[发明专利]一种柔性恒力研磨抛光机构有效

专利信息
申请号: 201910218630.9 申请日: 2019-03-21
公开(公告)号: CN110026887B 公开(公告)日: 2020-06-19
发明(设计)人: 陈贵敏;马付雷;李玲玲;赵飞;梅雪松 申请(专利权)人: 西安交通大学
主分类号: B24B41/00 分类号: B24B41/00;B24B41/04
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 徐文权
地址: 710049 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 柔性 恒力 研磨 抛光 机构
【说明书】:

一种柔性恒力研磨抛光机构,包括外壳、传动装置、驱动装置、恒力机构、传动轴和磨头;驱动装置固定设置在外壳内的一端,传动装置的一端连接驱动装置的输出端,传动装置的另一端连接传动轴,传动轴连接磨头,磨头位于外壳外部;恒力机构设置在磨头和传动装置之间,且恒力机构套设在传动轴上。本发明对工件施加打磨压力时,磨头会带动输出端沿传动轴方向运动,同时簧片会在力的作用下发生弯曲变形,产生的恒定的反作用力会作用于输出端和磨头,固定端的导向孔则会对传动轴产生约束,提供了一个导向作用,使传动轴只能沿着其轴线进行运动,最终提供了一个精准行程的恒力,保证磨削精度。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域,特别涉及一种柔性恒力研磨抛光机构。

背景技术

磨削加工是加工环节中的重要一环,在高精度的磨削加工中,对工件施加的磨削压力是影响表面加工质量的重要因素,因此保证磨削压力的恒定是确保磨削质量和效率的关键。现阶段一般采用机械臂与恒力研磨抛光装置结合的方式对工件进行自动化磨削,但在磨削过程中要根据工件的结构调整机械手和恒力研磨抛光装置的空间位置,而传统的位置控制方式难以满足不同工件的磨削要求,使工件的磨削质量受到严重影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性恒力研磨抛光机构,以解决上述问题。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种柔性恒力研磨抛光机构,包括外壳、传动装置、驱动装置、恒力机构、传动轴和磨头;驱动装置固定设置在外壳内的一端,传动装置的一端连接驱动装置的输出端,传动装置的另一端连接传动轴,传动轴连接磨头,磨头位于外壳外部;恒力机构设置在磨头和传动装置之间,且恒力机构套设在传动轴上。

进一步的,恒力机构包括N个恒力单元,N大于等于1,每个恒力单元依次连接形成恒力机构;恒力单元包括输出端、弹性部件、固定端和导向管;输出端和固定端平行设置,输出端和固定端之间设置有若干弹性部件,固定端的几何中心设置有通孔,导向管垂直设置在输出端的几何中心,导向管能够穿过通孔;磨头设置在输出端一侧。

进一步的,弹性部件的个数大于等于2,且若干弹性部件在输出端和固定端之间形成伞状结构;传动轴依次穿过每个恒力单元的导向管设置;恒力单元固定设置在恒力单元固定架上,且每个恒力单元的固定端与恒力单元固定架固定连接;当靠近磨头一侧的恒力单元的弹性部件压缩时,其导向管能够顶在下一个恒力单元的输出端上。

进一步的,弹性部件为簧片或集中柔度式结构;集中柔度式结构为椭圆形或半圆形柔性铰链,簧片或者集中柔度式结构的两端分别和输出端与固定端连接,弹性部件与输出端或固定端的连接方式均为铰接或固定连接;簧片或者集中柔度式结构与传动轴所在轴向方向的角度范围为20~85°。

进一步的,传动装置包括联轴器、第一连杆和第二连杆;四个第二连杆收尾铰接形成四边形;四边形的一个角与联轴器之间通过第一连杆固定连接,与其相对的角与传动轴固定连接。

进一步的,驱动装置包括电机座和电机,电机固定设置在电机座上,电机的输出端与联轴器连接。

进一步的,磨头固定设置在磨头基座上,磨头基座与恒力机构端部固定连接。

与现有技术相比,本发明有以下技术效果:

本发明对工件施加打磨压力时,磨头会带动输出端沿传动轴方向运动,同时簧片会在力的作用下发生弯曲变形,产生的恒定的反作用力会作用于输出端和磨头,固定端的导向孔则会对传动轴产生约束,提供了一个导向作用,使传动轴只能沿着其轴线进行运动,最终提供了一个精准行程的恒力,保证磨削精度。

本发明结构精简,造价较低,不需要复杂控制即可提供精准的恒力;

本发明与机械臂配合时,能适应多种复杂平面。

本发明易于模块化,可集成度高。

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