[发明专利]一种薄壁件铣削振动的多机械手臂随动抑制装置

摘要

本发明公开了一种薄壁件铣削振动的多机械手臂随动抑制装置，包括刚性底盘、机械手臂系统、音圈电机、薄板、立柱、主轴、支架、激光位移传感器、转换器、控制器、驱动器；机械手臂系统控制四个机械手臂跟随机床主轴的进给运动；控制器对振动位移信号进行采集、处理并输出相应的控制电压对音圈电机进行控制；刚性底盘为八边形的钢质材料，安置于机床加工槽内，其上配置有用以安装立柱和四个机械手臂的结构；音圈电机用以对薄板提供辅助支撑以及抑制其振动；激光位移传感器用以检测薄板的振动位移。本发明使得抑振装置实时跟随铣削刀具的进给移动，从而对薄壁件的铣削振动实现了随动抑制，大幅提高了薄壁件铣削加工的表面质量和精度。

主权项

一种薄壁件铣削振动的多机械手臂随动抑制装置，包括刚性底盘(1)，薄板(5)，主轴(6)，显示器(14)，控制器(15)和音圈电机驱动器(16)；其特征在于，还包括：机械手臂系统，第一、第二和第三音圈电机(2)，第四音圈电机(3)，四个刚性立柱(4)，支架(7)，三个激光位移传感器(8)和转换器(13)；所述刚性底盘(1)为八边形的钢质材料，安置于机床加工槽内；所述机械手臂系统包括第一、第二和第三机械手臂(9)，第四机械手臂(10)，八个伺服电机，伺服电机驱动器(11)和机械手臂控制模块(12)；所述第一、第二和第三机械手臂(9)和第四机械手臂(10)分别对称位于八边形刚性底盘(1)的边缘，每一个机械手臂都有两个关节，这两个关节通过两个伺服电机来驱动，这两个伺服电机分别位于八边形刚性底盘(1)的上方和下方，每一个机械手臂的末端都位于刚性底盘(1)的上方且安装有一个音圈电机，伺服电机通过驱动器(11)连接于机械手臂控制模块(12)中，由机械手臂控制模块(12)控制该机械手臂系统的八个伺服电机的工作，使其带动四个音圈电机跟随机床的主轴(6)的进给速度和方向；第一、第二和第三音圈电机(2)构成一个等边三角形，且第一、第二和第三音圈电机(2)分别位于该等边三角形的三个顶点处，所述第四音圈电机(3)位于所述等边三角形的中心点处；四个刚性立柱(4)对称固定在所述刚性底盘(1)上，所述薄板(5)的四个角被固定在四个刚性立柱(4)上；三个激光位移传感器(8)安装在等边三角形的支架(7)上，并分别位于等边三角形的三个顶点处，所述支架(7)固定在机床的主轴(6)的刀柄上，所述激光位移传感器(8)用于检测所述薄板(5)的振动位移；所述转换器(13)的输入端与激光位移传感器(8)连接，用于将振动位移转化为电压后输出显示；所述控制器(15)的输入端与所述转换器(13)的输出端连接，所述控制器(15)的输出端与音圈电机驱动器(16)连接，所述显示器(14)与所述控制器(15)连接；所述控制器(15)对三个激光位移传感器(8)的测量值进行处理，并输出四路控制信号到四个音圈电机驱动器(16)中，四个音圈电机驱动器(16)的输出分别和第一、第二和第三音圈电机(2)以及第四音圈电机(3)相连接，用于控制它们各自的振动幅值、相位和频率，从而对所述薄板(5)的振动进行相应的抑制。