磨过程中，利用ccd相机模组实时捕捉产品刀具刀尖的位置图像、将图像发送至显示器中并于显示屏上成像显示，利用视觉测量系统计算出当前位置的x方向与y方向的位置误差、并与视觉测量系统测得的标准圆心位置作比对，将得到的位置误差信号发送至工控主机，通过控制器控制x/y治具滑台机构进行位置调整，能够对产品刀具加工时的位置误差进行自动补偿。通过在研磨加工时对每件产品刀具都进行实时位置调整，能够实现该研磨机的自动化超精密加工，使得成型的产品刀具保持良好的面型精度和尺寸精度，确保产品质量。
9、可选的，ccd成像装置还包括设置于夹具机构正下方的辅助光源，辅助光源同轴固定于电动转台；电动转台设有用于覆盖辅助光源射光口的防尘板，防尘板通过抽拉气缸滑移连接于电动转台。
10、通过采用上述的技术方案，通过使辅助光源与电动转台保持同轴，电动转台旋转时能够确保辅助光源始终位于夹具机构的正下方，有利于使产品刀具刀尖处的灯光度保持一致，提高ccd相机模组捕捉图像的清晰度；另外，在每个产品刀具的刀尖影像捕捉完成后，通过抽拉气缸以控制防尘板移动至辅助光源上方以遮挡住射光口，能够减少研磨产生的金属粉末掉落于辅助光源射光口的情况发生，确保辅助光源的亮度良好。
11、可选的，摆角滑台机构包括固定于x/y治具滑台机构的固定座、设置于固定座侧面的垂直摆角板以及滑移连接于垂直摆角板的夹具座；其中，垂直摆角板设有弧形凸部，弧形凸部的弧线轴心与x轴相重合，夹具座设有与弧形凸部卡接适配的弧形卡槽；
12、弧形凸部设有贯通于垂直摆角板的弧形滑槽，弧形滑槽与弧形凸部同轴设置；夹具座连接有导向插柱，导向插柱匹配穿设于弧形滑槽并于弧形滑槽内自由移动；
13、固定座与垂直摆角板之间固定设置有用于迫使导向插柱移动的z轴丝杆传动组件，z轴丝杆传动组件的移动端连接有推拉板，推拉板开设有引导槽，导向插柱局部插设于引导槽内部。
14、通过采用上述的技术方案，针对需要对边缘作倾斜倒角的刀具产品，通过控制z轴丝杆传动组件以带动推拉板移动，推拉板上引导槽的侧壁能够抵于导向插柱、迫使导向插柱在弧形滑槽内部移动，从而使夹具座绕弧形凸部的弧线轴心作一定角度的偏转，实现了夹具座以及固定于夹具座的夹具机构绕x轴方向的角度转动调节。
15、可选的，摆角滑台机构还包括转动插设于夹具座的摆角轴、固定卡设于摆角轴外周侧的夹紧块以及用于迫使夹紧块转动的微动气缸，夹具机构可拆卸固定于摆角轴；
16、其中，夹紧块设有活动槽，微动气缸的活动端固定连接有活动块，活动块活动插设于活动槽；活动槽的侧壁设有构造槽，活动块侧面固定有防脱柱，防脱柱局部位于构造槽内部。
17、通过采用上述的技术方案，通过使夹具机构可拆卸安装于摆角轴，能够根据待加工的产品刀具形状、便捷地更换对应的夹具机构，提高该研磨机的兼容性和使用性；并且，针对于需要对边缘作倾斜倒角的刀具产品，通过控制微动气缸以带动活动块移动，活动块移动过程中防脱柱抵于构造槽侧壁、迫使夹紧块绕摆角轴的中轴线作一定角度的周向转动，实现了摆角轴以及固定于摆角轴的夹具机构绕y轴方向的角度转动调节。
18、可选的，转运装置包括固定于设备总成的机械手、固定于机械手的移送基座以及固定于移送基座的第一夹持气缸；第一夹持气缸具有两个活动端、且分别固定有第一夹块，两个第一夹块的相邻侧面分别设为夹取平面，用于与产品刀具的侧面匹配抵接；两个第一夹块的相背侧面分别设为夹取弧面，用于与产品刀具的中心内壁匹配抵接。
19、通过采用上述的技术方案，通过设置机械手以带动移送基座在设备总成内移动，能够使第一夹持气缸移动至产品刀具外侧并对产品刀具进行夹取。在具体加工过程中，产品刀具有立装和平装两种方式，立装方式下产品刀具的轴线方向呈水平设置，第一夹持气缸的两个活动端常态抵贴，通过使两个第一夹块共同进入产品刀具中心内圈，控制第一夹持气缸动作使第一夹块的夹取弧面抵于产品刀具的中心内壁，能够对产品刀具进行稳固夹取；而在平装方式下，产品刀具的轴线方向呈竖直设置，第一夹持气缸的两个活动端常态远离；通过使两个第一夹块分别位于产品刀具的两相对侧，控制第一夹持气缸动作使第一夹块的夹取平面抵于产品刀具，也能够对产品刀具进行稳固夹取；该方式下在进行立装产品刀具和平装产品刀具的种类更换时，通过设定的程序能够方便地完成更换作业，无需人工拆卸及更换夹具，有利于减少停机时间，提高设备产能。
