[发明专利]一种变刚度打磨装置

说明书

本发明属于打磨加工技术领域，并公开了一种变刚度打磨装置，其包括基座、第一调节单元、第二调节单元和打磨单元，第一调节单元和第二调节单元设置在基座上，第一调节单元包括能够输出双向运动且刚度可调的第一执行器，其一端固连基座，另一端通过第一连杆与打磨单元铰接，第二调节单元包括能够输出双向运动且刚度可调的第二执行器，其一端固连基座，另一端通过第二连杆和第三连杆与打磨单元铰接；通过第一执行器和第二执行器的运动调整打磨单元的位置和方向，通过单独调节两执行器刚度调整打磨单元的旋转刚度，及同时调节两执行器刚度调整打磨单元的位置刚度。本发明可实现打磨工具位置、姿态和刚度的主动调节，具有结构简单，操作方便等优点。

技术领域

本发明属于打磨加工技术领域，更具体地，涉及一种变刚度打磨装置。

背景技术

加工过程中，尤其是对于高强度复合材料的打磨加工，由于加工的不连续性和加工工具的刚度问题，使得加工过程中会产生一定的振动，影响加工精度和工件表面质量，甚至降低加工工装的寿命。因此，设计一种具有变刚度特性的打磨平台对于加工作业尤其是打磨加工作业具有重要意义。

专利CN201810035847.1提出了一种可伸缩的打磨装置，其通过弹簧对打磨工具的位置和姿态进行微调，并具有一定的柔性。但是其结构复杂，且无法对打磨工具的位置、姿态和刚度进行主动控制。因此，有必要进行研究，以获得一种可对打磨工具的位置、姿态和刚度进行主动控制的打磨装置。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种变刚度打磨装置，其通过设置两组能够输出双向运动且刚度可调的执行器实现打磨工具位置、姿态和刚度的主动调节，具有结构简单，操作方便等优点。

为实现上述目的，本发明提出了一种变刚度打磨装置，其包括基座、第一调节单元、第二调节单元和打磨单元，其中，所述第一调节单元和第二调节单元设置在基座上，该第一调节单元包括能够输出双向运动且刚度可调的第一执行器，该第一执行器的一端固连在所述基座上，另一端通过第一连杆与所述打磨单元铰接，该第二调节单元包括能够输出双向运动且刚度可调的第二执行器，该第二执行器的一端固连在所述基座上，另一端通过第二连杆和第三连杆与所述打磨单元铰接；以此通过所述第一执行器和第二执行器的运动调整打磨单元的位置和方向，并通过单独调节第一执行器或第二执行器的刚度以调整打磨单元的旋转刚度，以及同时调节第一执行器和第二执行器的刚度以调整打磨单元的位置刚度。

作为进一步优选的，所述打磨单元包括工作平台及安装在工作平台上的打磨工具，该工作平台与第一连杆、第二连杆和第三连杆铰接。

作为进一步优选的，所述工作平台上还设置有传感器。

作为进一步优选的，所述第一执行器和第二执行器优选为气缸。

作为进一步优选的，所述第一执行器上设置有第一运动平台，其通过该第一运动平台与所述第一连杆铰接。

作为进一步优选的，所述第二执行器上设置有第二运动平台，其通过该第二运动平台与所述第二连杆和第三连杆铰接。

作为进一步优选的，所述第二连杆和第三连杆平行设置或交叉设置。

作为进一步优选的，所述基座上还设置有对第一执行器和第二执行器进行导向的导轨。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明通过设置两组与打磨单元相连的能够输出双向运动且刚度可调的执行器，实现打磨工具位置、姿态和刚度的主动控制，具有结构简单，操作方便等优点。

2.本发明通过设置传感器以测量得到工作平台的振动信号，以此可根据该振动信号求得最优刚度，以此来调节两个执行器的刚度，进而调节打磨工具的刚度，实现打磨装置刚度的最优匹配。