[发明专利]一种综合主被动柔顺的一维变力磨抛装置及控制方法

摘要

本发明属于智能加工制造技术领域，并具体公开了一种综合主被动柔顺的一维变力磨抛装置及控制方法，包括直线模组伺服运动平台、安装法兰、限位板、位姿传感器、可调速柔顺磨抛机构和控制器，直线模组伺服运动平台用于带动磨抛机构做直线运动；安装法兰和限位板安装在直线模组伺服运动平台基座上，位姿传感器和可调速柔顺磨抛机构安装在限位板上，位姿传感器用于测量一维变力磨抛装置的位姿并反馈至控制器，柔顺磨抛机构与滑块之间设有力传感器，力传感器用于采集接触力信号并发送至控制器，控制器计算出速度控制量，伺服电机根据速度控制量进行转动带动可调速柔顺磨抛机构运动。本发明可实时调整砂带与工件的接触状态，实现稳定柔顺的磨抛过程。

主权项

1.一种综合主被动柔顺的一维变力磨抛装置，其特征在于，包括直线模组伺服运动平台、安装法兰(8)、限位板(6)、位姿传感器(7)、可调速柔顺磨抛机构(5)和控制器，其中：所述直线模组伺服运动平台包括伺服电机(1)、滚珠丝杠(12)、直线模组滑块(11)和直线模组基座(10)，所述伺服电机(1)设置在所述直线模组基座(10)上，并与滚珠丝杠(12)相连，该滚珠丝杠(12)与所述直线模组滑块(11)螺纹配合；所述安装法兰(8)和限位板(6)均安装在所述直线模组基座(10)上，所述位姿传感器(7)和可调速柔顺磨抛机构(5)则安装在所述限位板(6)上，该位姿传感器(7)用于测量一维变力磨抛装置的位姿并反馈至所述控制器，该可调速柔顺磨抛机构(5)面向所述直线模组伺服运动平台的一侧上安装有力传感器(4)，所述力传感器(4)通过连接法兰(3)与直线模组伺服运动平台中的所述直线模组滑块(11)相连，其用于采集可调速柔顺磨抛机构的接触力信号并发送至所述控制器，所述控制器根据力传感器采集的接触力信号计算出直线模组伺服运动平台的速度控制量，并将速度控制量发送给所述伺服电机(1)，所述伺服电机(1)根据该速度控制量进行转动以带动可调速柔顺磨抛机构做直线运动，进而实时改变可调速柔顺磨抛机构与待磨抛工件的接触状态，实现可调速柔顺磨抛机构与待磨抛工件保持变力柔顺接触；所述可调速柔顺磨抛机构包括可调速电机(19)和柔顺打磨头单元，所述可调速电机(19)通过电机安装法兰(18)与所述力传感器(4)相连，所述柔顺打磨头单元包括柔顺打磨头安装基座(20)、驱动轮、张紧轮(15)和打磨接触轮(13)，其中，所述柔顺打磨头安装基座(20)安装在电机安装法兰(18)上，其内开设有两个圆柱孔，所述驱动轮、张紧轮(15)和打磨接触轮(13)上套装有砂带(14)，该驱动轮与可调速电机的输出轴相连以驱动砂带转动，该张紧轮(15)与张紧顶杆(16)相连，所述张紧顶杆(16)安装在柔顺打磨头安装基座(20)的其中一个圆柱孔内，并且张紧顶杆(16)与圆柱孔之间设置有为张紧顶杆提供张紧力使砂带张紧的张紧弹簧(17)，该打磨接触轮(13)与柔顺顶杆相连，所述柔顺顶杆安装在柔顺打磨头安装基座(20)的另一个圆柱孔内，并且柔顺顶杆与圆柱孔之间设置有柔顺弹簧(21)。