[發明專利]一種基于串聯彈性驅動器的高精度柔順打磨系統

在審

• 申請號: 202211510251.5
• 申請日: 2022-11-29
• 公開（公告）號: CN115781507A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 孫雷;李致遠;吳海濤;劉吉棟;秦巖丁;孫寧
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: B24B41/04
• 分類號: B24B41/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 史翠

1.一種基于串聯彈性驅動器的高精度柔順打磨系統，其特征在于，包括：柔順組件和彈性組件；

所述彈性組件的第一端用于連接與被加工件接觸的磨頭，并向所述磨頭提供擠壓所述被加工件的接觸力；

所述柔順組件與所述彈性組件的第二端連接，并通過所述彈性組件向所述磨頭提供大小可調的壓力，所述彈性組件的彈性件能夠產生朝向所述柔順組件的彈性形變；

電容式位移傳感器，所述電容式位移傳感器用于獲取所述彈性組件的彈性形變；

控制系統，所述控制系統根據所述彈性組件產生的彈性形變調節所述柔順組件施加給所述彈性組件的壓力，直至所述磨頭與所述被加工件之間的實際接觸力達到目標接觸力。

2.根據權利要求1所述的基于串聯彈性驅動器的高精度柔順打磨系統，其特征在于，所述彈性形變大于預設彈性形變時，減小所述柔順組件施加給所述彈性組件的壓力，直至所述磨頭與所述被加工件之間的實際接觸力達到目標接觸力；所述彈性形變小于預設彈性形變時，增大所述柔順組件施加給所述彈性組件的壓力，直至所述磨頭與所述被加工件之間的實際接觸力達到目標接觸力；

或，所述彈性形變對應的彈性力大于預設彈性力時，減小所述柔順組件施加給所述彈性組件的壓力，直至所述磨頭與所述被加工件之間的實際接觸力達到目標接觸力；所述彈性形變對應的彈性力小于預設彈性力時，增大所述柔順組件施加給所述彈性組件的壓力，直至所述磨頭與所述被加工件之間的實際接觸力達到目標接觸力。

3.根據權利要求1所述的基于串聯彈性驅動器的高精度柔順打磨系統，其特征在于，所述彈性組件包括：

上端蓋，所述上端蓋的一側用于與所述磨頭連接；

下端蓋，所述下端蓋一側用于與所述柔順組件相連；

位于所述上端蓋和所述下端蓋之間的彈性件，所述彈性件連接所述上端蓋的另一側和所述下端蓋的另一側，所述彈性件能夠產生沿所述上端蓋的軸向的彈性變形，并且所述電容式位移傳感器沿所述下端蓋的軸向貫穿所述下端蓋，用于測量所述彈性件的彈性變形量。

4.根據權利要求3所述的基于串聯彈性驅動器的高精度柔順打磨系統，其特征在于，所述彈性件包括：

環形板，所述環形板連接所述上端蓋的另一側和所述下端蓋的另一側；

連接塊，所述連接塊位于所述環形板的中心位置；

彈片，所述彈片連接所述環形板和所述連接塊，并且所述彈片能夠帶動所述環形板產生沿所述上端蓋的軸向的彈性變形。

5.根據權利要求1所述的基于串聯彈性驅動器的高精度柔順打磨系統，其特征在于，所述柔順組件包括：

氣缸，所述氣缸的活塞導桿用于與所述彈性組件相抵；

閥組件，所述閥組件用于調節所述氣缸的進氣量和調節所述氣缸的進氣方向，所述閥組件與所述控制系統連接。

6.根據權利要求5所述的基于串聯彈性驅動器的高精度柔順打磨系統，其特征在于，所述閥組件包括：

用于調節所述氣缸的進氣方向的電磁換向閥，所述電磁換向閥與所述氣缸的供氣通道相連，并且所述電磁換向閥與所述控制系統連接；

用于調節所述氣缸的進氣量的比例調壓閥，所述比例調壓閥與所述氣缸的供氣通道相連，并且所述比例調壓閥與所述控制系統連接。

7.根據權利要求6所述的基于串聯彈性驅動器的高精度柔順打磨系統，其特征在于，所述氣缸為雙向氣缸，且包括第一腔體和第二腔體，所述第一腔體和第二腔體分別與所述電磁換向閥的一個接口連通。

8.根據權利要求5所述的基于串聯彈性驅動器的高精度柔順打磨系統，其特征在于，所述柔順組件還包括：

底座，所述氣缸安裝于所述底座上；

上殼體，所述活塞導桿與所述上殼體相抵；

安裝座，所述閥組件安裝于所述安裝座，所述安裝座與所述底座固定連接，并且所述安裝座與所述上殼體沿所述活塞導桿的伸縮方向滑動連接。

9.根據權利要求8所述的基于串聯彈性驅動器的高精度柔順打磨系統，其特征在于，所述安裝座和所述上殼體通過兩個滑動副滑動連接。

10.根據權利要求9所述的基于串聯彈性驅動器的高精度柔順打磨系統，其特征在于，兩個所述滑動副位于所述安裝座的周向的兩側。