[實用新型]一種用于超聲加工設備的柔性自動調整下平臺機構

有效

• 申請號: 201720213946.5
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN206653364U
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 朱佳晶
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B25H1/18
• 分類號: B25H1/18
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 張金亭

技術領域

本實用新型屬于微納米技術領域，涉及一種用于超聲加工設備的下平臺機構，特別是一種用于超聲加工設備的柔性自動調整下平臺機構。

背景技術

超聲加工技術作為一種低成本、高效、無污染的先進制造技術，已成為學術界科學研究的熱點問題，并且在工業領域發揮了重要作用。常用的超聲加工設備是由超聲波發生器，換能器，變幅桿等組成。其工作原理是：超聲波發生器將工頻交流電能轉變為有一定功率輸出的高頻振蕩電信號提供給換能器，通過換能器將高頻電信號轉變為高頻機械振動信號，經變幅桿增大振幅，最終將能量傳遞給工件。

用于超聲加工設備的下平臺調整機構主要分為手動和自動兩種調平方式。專利文獻US19790022780公布了一種螺釘手動調平機構，該機構采用旋轉三個螺釘實現平臺的調整過程，該裝置較為簡單但是限于手動，效率和精度方面還有所欠缺。目前螺釘手動調平機構已廣泛應用在現實生活和工業生產中，而自動調整平臺機構卻很少被研究。北京航天航空大學的余志偉等人提出了柔性調平機構的概念設計，此設計是通過采用柔性柱、壓緊機構和電機等實現平臺的柔性調平，但是機構復雜而且是開環設計，沒有反饋系統進行實時反饋。

試驗研究證明，超聲加工設備的平臺平整性會對加工效果和精度造成嚴重影響，因此發明一種用于超聲加工設備的柔性自動調整下平臺機構顯得格外重要。

發明內容

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種用于超聲加工設備的柔性自動調整下平臺機構，該機構能夠對下平臺進行實時柔性自動調平，并且結構簡單，精度高。

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種用于超聲加工設備的柔性自動調整下平臺機構，包括下平臺，在所述下平臺的下方設有與其一體成型的三個柔性鉸鏈，三個所述柔性鉸鏈沿所述下平臺的徑向與所述下平臺連接，且三個所述柔性鉸鏈沿所述下平臺的周向均布；在每個所述柔性鉸鏈的下方設有一個支撐柱，所述支撐柱的頂部采用球面結構；在每個所述支撐柱的下方設有一個與其同軸設置的電動缸，所述電動缸安裝在底部支撐平臺上，所述支撐柱的底端與所述電動缸的輸出端連接；在所述下平臺的下方設有中部支撐件，所述中部支撐件固定在所述底部支撐平臺上；在每個所述柔性鉸鏈上貼附有應變片，所述應變片與測量及反饋裝置連接，所述測量及反饋裝置與控制系統連接，所述控制系統根據所述測量及反饋裝置輸送的應力應變信號控制所述電動缸的伸出或縮回。

本實用新型具有的優點和積極效果是：采用應變片作為測量柔性鉸鏈變形的元件，通過測量及反饋裝置可以實時測得并反饋貼附在柔性鉸鏈上應變片的應力應變情況，然后通過電動缸進行平臺的自動調平過程，結構簡單，能夠有效地提高超聲加工的效率和精度，尤其對于大面積區域的完整加工具有極其重要的意義。

附圖說明

圖1為本實用新型應用的結構示意圖。

圖中：1-基片，2-模具，3-夾具，4-上平臺，5-下平臺，6-柔性鉸鏈，7-支撐柱，8-電動缸，9-底部支撐平臺，10-螺栓，11-應變片，12-中部支撐件，13-測量及反饋裝置。

具體實施方式

為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1，一種用于超聲加工設備的柔性自動調整下平臺機構，包括下平臺5，在所述下平臺5的下方設有與其一體成型的三個柔性鉸鏈6，三個所述柔性鉸鏈沿所述下平臺5的徑向與所述下平臺5連接，且三個所述柔性鉸鏈6沿所述下平臺5的周向均布；在每個所述柔性鉸鏈6的下方設有一個支撐柱7，所述支撐柱7的頂部采用球面結構；在每個所述支撐柱7的下方設有一個與其同軸設置的電動缸8，所述電動缸8安裝在底部支撐平臺9上，所述支撐柱7的底端與所述電動缸8的輸出端連接；在所述下平臺5的下方設有中部支撐件12，所述中部支撐件12固定在所述底部支撐平臺9上。

在每個所述柔性鉸鏈6上貼附有應變片11，所述應變片11貼在所述柔性鉸鏈6最細的部位。所述應變片11與測量及反饋裝置13連接，所述測量及反饋裝置13與控制系統連接，所述控制系統根據所述測量及反饋裝置13輸送的應力應變信號控制所述電動缸8的伸出或縮回。

本實用新型的應用及工作原理：

在上平臺4上安裝夾具3，在夾具3上固定模具2和樣片1。