20、可选的，上料装置包括滑移连接于设备总成的料仓以及固定设置于设备总成的待料平台，待料平台位于料仓外侧；料仓与设备总成之间设有升降机构，升降机构用于控制料仓沿z轴方向升降；
21、料仓内侧设有多层支架板，每一支架板均安置有上料盘，上料盘表面设有多个用于摆放产品刀具的放置工位；上料盘靠近夹具装置的侧面固定有料盘拉扣，料盘拉扣开设有插接口；
22、移送基座侧面固定有用于与插接口插接配合的料盘拉板，料盘拉板与第一夹持气缸分设于移送基座的两相对侧；当料盘拉板插入插接口后，机械手动作能够将上料盘移送至待料平台。
23、通过采用上述的技术方案，产品刀具一一放置于上料盘的各个放置工位后，通过将各个上料盘分别放置于料仓的支架板上，控制升降机构动作能够使各个上料盘依次移动至与待料平台处于同一水平高度；利用机械手带动移送基座移动，使料盘拉板匹配插入料盘拉扣的插接口内，而后机械手能够带着上料盘进入待料平台内部，以便于第一夹持气缸带动第一夹块夹取产品刀具并进行转运。
24、可选的，上料盘分设为平装料盘和立装料盘，立装料盘的放置工位呈楔形，当产品刀具摆放于放置工位时，产品刀具的各个侧面均能够贴合于放置工位内壁；立装料盘的底面设有多个连通口，连通口与放置工位之间数量匹配，各个连通口分别与各个放置工位对应连通；
25、待料平台下方设置有负压装置，负压装置包括竖向滑移连接于设备总成的升降立板、用于驱使升降立板升降的z轴驱动机构、滑移连接设置于升降立板的侧移支架以及用于驱使侧移支架侧向移动的x轴驱动机构；
26、侧移支架固定有负压罩，负压罩的顶面设有负压腔、并粘贴有弹性胶垫，弹性胶垫位于负压腔的周侧外沿，当z轴驱动机构迫使侧移支架向上移动时，弹性胶垫弹性抵接于立装料盘；侧移支架的底部设有与负压腔相连通的负压管，负压管的端部连接有负压发生器。
27、通过采用上述的技术方案，立装料盘用于摆放轴线方向呈水平设置的刀具产品，并且产品刀具放置于放置工位时能够与放置工位的各个内壁相贴合；在机械手带动立装料盘移动至待料平台的过程中，产品刀具可能发生跳动导致其摆放位置发生改变，此时通过z轴驱动机构驱使升降立板和侧移支架向上移动，负压罩上的弹性胶垫能够弹性抵贴于立装料盘底面，通过控制负压发生器运作使得负压腔内部形成负压，负压作用于连通口能够形生作用于产品刀具且方向向下的负压吸力，有利于对产品刀具的位置进行调整，便于产品刀具精确摆放于放置工位内部；x轴移动机构的设置能够使负压罩依次经过各列放置工位的底部，进而对整个立装料盘上的产品刀具进行位置调整。
28、可选的，升降立板的顶部垂直固定有定位件，定位件的顶部高于负压管，且定位件的宽度与插接口的宽度相适配；插接口的底部设有阔口部，阔口部的宽度大于插接口的宽度，当z轴驱动机构迫使侧移支架向上移动时，定位件率先插入插接口内部。
29、通过采用上述的技术方案，当z轴移动机构驱使升降立板和侧移支架向上移动之后，定位件能够进入插接口底部的阔口部、抵于阔口部内壁并逐渐插入插接口内，从而逐渐调整立装料盘在待料平台上的位置，提高立装料盘进入待料平台之后的位置精度，确保机械手顺利带动第一夹持气缸以对产品刀具进行精确夹取。
30、可选的，研磨机还包括用于使产品刀具角度改变的换向装置，换向装置包括固定于设备总成的换向基座、转动连接于换向基座的翻转座以及用于驱使翻转座转动的推移气缸；其中，翻转座固定有旋转气缸，旋转气缸的两相对侧面分别具有旋转端台，其中一个旋转端台固定有第二夹持气缸，第二夹持气缸的两个活动端分别固定有第二夹块；另一旋转端台固定有承接座，承接座顶面设有用于放置产品刀具的多边形槽；
