[發明專利]一種變剛度打磨裝置

有效

• 申請號: 201910620429.3
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110355663B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 趙興煒;陶波;韓世博
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B24B27/00
• 分類號: B24B27/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 張彩錦;曹葆青

本發明屬于打磨加工技術領域，并公開了一種變剛度打磨裝置，其包括基座、第一調節單元、第二調節單元和打磨單元，第一調節單元和第二調節單元設置在基座上，第一調節單元包括能夠輸出雙向運動且剛度可調的第一執行器，其一端固連基座，另一端通過第一連桿與打磨單元鉸接，第二調節單元包括能夠輸出雙向運動且剛度可調的第二執行器，其一端固連基座，另一端通過第二連桿和第三連桿與打磨單元鉸接；通過第一執行器和第二執行器的運動調整打磨單元的位置和方向，通過單獨調節兩執行器剛度調整打磨單元的旋轉剛度，及同時調節兩執行器剛度調整打磨單元的位置剛度。本發明可實現打磨工具位置、姿態和剛度的主動調節，具有結構簡單，操作方便等優點。

技術領域

本發明屬于打磨加工技術領域，更具體地，涉及一種變剛度打磨裝置。

背景技術

加工過程中，尤其是對于高強度復合材料的打磨加工，由于加工的不連續性和加工工具的剛度問題，使得加工過程中會產生一定的振動，影響加工精度和工件表面質量，甚至降低加工工裝的壽命。因此，設計一種具有變剛度特性的打磨平臺對于加工作業尤其是打磨加工作業具有重要意義。

專利CN201810035847.1提出了一種可伸縮的打磨裝置，其通過彈簧對打磨工具的位置和姿態進行微調，并具有一定的柔性。但是其結構復雜，且無法對打磨工具的位置、姿態和剛度進行主動控制。因此，有必要進行研究，以獲得一種可對打磨工具的位置、姿態和剛度進行主動控制的打磨裝置。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種變剛度打磨裝置，其通過設置兩組能夠輸出雙向運動且剛度可調的執行器實現打磨工具位置、姿態和剛度的主動調節，具有結構簡單，操作方便等優點。

為實現上述目的，本發明提出了一種變剛度打磨裝置，其包括基座、第一調節單元、第二調節單元和打磨單元，其中，所述第一調節單元和第二調節單元設置在基座上，該第一調節單元包括能夠輸出雙向運動且剛度可調的第一執行器，該第一執行器的一端固連在所述基座上，另一端通過第一連桿與所述打磨單元鉸接，該第二調節單元包括能夠輸出雙向運動且剛度可調的第二執行器，該第二執行器的一端固連在所述基座上，另一端通過第二連桿和第三連桿與所述打磨單元鉸接；以此通過所述第一執行器和第二執行器的運動調整打磨單元的位置和方向，并通過單獨調節第一執行器或第二執行器的剛度以調整打磨單元的旋轉剛度，以及同時調節第一執行器和第二執行器的剛度以調整打磨單元的位置剛度。

作為進一步優選的，所述打磨單元包括工作平臺及安裝在工作平臺上的打磨工具，該工作平臺與第一連桿、第二連桿和第三連桿鉸接。

作為進一步優選的，所述工作平臺上還設置有傳感器。

作為進一步優選的，所述第一執行器和第二執行器優選為氣缸。

作為進一步優選的，所述第一執行器上設置有第一運動平臺，其通過該第一運動平臺與所述第一連桿鉸接。

作為進一步優選的，所述第二執行器上設置有第二運動平臺，其通過該第二運動平臺與所述第二連桿和第三連桿鉸接。

作為進一步優選的，所述第二連桿和第三連桿平行設置或交叉設置。

作為進一步優選的，所述基座上還設置有對第一執行器和第二執行器進行導向的導軌。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，主要具備以下的技術優點：

1.本發明通過設置兩組與打磨單元相連的能夠輸出雙向運動且剛度可調的執行器，實現打磨工具位置、姿態和剛度的主動控制，具有結構簡單，操作方便等優點。

2.本發明通過設置傳感器以測量得到工作平臺的振動信號，以此可根據該振動信號求得最優剛度，以此來調節兩個執行器的剛度，進而調節打磨工具的剛度，實現打磨裝置剛度的最優匹配。