[发明专利]一种双四轴反向并联机构的金属曲面抛光装置

说明书

一种双四轴反向并联机构的金属曲面抛光装置，设置向上的四轴并联机构通过万向铰链固定于中间并联动板上和工作台面板上。向下的四轴并联机构固定于中间并联动板和反向并联终端动板上。每个四轴并联机构由基板和四个同向的数控伸缩杆以及并联动板构成。工件外放置有半球型密封石英玻璃罩，固定于工作台面板右侧上。通过双四轴反向并联机构的运动使工件和振镜能够相对运动，达到加工曲面的全范围加工。向上的四轴并联机构与向下的四轴并联机构反向串联，构成整个反向四轴并联机构，实现多维空间的清洗。振镜依次连接光纤激光器和控制中心。通过控制中心的控制实现运动，控制中心输出信号控制光纤激光器输出光纤信号使振镜输出激光。

一、技术领域：

本发明涉及激光抛光技术领域，更具体地说，尤其涉及一种双四轴反向并联机构的金属曲面抛光装置。

二、背景技术：

随着现代制造业的逐步发展，对金属曲面的要求越来越高。目前，产品的抛光工序大多数还依赖手工抛光，抛光精度差、效率低，产品质量缺乏一致性和稳定性。激光加工作为一种新型加工技术，具有高效率、高柔性等优点。激光抛光技术的特点和意义现代制造业的发展，对表面精密加工提出了更高的要求。而作为制造加工业的重要工艺手段——抛光工艺，不仅影响着产品的使用性能而且也影响着产品的档次。激光抛光的过程是通过一个聚焦的激光束斑作用在粗糙的原始金属表面，造成金属材料表面凸起薄层的熔化和蒸发。熔化的材料由于材料本身的表面张力和重力的作用发生流动，填补金属表面凹陷处并发生凝固，最终得到理想的抛光材料表面。通过光纤激光器的控制，激光抛光时的输出能量与金属材料的作用层厚度很小，只在微米厚度的材料层上发生，因此不会像一般的激光束加工金属那样造成大面积的粗糙表面。激光抛光技术中普遍使用光纤激光器或者脉冲激光器等抛光金属表面，但是，需要先对金属曲面预热一段时间后，再对金属曲面进行抛光操作，存在抛光时间较长，抛光效率不高，曲面抛光困难等问题。

三、发明内容：

本发明涉及一种双四轴反向并联机构的金属曲面抛光装置，主要包括双四轴反向并联机构、工作台、激光发生装置、控制中心等。

一种双四轴反向并联机构的金属曲面抛光装置，设置中间并联动板固定于顶棚上。通过双四轴反向并联机构的运动使工件和振镜能够相对运动，达到加工曲面的全范围加工。向上的四轴并联机构和向下的四轴并联机构，构成整个反向四轴并联机构，实现多维空间的清洗。工件外围放置有半球型密封石英玻璃罩，放置于工作台面板上，防止工件加工过程中由于温度过高而产生表面被氧化的情况发生。振镜依次连接光纤激光器和控制中心。通过控制中心的控制实现双四轴反向并联机构的运动，控制中心输出信号控制光纤激光器输出光纤信号使振镜输出激光。

结构一，设置双四轴反向并联机构

设置向上的四轴并联机构，由工作台面板与向上的四个数控伸缩杆与中间并联动板构成，数控伸缩杆分别一端固定于中间并联动板，一端固定于工作台面板上，通过四个数控伸缩杆的运动使工作台面板呈现不同的角度。设置向下的四轴并联机构，由中间并联动板与向下的四个数控伸缩杆与反向并联终端动板构成，数控伸缩杆分别一端固定于中间并联动板上，一端固定在反向并联终端动板上，通过四个数控伸缩杆的运动使振镜工作台呈现不同的角度。两个四轴并联机构呈反向运动，实现了双四轴反向并联机构。

结构二，设置工作台

设置工作台面板，设置工件放置于工作台面板的右侧上。设置半球型密封石英玻璃罩包裹在工件外围，用于隔绝工件与外界大气，防止工件表面在激光加工的高温情况下被氧化。工作台面板具有硬度大且质量轻的特点，保证了加工精度的提高。

结构三，设置激光发生装置

设置激光发生装置，由光纤激光器、光纤线路以及振镜组成。设置振镜安装于反向并联终端动板上，光纤激光器通过光纤线路将激光传输到振镜，同时，光纤激光器通过控制与信号输出线与控制中心相连，通过控制中心内的打标卡控制激光输出。

结构四，控制中心