[發(fā)明專利]一種雙自由度連續(xù)旋轉面形自適應拋光裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110481937.5
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113146411A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 曹中臣;周建男;張軍鵬
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B24B13/02
• 分類號: B24B13/02;B24B47/12;B24B49/16;B24B13/01;B24B49/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種雙自由度連續(xù)旋轉面形自適應拋光裝置，包括力位控制器(2)，所述力位控制器(2)連接有力位控制器連接器(3)和用于連接氣泵管路和力位控制器的旋轉接頭(1)，所述力位控制器連接器(3)固定有所述第一電機(4)，所述第一電機(4)的輸出端相連有減速器(11)，其特征在：所述減速器(11)的被動軸連接有旋轉支座(6)，所述力位控制器連接器(3)和所述的旋轉支座(6)之間設有用于防止電機線路和氣泵管路纏繞的360°旋轉裝置(5)，所述旋轉支座(6)上設有柔性拋光輪(8)，所述柔性拋光輪(8)由第二電機(9)驅(qū)動，所述柔性拋光輪(8)在所述第一電機(4)驅(qū)動下實現(xiàn)繞Z軸做連續(xù)旋轉的公轉，同時在第二電機(9)的帶動下繞自身的旋轉軸自轉。

2.根據(jù)權利要求1所述的雙自由度連續(xù)旋轉面形自適應拋光裝置，其特征在于：所述力位控制器(2)用于控制所述柔性拋光輪(8)的Z向進給量及所述的柔性拋光輪施加給(8)工件的載荷。

3.根據(jù)權利要求1所述的雙自由度連續(xù)旋轉面形自適應拋光裝置，其特征在于：該裝置通過所述力位控制器連接器(3)與設備或是動平臺或是機器人相連。

4.根據(jù)權利要求1所述的雙自由度連續(xù)旋轉面形自適應拋光裝置，其特征在于：所述減速器(11)的輸出端與連接軸的一端相連，所述的360°旋轉裝置(5)設置在所述的連接軸上，所述的旋轉支座(6)設置在所述連接軸的另一端，所述的360°旋轉裝置包括定子和轉子，所述的定子與所述的連接軸固連，所述的轉子與所述的旋轉支座(6)固連。

5.根據(jù)權利要求4所述的雙自由度連續(xù)旋轉面形自適應拋光裝置，其特征在于，所述連接軸與所述旋轉支座(6)、減速器(11)和360°旋轉裝置(5)之間為可拆卸連接，所述360°旋轉裝置(5)帶動旋轉支座(6)轉動的同時，在力位控制器(2)的控制下，給所述的柔性拋光輪(8)施加一定的載荷或者一定的進給量，并通過所述力位控制器(2)內(nèi)部的傳感元件自動補償，以確保施加的載荷和進給量在加工過程中保持恒定。

6.根據(jù)權利要求5所述的雙自由度連續(xù)旋轉面形自適應拋光裝置，其特征在于，所述的第一電機(4)通過所述減速器(11)和連接軸將動力傳遞給所述的360°旋轉裝置(5)轉子，從而實現(xiàn)旋轉支座(6)連續(xù)旋轉，其轉速范圍為10-500rpm；所述第二電機(9)通過齒輪傳動機構(7)將動力傳遞給所述的柔性拋光輪(8)，所述齒輪傳動機構(7)的傳動比可調(diào)，所述的柔性拋光輪(8)的轉速調(diào)節(jié)范圍為50-2000rpm。

7.根據(jù)權利要求1所述的雙自由度連續(xù)旋轉面形自適應拋光裝置，其特征在于，所述柔性拋光輪(8)固定在拋光輪軸上，所述拋光輪軸(10)的兩端分別設有進氣孔和排氣孔，所述拋光輪軸(10)的軸頸上有通氣孔，用以向所述的柔性拋光輪(8)的內(nèi)部供給壓縮空氣，通過調(diào)節(jié)供氣壓力的大小來控制所述柔性拋光輪(8)與工件表面加工區(qū)域的接觸面積，所述柔性拋光輪(8)內(nèi)部填充氣壓的范圍可為0.02-0.4Mpa。

8.根據(jù)權利要求1所述的雙自由度連續(xù)旋轉面形自適應拋光裝置，其特征在于，所述齒輪傳動機構(7)中的齒輪軸通過軸承固定在所述旋轉支座(6)上。