本發(fā)明涉及金屬工件機(jī)器加工的打磨拋光領(lǐng)域，具體為一種電磁變剛度柔順裝置的雙面打磨拋光設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在打磨拋光領(lǐng)域中，因?yàn)閭鹘y(tǒng)機(jī)械無(wú)法精準(zhǔn)控制打磨拋光機(jī)械的下壓力位，可能會(huì)導(dǎo)致打磨拋光工件出現(xiàn)局部壓力過(guò)載的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致被打磨工件的部分過(guò)熱，導(dǎo)致出現(xiàn)例如金屬工件的灼燒發(fā)黑甚至二次退火的現(xiàn)象；或者可能會(huì)發(fā)生壓力不足的情況，導(dǎo)致打磨工件的切削不足的現(xiàn)象。通常行業(yè)采用了帶力控柔順裝置的打磨拋光工具，具體為被動(dòng)力控柔順裝置，如彈簧、氣囊等，或主動(dòng)力控柔順裝置，如氣動(dòng)力控柔順裝置，或兩者復(fù)合的力控柔順裝置。

2、但是現(xiàn)在大多采用的，打磨力位控制上比較優(yōu)秀的主動(dòng)式的氣動(dòng)柔順裝置，仍然存在供氣管線布局復(fù)雜、氣缸過(guò)于龐大、力位控制響應(yīng)速度低下的問(wèn)題。而且現(xiàn)有的打磨拋光設(shè)備往往一次只能搭載特定一種砂盤(pán)，如果遇到需要粗磨精磨拋光等多工序的工藝流程的時(shí)候，會(huì)需要多種機(jī)器的切換或者工具的切換，導(dǎo)致工廠加工的不便。我們的技術(shù)人員提供了一種電磁變剛度柔順裝置的雙面打磨拋光設(shè)備，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、優(yōu)秀工件的打磨拋光對(duì)于打磨設(shè)備的力位控制有比較高的要求，如要實(shí)現(xiàn)更好的力位控制，需要在力位控制的核心驅(qū)動(dòng)設(shè)備上改進(jìn)，響應(yīng)速度更高、控制精度更高、控制力度范圍更大、位置控制距離更長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備會(huì)具有更好的力位控制能力。而氣動(dòng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備往往在控制精度和控制響應(yīng)速度上具有比較低的能力，我們?yōu)榱藦浹a(bǔ)這一點(diǎn)，采用了電力的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，利用電磁的原理控制力位，設(shè)計(jì)了一種電磁變剛度柔順裝置。

2、所述電磁變剛度柔順裝置的雙面打磨拋光設(shè)備，包含打磨拋光工具、電磁變剛度柔順裝置、雙向換向裝置三大部分組成，其中：

3、打磨拋光工具包含：打磨拋光工具主軸電機(jī)、打磨用砂盤(pán)或者鋸盤(pán)。

4、電磁變剛度柔順裝置包含：永磁體(包括支撐桿)、線圈骨架、線圈、隔磁鋁殼、電磁驅(qū)動(dòng)裝置支架、力傳感器、導(dǎo)向桿、直線軸承、浮動(dòng)板、激光位移傳感器、激光位移標(biāo)尺、電磁驅(qū)動(dòng)裝置輸出軸連接法蘭、導(dǎo)向桿連接法蘭、側(cè)壁外殼、外殼頂(底)。

5、雙向換向裝置包含：換向法蘭、齒輪組、平鍵、86步進(jìn)電機(jī)、推力球軸承、滾針軸承、軸承支架、電機(jī)機(jī)架、換向器側(cè)壁外殼、換向器頂蓋、換向器底蓋(含連接法蘭)。

6、其中，電磁變剛度柔順裝置的雙向力位控制端(力傳感器的一端)與兩個(gè)打磨拋光工具底座相連接，組成一套雙向電磁變剛度柔順裝置的打磨拋光設(shè)備，電磁變剛度柔順裝置的電磁驅(qū)動(dòng)裝置支架與雙向換向裝置的換向法蘭相連接，組成完善的一套雙向可控制變向的電磁變剛度柔順裝置的雙面打磨拋光設(shè)備。

7、當(dāng)設(shè)備工作的時(shí)候，一側(cè)需要工作的打磨拋光工具主軸電機(jī)工作，打磨工具的一側(cè)處于工作，電磁變剛度柔順裝置基于激光位移傳感器的數(shù)據(jù)修正打磨拋光工具的位置。當(dāng)打磨工具的一側(cè)處于打磨工件的狀態(tài)，電磁變剛度柔順裝置基于力傳感器的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)改變通過(guò)線圈的電流大小，改變電磁線圈施加在永磁體上的力，此力會(huì)傳遞到打磨拋光工具上，使打磨拋光工具的打磨砂盤(pán)施加在工件上的力處于一個(gè)恒定合適的值。

8、優(yōu)選的，在雙面打磨拋光設(shè)備的兩側(cè)的打磨頭上使用不同目數(shù)的砂盤(pán)，此時(shí)可以通過(guò)雙向換向裝置變換打磨拋光工具的方向，通過(guò)啟用另一側(cè)的打磨拋光工具，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換的粗磨到精磨的工序流程，節(jié)省加工的時(shí)間損耗和物流空間的浪費(fèi)。

