[發明專利]一種用于拋光的精密力位控制裝置

有效

• 申請號: 202010828755.6
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN111958394B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 饒志敏;劉海濤;萬勇建
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: B24B13/00
• 分類號: B24B13/00;B24B47/12;B24B51/00;B24B49/00;B24B49/12
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• 代理人: 暫無信息

1.一種用于拋光的精密力位控制裝置，其特征在于：該裝置包括安裝底板（1），導軌底座（2），交叉滾柱導軌（3），滑板（4），光柵（5），光柵讀數頭（6），讀數頭座（7），角度傳感器（8），音圈電機磁鋼（9），磁鋼底座（10），音圈電機線圈（11），壓力傳感器底座（12），拋光力傳感器（13），稱重傳感器（14），稱重傳感器底座（15），測力傳感器底座（16），測力傳感器（17），球鉸連接件（18），電缸滑桿（19），電缸缸體（20），制動片（21）和制動卡鉗（22），其中，安裝底板（1）上固定安裝導軌底座（2），導軌底座（2）上安裝交叉滾柱導軌（3），交叉滾柱導軌（3）上安裝執行直線運動的滑板（4），滑板（4）在其內部通過螺釘連接固定拋光力傳感器（13），拋光力傳感器（13）固定在壓力傳感器底座（12），壓力傳感器底座（12）通過螺釘連接固定音圈電機線圈（11），音圈電機線圈（11）裝配在音圈電機磁鋼（9）內部，音圈電機磁鋼（9）通過螺釘固定在磁鋼底座（10）上，磁鋼底座（10）通過螺釘固定在安裝底板（1）上，音圈電機線圈（11）通電后即推動與之連接的滑板（4）發生直線運動，滑板（4）側面粘接有光柵（5），光柵（5）配有光柵讀數頭（6），光柵讀數頭（6）安裝在讀數頭座（7）上，讀數頭座（7）通過螺釘固定在安裝底板（1）上，滑板（4）發生位移時，帶動光柵（5）同時運動，光柵讀數頭（6）將識別和反饋滑板（4）的運動情況，角度傳感器（8）通過螺釘固定在滑板（4）側面，用于識別滑板（4）的空間姿態，并將角度信息反饋給后端控制處理部分，稱重傳感器（14）安裝在稱重傳感器底座（15）內，稱重傳感器底座（15）固定連接在安裝底板（1）上，稱重傳感器（14）用于獲取拋光裝置運動部分的重量，測力傳感器（17）的一端通過螺釘與測力傳感器底座（16）連接固定，測力傳感器底座（16）固定連接在滑板（4）內部，測力傳感器（17）的另一端與球鉸連接件（18）連接，球鉸連接件（18）與電缸滑桿（19）連接，電缸滑桿（19）置于電缸缸體（20）內部，測力傳感器（17）用于監測滑板（4）上的作用力情況，并反饋給后端的控制處理部分，滑板（4）的另一側面安裝有制動片（21），與之配合使用的制動卡鉗（22）固定在安裝底板（1）上，根據使用需要實現對滑板（4）的制動控制。

2.根據權利要求1所述的一種用于拋光的精密力位控制裝置，其特征在于：滑板（4）連接拋光力傳感器（13），拋光力傳感器（13）連接音圈電機線圈（11），音圈電機磁鋼（9）與磁鋼底座（10）連接，磁鋼底座（10）連接在安裝底板（1）上，拋光力傳感器（13）實時測量拋光壓力。

3.根據權利要求1所述的一種用于拋光的精密力位控制裝置，其特征在于：光柵（5）粘接在滑板（4）側面，光柵讀數頭（6）安裝在讀數頭座（7）上，讀數頭座（7）固定在安裝底板（1）上，光柵（5）和光柵讀數頭（6）組成位置反饋單元給控制系統提供位置信息。

4.根據權利要求1-3任一項所述的一種用于拋光的精密力位控制裝置，其特征在于：該拋光裝置通過音圈電機線圈（11）、音圈電機磁鋼（9）、光柵（5）、光柵讀數頭（6）、拋光力傳感器（13），配合音圈電機驅動器和運動控制系統可以實現輸出拋光壓力和位置閉環控制兩種工作模式，并可以根據需要進行切換。

5.根據權利要求1所述的一種用于拋光的精密力位控制裝置，其特征在于：安裝底板（1）上連接稱重傳感器底座（15），其上連接稱重傳感器（14），用于測量滑板（4）及其附帶拋光工具的重量；角度傳感器（8）安裝在滑板（4）的側面，用于測量工作姿態下的角度；測力傳感器底座（16）連接在滑板（4）上，測力傳感器底座（16）上安裝有測力傳感器（17），測力傳感器（17）另一端連接球鉸連接件（18），球鉸連接件（18）連接電缸滑桿（19），電缸滑桿（19）置于電缸缸體（20）內部；以上組成拋光裝置自重補償平衡部分，采用稱重傳感器（14）獲得平衡重量，采用角度傳感器（8）獲得工作姿態下的角度，采用測力傳感器（17）獲得工作拉力，匯總以上信息到控制系統進行重力補償運算控制。