31、推移气缸固定于换向基座，推移气缸的活动端固定连接有滑移座，滑移座滑移连接于换向基座；滑移座的侧面设有竖向设置的t形滑槽，t形滑槽内部滑移安装有t形滑块，t形滑块垂直固定有连杆件，连杆件远离t形滑块的端部垂直固定有插杆件；翻转座靠近承接座的侧面设有立板，插杆件与立板转动连接。
32、通过采用上述的技术方案，第二夹持气缸的两个夹块能够对立装的刀具产品进行夹取，而承接座的多边形槽能够用于放置平装的刀具产品；通过推移气缸动作以带动滑移座移动，滑移座上的t形滑块在t型滑槽内部竖向移动，能够利于连杆件和插杆件拉动翻转座转动，从而切换使用承接座和第二夹持气缸，能够在进行立装和平装的产品刀具进行更换时快速完成研磨机的生产切换，有利于减少停机时间，提高设备产能。
33、第二方面，本技术提供的一种控制方法采用如下技术方案：
34、一种基于上述研磨机的控制方法，具体包括以下步骤：
35、作业准备阶段s1；设定校正比例；通过在ccd相机模组的视野范围内放置一个已知直径的标准件，在视觉测量系统软件中输入已知的直径值、生成校正辅助圆，调节校正比例使辅助圆的外径与标准件的两边相切，得到校正比例；输入当前产品刀具的已知圆弧半径，在显示屏的ccd图像中生成相应尺寸的研磨辅助圆；
36、作业准备阶段s2；将产品刀具点动装夹于夹具机构，ccd相机模组捕捉到产品投影图像并显示于显示屏；在视觉测量系统软件中将产品投影图像设定为模板，后续以此图像模板为判断依据进行产品刀具的影像定位；
37、作业准备阶段s3；点动控制电动转台往复旋转0°及180°，ccd相机模组分别在0°位置和180°位置进行图像采集，通过视觉测量系统计算位置误差值，发送信号至工控主机、通过控制器控制x/y治具滑台机构移动进行位置调整；多次旋转及调整之后产品刀具的刀尖的两条边与研磨辅助圆完全相切，此时研磨辅助圆的圆心与电动转台的圆心相重合；
38、作业阶段s4；在产品刀具批量加工过程中，ccd相机模组实时捕捉产品刀具刀尖的坐标位置，并与视觉测量系统图像中的研磨辅助圆的坐标进行比对计算，通过得出的x方向与y方向的误差值控制x/y治具滑台机构移动，使产品刀具刀尖的两条边均与研磨辅助圆相切。
39、通过采用上述的技术方案，经过作业准备阶段s1-s3，能够使研磨辅助圆与电动转台的圆心精准定位；在实际作业过程中，利用视觉测量系统实时捕捉产品刀具刀尖的位置图像与研磨辅助圆作位置比对，通过x/y治具滑台机构以对产品刀具位置进行实时调整，能够实现自动化超精密加工，使得成型的产品刀具保持良好的面型精度和尺寸精度，确保产品质量。
40、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
41、1.通过设置ccd相机模组实时捕捉产品刀具刀尖的位置图像，利用视觉测量系统计算出当前位置的x方向与y方向的位置误差、并与视觉测量系统测得的标准圆心位置作比对，能够对产品刀具加工时的位置误差进行自动补偿，提高所制得的成品质量，实现该研磨机的自动化超精密加工；
42、2.通过设置于第一夹块的夹取弧面和夹取平面，夹取弧面能够抵于产品刀具的中心内壁以对平装的产品刀具进行稳固夹取，夹取平面能够抵于产品刀具的外侧面以对立装的产品刀具进行稳固夹取，有利于快速完成立装和平装的产品刀具的切换，减少停机时间，提高设备产能；
43、3.通过z轴驱动机构和x轴驱动机构以带动负压罩经过各排放置工位下方，负压发生器使负压腔内形成的负压作用于连通口，能够形成作用于产品刀具且方向向下的负压吸力，有利于对产品刀具的位置进行调整，便于产品刀具精确摆放于放置工位内部。
1.一种应用于刀尖圆弧加工的研磨机，其特征在于：包括设备总成（1）、用于放置产品刀具的上料装置（2）、用于夹持转移产品刀具的转运装置（3）、用于夹持固定产品刀具的夹具装置（4）、用于对产品刀具研磨的研磨装置（5）以及用于对产品刀具测量定位的ccd成像装置（6）；
