六自由度並聯型去毛刺機的製作方法

2023-06-28 02:35:36 2

本發明屬於表面光整加工領域，涉及一種去毛刺機，具體涉及一種六自由度並聯型的去毛刺機。

背景技術：

機械零件在製造加工過程中產生的毛刺不僅直接影響零件本身的精度和外觀質量，還會影響整個產品的使用性能和壽命。此外，由於去毛刺工序要花費工時和費用，因此將直接影響產品的成本和價格，成為降低生產成本的障礙之一，全世界每年花費在去毛刺方面的費用約為100億美元。

目前去毛刺主要採用物理方式和化學方式兩種方式，物理方式包括銼刀、刮刀、油石、砂布、鋼絲刷輪、滾磨、振動、噴沙、撞擊、水射流以及磨粒擠壓等手工或機械方式，機械方式中比較先進的是採用去毛刺機。

採用手工方式去毛刺，費時費力，而且加工精度也不高。去毛刺機大多數主要採用的是串聯結構，但是串聯機構卻有著許多難以解決的缺點：第一點，串聯機構所受到的彈性相互疊加，杆件會受到彎矩；第二點，串聯機構各杆件的誤差會相互疊加；第三點，串聯機構整體只由一根杆支撐，使其整體結構不穩定。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明採用了如下技術方案：

本發明提供了一種六自由度並聯型去毛刺機，用於對工件進行去毛刺工作，其特徵在於，具有：上固定平臺；六自由度並聯機構，包括六組分別連接在上固定平臺的底部不同方位的移動組件；下運動平臺，分別連接在六組移動組件上；以及去毛刺組件，貫穿設置在下運動平臺的中部，其中，每組移動組件包括電動推桿和安裝在該電動推桿兩端的十字軸剛性萬向節構件，十字軸剛性萬向節構件分別將電動推桿的兩端安裝在上固定平臺和下運動平臺上，六自由度並聯機構從六個不同角度驅動下運動平臺移動，從而帶動去毛刺組件對工件進行去毛刺工作。

根據本發明提供的六自由度並聯型去毛刺機，還可以具有這樣的特徵：其中，電動推桿包括：推桿，下端與下運動平臺上的十字軸剛性萬向節構件固定連接；導套，可滑動地套在推桿上並且上端與上固定平臺下的十字軸剛性萬向節構件固定連接；以及推動電機，安裝在導套上，用於驅動推桿在導套內滑動，從而使電動推桿伸縮。

根據本發明提供的六自由度並聯型去毛刺機，還可以具有這樣的特徵：其中，十字軸剛性萬向節構件包括萬向節叉、與該萬向節叉連接的十字軸。

根據本發明提供的六自由度並聯型去毛刺機，還可以具有這樣的特徵：其中，上固定平臺具有三個角部，該三個角部下分別安裝有雙孔萬向節叉，該三個雙孔萬向節叉呈等邊三角形排列，下運動平臺具有三個角部，該三個角部上分別安裝有雙孔萬向節叉，該三個雙孔萬向節叉呈等邊三角形排列。

根據本發明提供的六自由度並聯型去毛刺機，還可以具有這樣的特徵：其中，上固定平臺上的六個十字軸剛性萬向節構件分為三組，同一組的十字軸剛性萬向節構件的萬向節叉通過十字軸安裝在同一個雙孔萬向節叉上，下運動平臺上的六個十字軸剛性萬向節構件分為三組，同一組的十字軸剛性萬向節構件的萬向節叉通過十字軸安裝在同一個雙孔萬向節叉上。

根據本發明提供的六自由度並聯型去毛刺機，還可以具有這樣的特徵：其中，去毛刺組件包括固定安裝在下運動平臺中央上的去毛刺電機、一端與該去毛刺電機的輸出端連接並且另一端垂直貫穿下運動平臺的聯軸器以及設置在該聯軸器的另一端的去毛刺球頭，去毛刺電機通過驅動聯軸器來使去毛刺球頭轉動。

發明作用與效果

根據本發明的六自由度並聯型去毛刺機，由於採用六自由度並聯機構，因此去毛刺機靈活性好，工作檯可以實現較大角度的改變，可實現準確定位，同時可以更容易的求解機構參數、進行相關理論計算；由於採用下運動平臺的質量輕，因此可獲得很高的動態特性，容易實現高速、高加速度的運動；由於採用去毛刺球頭，因此適用面廣，可以實現對平面、孔、複雜曲面的毛刺去除。

附圖說明

圖1是本發明的六自由度並聯型去毛刺機結構立體示意圖；

圖2是本發明的六自由度並聯型去毛刺機平面示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖及實施例來說明本發明的具體實施方式。