技術(shù)特征：

1.一種電磁柔順裝置，其特征在于，包括側(cè)壁外殼(16)，所述側(cè)壁外殼(16)內(nèi)部設(shè)有線圈骨架(2)，所述線圈骨架(2)連接隔磁鋁殼(4)，所述隔磁鋁殼(4)內(nèi)部設(shè)有線圈(3)，所述隔磁鋁殼(4)上方連接電磁驅(qū)動(dòng)裝置支架(6)，所述電磁驅(qū)動(dòng)裝置支架(6)上裝有法蘭直線軸承(5)，所述線圈(3)內(nèi)部設(shè)有永磁體(1)，所述永磁體(1)下部固定有電磁驅(qū)動(dòng)裝置輸出軸(8)，所述電磁驅(qū)動(dòng)裝置輸出軸(8)下部固定有上下浮動(dòng)板(11)，所述上下浮動(dòng)板(11)上設(shè)有法蘭連接(10)，所述上下浮動(dòng)板(11)下部連接磨拋工具(14)，所述法蘭連接孔上連接導(dǎo)向桿(9)，所述導(dǎo)向桿(9)與法蘭直線軸承(5)連接，所述上下浮動(dòng)板(11)左側(cè)安裝有位移標(biāo)尺(12)，所述上下浮動(dòng)板(11)下部安裝有力傳感器(7)，所述電磁驅(qū)動(dòng)裝置支架(6)左側(cè)安裝有激光位移傳感器(13)，所述側(cè)壁外殼(16)左側(cè)連接換向法蘭(15)，所述法蘭(15)與換向器側(cè)壁外殼(21)連接，所述換向器側(cè)壁外殼(21)內(nèi)側(cè)連接軸承支架(25)，所述軸承支架(25)連接擋圈型滿裝滾輪滾針軸承(18)，所述擋圈型滿裝滾輪滾針軸承(18)連接齒輪(19)，所述齒輪(19)通過(guò)軸與軸承支架(27)連接，所述齒輪(19)與齒輪(23)嚙合，所述齒輪(23)與步進(jìn)電機(jī)(22)連接，所述步進(jìn)電機(jī)(22)與電機(jī)支架(24)連接，所述電機(jī)支架(24)固定在換向器側(cè)壁外殼(21)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁柔順裝置，其特征在于，所述永磁體(1)與所述電磁驅(qū)動(dòng)裝置輸出軸(8)固定連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁柔順裝置，其特征在于，所述電磁驅(qū)動(dòng)裝置輸出軸(8)通過(guò)法蘭固定在所述上下浮動(dòng)板(11)中心。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁柔順裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向桿(9)共有三根，導(dǎo)向桿(9)與電磁驅(qū)動(dòng)裝置支架(6)上的法蘭直線軸承(5)連接，導(dǎo)向桿(9)兩端分別與上下浮動(dòng)板(11)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁柔順裝置，其特征在于，所述上下浮動(dòng)板(11)與磨拋工具(14)固定連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述所述的一種電磁柔順裝置，其特征在于，所述上下浮動(dòng)板(11)上裝有位移標(biāo)尺(12)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述所述的一種電磁柔順裝置，其特征在于，述電磁驅(qū)動(dòng)裝置支架(6)左側(cè)安裝有激光位移傳感器(13)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述所述的一種電磁柔順裝置，其特征在于，所述力傳感器(7)安裝在上下浮動(dòng)板(11)與磨拋工具(14)中間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述所述的一種電磁柔順裝置，其特征在于，所述側(cè)壁外殼(16)通過(guò)換向法蘭(15)與所述換向器側(cè)壁外殼(21)連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述所述的一種電磁柔順裝置，其特征在于，所述齒輪(19)通過(guò)擋圈型滿裝滾輪滾針軸承(18)與大號(hào)軸承支架(25)連接，其中齒輪(19)通過(guò)軸與小軸承支架(27)連接。所述軸承支架(27)固定在換向器底蓋外殼(28)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種金屬工件機(jī)器加工的打磨拋光設(shè)備，特別是電磁變剛度柔順裝置的雙面打磨拋光設(shè)備。該設(shè)備包括打磨拋光工具、電磁變剛度柔順裝置及雙向換向裝置，旨在解決傳統(tǒng)打磨拋光機(jī)械無(wú)法精準(zhǔn)控制壓力，可能導(dǎo)致工件過(guò)熱或切削不足的問(wèn)題，以及現(xiàn)有技術(shù)中供氣管線布局復(fù)雜、氣動(dòng)力控柔順裝置響應(yīng)速度慢等問(wèn)題。通過(guò)電磁變剛度柔順裝置的使用，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的力位控制，同時(shí)雙向換向裝置的設(shè)計(jì)允許無(wú)縫切換不同工序，提高加工效率和質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：陳陽(yáng)鋆,盧陽(yáng)宇,海軍,林可馨,周錦輝,鄭嘉城,吳長(zhǎng)洪,蔣志韜,張繼成,朱晨琳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14