[發明專利]一種多維力反饋柔性浮動打磨動力頭及其使用方法

有效

• 申請號: 201810236774.2
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108544374B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 盛大慶;許德章
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學;蕪湖安普機器人產業技術研究院有限公司
• 主分類號: B24B49/16
• 分類號: B24B49/16;B24B41/00;B24B49/00
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 寇俊波

1.一種多維力反饋柔性浮動打磨動力頭，包括主殼體(4)，其特征在于：所述主殼體(4)內設有提供輸出動力的主軸(1)、安裝主軸(1)的固定機構和定位機構、用于感應并緩沖主軸(1)上軸向力的第一柔性機構和徑向力的第二柔性機構；

所述固定機構包括安裝在主殼體(4)上的前端蓋(3)和后端蓋(5)、兩端分別連接在第二柔性機構和前端蓋(3)上的大彈簧(12)；

所述后端蓋(5)的內圈上設有斜向前下方的斜面，使得所述主軸(1)和后端蓋(5)呈間隙配合且為點接觸；

所述定位機構包括安裝在第二柔性機構后端面上的彈簧擋圈(13)、兩端分別支撐在彈簧擋圈(13)和第一柔性機構上的中軸擋圈(14)、兩端分別支撐在安裝在第一柔性機構和后端蓋(5)上的后軸擋圈(15)；

所述第一柔性機構包括彈簧固定軸套(10)、兩端分別安裝在彈簧固定軸套(10)和后端蓋(5)內的第一彈簧(11)、兩端分別支撐在第一彈簧(11)上和彈簧固定軸套(10)內的第一壓力傳感器(24)、與彈簧固定軸套(10)同軸安裝的防轉擋板套(9)；

所述彈簧固定軸套(10)的外圓面上設有斜向防轉板(10a)，所述防轉擋板套(9)的內圓面上設有與斜向防轉板(10a)配合的限制彈簧固定軸套(10)轉動的防轉板(9a)；

所述后端蓋(5)上通過螺紋連接有安裝第一彈簧(11)且用于調節第一彈簧(11)上張緊力的固定螺栓(17)；

所述第二柔性機構包括彈簧固定十字軸套(7)、安裝在彈簧固定十字軸套(7)內的第二彈簧(18)、與彈簧固定十字軸套(7)配合且限制第二彈簧(18)位置的固定裝置(6)、兩端分別支撐在第二彈簧(18)和固定裝置(6)內的第二壓力傳感器(23)。

2.根據權利要求1所述的一種多維力反饋柔性浮動打磨動力頭，其特征在于：所述固定裝置(6)包括左右兩個可分開的組合部。

3.根據權利要求1至2中任一項所述的一種多維力反饋柔性浮動打磨動力頭的使用方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)調深度：改變固定螺栓(17)的旋入深度調整第一彈簧(11)的預緊力；

2)預測：按預設進給量工作并分別感應和緩沖主軸上軸向力和徑向力；

3)初始：設置固定螺栓(17)上預設力，使該動力頭處于初始位置，位移量為0；

4)工作：該動力頭的預設進給量為x₁、第二彈簧(18)的實際長度為x₂、對應壓力傳感器上測得的壓力為F₁和F₂；_，

5)計算：由公式：

F＝Kx；

得第一彈簧(11)和第二彈簧(18)的即時長度，其中，K₁和K₂分別為軸向和徑向上彈簧彈性模量；

再由公式；

x₃＝x₁-(F₂/K₁)；

x₄＝x₂-(F₁/K₂)；

其中，x₃為動力頭的軸向位移量，x₄為徑向位移量，x為動力頭的即時位移量。