圖1是本發明的六自由度並聯型去毛刺機結構立體示意圖。

如圖1所示，本實施例提供的六自由度並聯型去毛刺機(一下簡稱去毛刺機)100包括上固定平臺1、六自由度並聯機構2、下運動平臺3、去毛刺組件4。

如圖1所示，上固定平臺1水平固定設置，具有三個角部，該三個角部下分別安裝有雙孔萬向節叉11，該三個雙孔萬向節叉11呈等邊三角形排列。

圖2是本發明的六自由度並聯型去毛刺機平面示意圖。

如圖2所示，六自由度機構2包括第一移動組件21、第二移動組件22、第三移動組件23、第四移動組件24、第五移動組件25以及第六移動組件26，分別連接在上固定臺1底部的相應的雙孔萬向節叉11上。

第一移動組件21、第二移動組件22、第三移動組件23、第四移動組件24、第五移動組件25以及第六移動組件26的結構一致，均包括十字軸剛性萬向節構件211、電動推桿212。

十字軸剛性萬向節構件211具有萬向節叉211a、十字軸211b，萬向節叉211a和十字軸211b通過滾針軸承(圖中未示出)連接。

六個上固定平臺1下的十字軸剛性萬向節構件211分為三組，同一組的十字軸剛性萬向節構件211的萬向節叉211a通過十字軸211b安裝在同一個雙孔萬向節叉11上，三組的萬向節叉211a呈等邊三角形排列。其中，第一移動組件21、第二移動組件22為第一組，第三移動組件23、第四移動組件24為第二組，第五移動組件25、第六移動組件26為第三組。

電動推桿212包括導套212a、推動電機212b以及推桿212c。

導套212a通過十字軸剛性萬向節構件211、雙孔萬向節叉11連接在上固定平臺1上，該導套212a上安裝有推動電機212b，同時，該導套212a可滑動地套在推桿212c上，推桿212c的下端連接有十字軸剛性萬向節構件211。

下運動平臺3具有三個角部，該三個角部上分別安裝有雙孔萬向節叉11，該三個雙孔萬向節叉11呈等邊三角形排列。

六個推桿212c的下端連接的十字軸剛性萬向節構件211為三組，同一組的十字軸剛性萬向節構件211的萬向節叉211a通過十字軸211b安裝在同一個雙孔萬向節叉11上，三組的萬向節叉211a呈等邊三角形排列。其中，第一移動組件21、第三移動組件22為第四組，第二移動組件23、第五移動組件24為第五組，第四移動組件25、第六移動組件26為第六組。

去毛刺組件4包括去毛刺電機41、聯軸器42、去毛刺球頭43。

去毛刺電機41固定安裝在下運動平臺3的中央，聯軸器32的一端與該去毛刺電機41的輸出端連接，聯軸器42的另一端垂直貫穿下運動平臺1，去毛刺球頭43設置在聯軸器42的另一端上。

推動電機212b與去毛刺電機41分別與一個圖中未示出的控制機構通過無線或有線連接，在該控制機構的控制下工作。

以下結合附圖說明本實施例的六自由度並聯型去毛刺機100的工作工程。

如圖1所示，第一21移動組件的推動電機212b驅動推桿212c在導套212a中滑動，從而帶動與下運動平臺3連接的十字軸剛性萬向節構件211發生移動，進而帶動下運動平臺3移動，使下運動平臺3與上固定平臺1的距離發生改變；同時，導套212a與推桿212c的相對運動，帶動與上固定平臺1連接的十字軸剛性萬向節構件211下端的萬向節叉211a轉動，從而帶動電動推桿212和與推桿212c連接的十字軸剛性萬向節構件211轉動，進而帶動下運動平臺3發生一定角度的轉動。

其餘5組移動組件的工作過程與上述相似，在它們的共同作用下，下運動平臺3發生一定的高低、角度變化的六自由度運動，帶著去毛刺組件4達到預定角度位置。

去毛刺組件4達到預定角度位置後，去毛刺電機41通過聯軸器42驅動去毛刺球頭43轉動，開始對工件進行去毛刺工作。

整個過程中，推動電機212b和去毛刺電機41的控制均可通過控制機構來實現。

實施例作用與效果

根據本實施例的六自由度並聯型去毛刺機，由於採用六自由度並聯機構，因此去毛刺機靈活性好，工作檯可以實現較大角度的改變，可實現準確定位，同時可以更容易的求解機構參數、進行相關理論計算；由於採用下運動平臺的質量輕，因此可獲得很高的動態特性，容易實現高速、高加速度的運動；由於採用去毛刺球頭，因此適用面廣，可以實現對平面、孔、複雜曲面的毛刺去除。

總之，本發明的模塊化設計，結構簡單，安裝、調試、維修方便，適用性強，便於推廣。