[發明專利]一種力控精密加工設備

在審

• 申請號: 201910099510.1
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109773587A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 李俊;謝銀輝
• 申請（專利權）人: 泉州裝備制造研究所
• 主分類號: B23Q17/09
• 分類號: B23Q17/09
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 郭若山

本發明提供一種力控精密加工設備，包括控制系統、機械手、加工組件、工作臺以及裝夾裝置，所述加工組件包括力矩傳感器、固定座、電主軸、轉動軸以及導電滑環，所述轉動軸的一端設置有柔性袋，所述柔性袋內填充有電流變體，所述導電滑環上連接有正極接線和負極接線。通過在加工組件中設置力矩傳感器和電流變體，在加工過程中，根據力矩傳感器檢測加工組件與工件之間的加工力，控制系統將實際加工力轉化為機械手末端的位置微調量，以便加機械手做出反饋調節，實現對加工組件與工件之間的加工力進行實時控制，使加工過程中的加工力保持恒定，在保證工件表面精度的同時大幅提升加工效率，生產效率相對較高、產品一致性相對較好且適用范圍相對較廣。

技術領域

本發明涉及一種機械加工設備，尤其是一種力控精密加工設備。

背景技術

隨著工業化進程的發展，生產自動化水平的提高，自動化加工的在機械加工中的應用越來越廣泛，然而，對于精密度要求相對較高的于鈦合金、石英玻璃等高性能零件，自動化加工通常難以滿足其精度要求，目前國內制造企業主要仍然是采用手工的方式來完成精密度要求相對較高的高性能零件的加工，生產效率相對較低，產品的一致性相對較差。

公布號為CN105184007A的中國發明專利申請公開的一種基于動態工件-裝夾系統的銑削加工表面誤差預測方法，通過進行預判的方式來提高零件的加工精度，但其僅適用于弱剛度零件的加工，適用范圍相對較窄。

有鑒于此，本申請人對精密加工設備進行了深入的研究，遂有本案產生。

發明內容

本發明的目的在于提供一種生產效率相對較高、產品一致性相對較好且適用范圍相對較廣的力控精密加工設備。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種力控精密加工設備，包括控制系統、機械手、安裝在所述機械手末端的加工組件、位于所述機械手旁的工作臺以及設置在所述工作臺上的裝夾裝置，所述加工組件包括安裝在所述機械手末端上的力矩傳感器、直接或間接固定連接在所述力矩傳感器的檢測端上的固定座、固定連接在所述固定座上的電主軸、固定連接在所述電主軸的輸出端上的轉動軸以及套設在所述轉動軸上的導電滑環，所述轉動軸遠離所述電主軸的一端設置有柔性袋，所述柔性袋內填充有電流變體，所述導電滑環上連接有正極接線和負極接線，所述正極接線和所述負極接線的一端分別位于所述柔性袋的內腔的兩側，并浸泡在所述電流變體中，所述機械手、所述裝夾裝置、所述力矩傳感器和所述電主軸分別與所述控制系統通訊連接。

作為本發明的一種改進，所述加工組件還包括安裝法蘭和連接法蘭，所述力矩傳感器通過固定連接在所述安裝法蘭上與所述機械手末端固定連接，所述固定座通過固定連接在所述連接法蘭上間接固定連接在所述力矩傳感器的檢測端上。

作為本發明的一種改進，所述機械手為多關節串聯機械手，所述力矩傳感器為六維力傳感器，所述柔性袋為柔性橡膠袋。

作為本發明的一種改進，所述加工組件還包括分別與所述控制系統通訊連接的變頻器和調壓器，所述電主軸通過與所述變頻器連接實現間接與所述控制系統通訊連接，所述調壓器與所述導電滑環電連接。

作為本發明的一種改進，所述裝夾裝置包括用于夾持工件的夾具和用于驅動所述夾具轉動的旋轉電機。

采用上述技術方案，本發明具有以下有益效果：

1、通過在加工組件中設置力矩傳感器和電流變體，在加工過程中，根據力矩傳感器檢測加工組件與工件之間的加工力，控制系統根據該加工力采用力/位控制等方法將實際加工力轉化為機械手末端的位置微調量，以便加機械手做出反饋調節，實現對加工組件與工件之間的加工力進行實時控制，使加工過程中的加工力保持恒定，在保證工件表面精度的同時大幅提升加工效率，生產效率相對較高、產品一致性相對較好且適用范圍相對較廣。