[發(fā)明專利]一種雙四軸反向并聯(lián)機(jī)構(gòu)的金屬曲面拋光裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911230550.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN110802324A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王濤;原旭晟;郭玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K26/352
• 分類號(hào): B23K26/352;B23K26/12;B23K26/08;B23K26/082;B23K26/70
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一種雙四軸反向并聯(lián)機(jī)構(gòu)的金屬曲面拋光裝置，設(shè)置向上的四軸并聯(lián)機(jī)構(gòu)通過萬向鉸鏈固定于中間并聯(lián)動(dòng)板上和工作臺(tái)面板上。向下的四軸并聯(lián)機(jī)構(gòu)固定于中間并聯(lián)動(dòng)板和反向并聯(lián)終端動(dòng)板上。每個(gè)四軸并聯(lián)機(jī)構(gòu)由基板和四個(gè)同向的數(shù)控伸縮桿以及并聯(lián)動(dòng)板構(gòu)成。工件外放置有半球型密封石英玻璃罩，固定于工作臺(tái)面板右側(cè)上。通過雙四軸反向并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)使工件和振鏡能夠相對(duì)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到加工曲面的全范圍加工。向上的四軸并聯(lián)機(jī)構(gòu)與向下的四軸并聯(lián)機(jī)構(gòu)反向串聯(lián)，構(gòu)成整個(gè)反向四軸并聯(lián)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多維空間的清洗。振鏡依次連接光纖激光器和控制中心。通過控制中心的控制實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，控制中心輸出信號(hào)控制光纖激光器輸出光纖信號(hào)使振鏡輸出激光。

一、技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及激光拋光技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，尤其涉及一種雙四軸反向并聯(lián)機(jī)構(gòu)的金屬曲面拋光裝置。

二、背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代制造業(yè)的逐步發(fā)展，對(duì)金屬曲面的要求越來越高。目前，產(chǎn)品的拋光工序大多數(shù)還依賴手工拋光，拋光精度差、效率低，產(chǎn)品質(zhì)量缺乏一致性和穩(wěn)定性。激光加工作為一種新型加工技術(shù)，具有高效率、高柔性等優(yōu)點(diǎn)。激光拋光技術(shù)的特點(diǎn)和意義現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)表面精密加工提出了更高的要求。而作為制造加工業(yè)的重要工藝手段——拋光工藝，不僅影響著產(chǎn)品的使用性能而且也影響著產(chǎn)品的檔次。激光拋光的過程是通過一個(gè)聚焦的激光束斑作用在粗糙的原始金屬表面，造成金屬材料表面凸起薄層的熔化和蒸發(fā)。熔化的材料由于材料本身的表面張力和重力的作用發(fā)生流動(dòng)，填補(bǔ)金屬表面凹陷處并發(fā)生凝固，最終得到理想的拋光材料表面。通過光纖激光器的控制，激光拋光時(shí)的輸出能量與金屬材料的作用層厚度很小，只在微米厚度的材料層上發(fā)生，因此不會(huì)像一般的激光束加工金屬那樣造成大面積的粗糙表面。激光拋光技術(shù)中普遍使用光纖激光器或者脈沖激光器等拋光金屬表面，但是，需要先對(duì)金屬曲面預(yù)熱一段時(shí)間后，再對(duì)金屬曲面進(jìn)行拋光操作，存在拋光時(shí)間較長，拋光效率不高，曲面拋光困難等問題。

三、發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明涉及一種雙四軸反向并聯(lián)機(jī)構(gòu)的金屬曲面拋光裝置，主要包括雙四軸反向并聯(lián)機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)、激光發(fā)生裝置、控制中心等。

一種雙四軸反向并聯(lián)機(jī)構(gòu)的金屬曲面拋光裝置，設(shè)置中間并聯(lián)動(dòng)板固定于頂棚上。通過雙四軸反向并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)使工件和振鏡能夠相對(duì)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到加工曲面的全范圍加工。向上的四軸并聯(lián)機(jī)構(gòu)和向下的四軸并聯(lián)機(jī)構(gòu)，構(gòu)成整個(gè)反向四軸并聯(lián)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多維空間的清洗。工件外圍放置有半球型密封石英玻璃罩，放置于工作臺(tái)面板上，防止工件加工過程中由于溫度過高而產(chǎn)生表面被氧化的情況發(fā)生。振鏡依次連接光纖激光器和控制中心。通過控制中心的控制實(shí)現(xiàn)雙四軸反向并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，控制中心輸出信號(hào)控制光纖激光器輸出光纖信號(hào)使振鏡輸出激光。

結(jié)構(gòu)一，設(shè)置雙四軸反向并聯(lián)機(jī)構(gòu)

設(shè)置向上的四軸并聯(lián)機(jī)構(gòu)，由工作臺(tái)面板與向上的四個(gè)數(shù)控伸縮桿與中間并聯(lián)動(dòng)板構(gòu)成，數(shù)控伸縮桿分別一端固定于中間并聯(lián)動(dòng)板，一端固定于工作臺(tái)面板上，通過四個(gè)數(shù)控伸縮桿的運(yùn)動(dòng)使工作臺(tái)面板呈現(xiàn)不同的角度。設(shè)置向下的四軸并聯(lián)機(jī)構(gòu)，由中間并聯(lián)動(dòng)板與向下的四個(gè)數(shù)控伸縮桿與反向并聯(lián)終端動(dòng)板構(gòu)成，數(shù)控伸縮桿分別一端固定于中間并聯(lián)動(dòng)板上，一端固定在反向并聯(lián)終端動(dòng)板上，通過四個(gè)數(shù)控伸縮桿的運(yùn)動(dòng)使振鏡工作臺(tái)呈現(xiàn)不同的角度。兩個(gè)四軸并聯(lián)機(jī)構(gòu)呈反向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了雙四軸反向并聯(lián)機(jī)構(gòu)。

結(jié)構(gòu)二，設(shè)置工作臺(tái)

設(shè)置工作臺(tái)面板，設(shè)置工件放置于工作臺(tái)面板的右側(cè)上。設(shè)置半球型密封石英玻璃罩包裹在工件外圍，用于隔絕工件與外界大氣，防止工件表面在激光加工的高溫情況下被氧化。工作臺(tái)面板具有硬度大且質(zhì)量輕的特點(diǎn)，保證了加工精度的提高。

結(jié)構(gòu)三，設(shè)置激光發(fā)生裝置

設(shè)置激光發(fā)生裝置，由光纖激光器、光纖線路以及振鏡組成。設(shè)置振鏡安裝于反向并聯(lián)終端動(dòng)板上，光纖激光器通過光纖線路將激光傳輸?shù)秸耒R，同時(shí)，光纖激光器通過控制與信號(hào)輸出線與控制中心相連，通過控制中心內(nèi)的打標(biāo)卡控制激光輸出。

結(jié)構(gòu)四，控制中心