2.根据权利要求1所述的研磨机，其特征在于：所述ccd成像装置（6）还包括设置于夹具机构（44）正下方的辅助光源（63），所述辅助光源（63）同轴固定于电动转台（41）；所述电动转台（41）设有用于覆盖辅助光源（63）射光口的防尘板（65），所述防尘板（65）通过抽拉气缸（64）滑移连接于电动转台（41）。
3.根据权利要求1所述的研磨机，其特征在于：所述摆角滑台机构（43）包括固定于x/y治具滑台机构的固定座（431）、设置于固定座（431）侧面的垂直摆角板（432）以及滑移连接于垂直摆角板（432）的夹具座（433）；其中，所述垂直摆角板（432）设有弧形凸部（4321），所述弧形凸部（4321）的弧线轴心与x轴相重合，所述夹具座（433）设有与弧形凸部（4321）卡接适配的弧形卡槽（4331）；
4.根据权利要求3所述的研磨机，其特征在于：所述摆角滑台机构（43）还包括转动插设于夹具座（433）的摆角轴（435）、固定卡设于摆角轴（435）外周侧的夹紧块（436）以及用于迫使夹紧块（436）转动的微动气缸（437），所述夹具机构（44）可拆卸固定于摆角轴（435）；
5.根据权利要求1所述的研磨机，其特征在于：所述转运装置（3）包括固定于设备总成（1）的机械手（31）、固定于机械手（31）的移送基座（32）以及固定于移送基座（32）的第一夹持气缸（33）；所述第一夹持气缸（33）具有两个活动端、且分别固定有第一夹块（34），两个所述第一夹块（34）的相邻侧面分别设为夹取平面（341），用于与产品刀具的侧面匹配抵接；两个所述第一夹块（34）的相背侧面分别设为夹取弧面（342），用于与产品刀具的中心内壁匹配抵接。
6.根据权利要求5所述的研磨机，其特征在于：所述上料装置（2）包括滑移连接于设备总成（1）的料仓（21）以及固定设置于设备总成（1）的待料平台（24），所述待料平台（24）位于料仓（21）外侧；所述料仓（21）与设备总成（1）之间设有升降机构（22），所述升降机构（22）用于控制料仓（21）沿z轴方向升降；
7.根据权利要求6所述的研磨机，其特征在于：所述上料盘（23）分设为平装料盘和立装料盘（234），所述立装料盘（234）的放置工位（231）呈楔形，当所述产品刀具摆放于放置工位（231）时，所述产品刀具的各个侧面均能够贴合于放置工位（231）内壁；所述立装料盘（234）的底面设有多个连通口（235），所述连通口（235）与放置工位（231）之间数量匹配，各个所述连通口（235）分别与各个放置工位（231）对应连通；
8.根据权利要求7所述的研磨机，其特征在于：所述升降立板（71）的顶部垂直固定有定位件（711），所述定位件（711）的顶部高于负压管（76），且所述定位件（711）的宽度与插接口（233）的宽度相适配；所述插接口（233）的底部设有阔口部，所述阔口部的宽度大于插接口（233）的宽度，当所述z轴驱动机构迫使侧移支架（73）向上移动时，所述定位件（711）率先插入插接口（233）内部。
9.根据权利要求1所述的研磨机，其特征在于：还包括用于使产品刀具角度改变的换向装置（8），所述换向装置（8）包括固定于设备总成（1）的换向基座（81）、转动连接于换向基座（81）的翻转座（82）以及用于驱使翻转座（82）转动的推移气缸（83）；其中，所述翻转座（82）固定有旋转气缸（86），所述旋转气缸（86）的两相对侧面分别具有旋转端台，其中一个所述旋转端台固定有第二夹持气缸（87），所述第二夹持气缸（87）的两个活动端分别固定有第二夹块（871）；另一所述旋转端台固定有承接座（88），所述承接座（88）顶面设有用于放置产品刀具的多边形槽（881）；
10.一种基于权利要求1-9中任意一项所述的研磨机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
