精密加工裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種精密加工裝置，包括執(zhí)行元件、氣缸、直線電機(jī)、壓力傳感器和控制器；執(zhí)行元件連接氣缸的活塞連桿，執(zhí)行元件作用于待加工工件；壓力傳感器置于氣缸內(nèi)，壓力傳感器連接至控制器；氣缸與直線電機(jī)的動(dòng)子固定連接，直線電機(jī)連接至控制器，控制器用于根據(jù)氣缸內(nèi)的壓力變化控制直線電機(jī)的動(dòng)子運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型的精密加工裝置，使得待加工工件與執(zhí)行元件之間的接觸力保持不變，避免了加工過程中工件的變形，提高了加工的精度和加工效率，保證了加工質(zhì)量。
【專利說明】精密加工裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及精密加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種精密加工裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于葉片、電子產(chǎn)品、五金產(chǎn)品等通常需進(jìn)行磨削或拋光等加工，使產(chǎn)品的表面滿 足質(zhì)量要求。在磨削、拋光等加工過程中，通過砂輪或拋光輪的微小切削原理實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的 精密加工。在此過程中，砂輪或拋光輪與工件之間產(chǎn)生的法向接觸力對(duì)加工質(zhì)量具有重要 的影響，法向力的波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致工件表面產(chǎn)生波紋，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生尺寸誤差，降低了工件生產(chǎn)效 率及質(zhì)量。目前，對(duì)于復(fù)雜型工件的磨削、拋光等過程仍采用人工加工等方式，工作效率低。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本實(shí)用新型的目的在于提供一種精密加工裝置，該精密加 工裝置的結(jié)構(gòu)簡單，提高了加工的精度及加工效率，保證了加工質(zhì)量。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種精密加工裝置，包括執(zhí)行元件、氣缸、直線電機(jī)、壓力傳感器和控制器；
[0006] 所述執(zhí)行元件連接所述氣缸的活塞連桿，所述執(zhí)行元件作用于待加工工件；
[0007] 所述壓力傳感器置于所述氣缸內(nèi)，所述壓力傳感器連接至所述控制器；所述氣缸 與所述直線電機(jī)的動(dòng)子固定連接，所述直線電機(jī)連接至所述控制器，所述控制器用于根據(jù) 所述氣缸內(nèi)的壓力變化控制所述直線電機(jī)的動(dòng)子運(yùn)動(dòng)。
[0008] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括直線電機(jī)位移傳感器和活塞位移傳感器；
[0009] 所述直線電機(jī)位移傳感器安裝在所述直線電機(jī)的動(dòng)子上，所述直線電機(jī)位移傳感 器連接至所述控制器，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述直線電機(jī)的動(dòng)子的位移；
[0010] 所述活塞位移傳感器安裝在所述氣缸的活塞連桿上，所述活塞位移傳感器連接至 所述控制器，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述氣缸的活塞連桿的位移。
[0011] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器包括位移控制模塊、速度控制模塊和電流控制 模塊；所述位置控制模塊、所述速度控制模塊和所述電流控制模塊依次串接；
[0012] 所述直線電機(jī)位移傳感器和所述活塞位移傳感器連接至所述位移控制模塊，形成 位移控制閉環(huán)；
[0013] 所述直線電機(jī)分別連接至所述速度控制模塊和所述電流控制模塊，所述直線電機(jī) 與所述速度控制模塊形成速度控制閉環(huán)；所述直線電機(jī)、所述電流控制模塊和所述壓力傳 感器形成力控制閉環(huán)。
[0014] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括滑動(dòng)軸承和缸體端蓋，所述缸體端蓋設(shè)置在所述氣 缸的非密封端；
[0015] 所述滑動(dòng)軸承安裝在所述缸體端蓋上，所述滑動(dòng)軸承的軸線與所述氣缸的軸線重 合，所述氣缸的活塞連桿貫穿所述滑動(dòng)軸承。
[0016] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氣缸上設(shè)置有預(yù)壓力孔，所述預(yù)壓力孔用于向所述氣 缸內(nèi)充入定量的壓縮氣體。
[0017] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述直線電機(jī)為平板型直線電機(jī)，所述氣缸的底壁固定在 所述直線電機(jī)的動(dòng)子上，所述直線電機(jī)的動(dòng)子的長度小于所述直線電機(jī)的定子的長度。
[0018] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氣缸的密封端的外壁與所述直線電機(jī)的動(dòng)子的端部固 定連接，所述直線電機(jī)的動(dòng)子的長度大于所述直線電機(jī)的定子的長度。
[0019] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述直線電機(jī)為圓筒形電機(jī)，所述直線電機(jī)的動(dòng)子為中空 結(jié)構(gòu)，所述直線電機(jī)的定子套設(shè)在所述直線電機(jī)的動(dòng)子上；
[0020] 所述氣缸置于所述直線電機(jī)的動(dòng)子內(nèi)，所述氣缸的側(cè)壁與所述直線電機(jī)的動(dòng)子的 內(nèi)壁固定連接。
[0021] 本實(shí)用新型的有益效果是：
[0022] 本實(shí)用新型的精密加工裝置，通過將執(zhí)行元件連接氣缸內(nèi)的活塞連桿，當(dāng)執(zhí)行元 件與待加工工件的之間的接觸力發(fā)生變化時(shí)，氣缸內(nèi)的活塞連桿相對(duì)于氣缸運(yùn)動(dòng)，使得氣 缸內(nèi)的壓力發(fā)生變化，然后控制器根據(jù)氣缸內(nèi)的壓力值控制直線電機(jī)的動(dòng)子運(yùn)動(dòng)，由于氣 缸與直線電機(jī)的動(dòng)子固定連接，因此實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)調(diào)整氣缸內(nèi)的壓力值使得氣缸內(nèi)的壓力值 保持不變，進(jìn)而使得待加工工件與執(zhí)行元件之間的接觸力保持不變，避免了加工過程中待 加工工件的變形，提高了加工的精度和加工效率，保證了加工質(zhì)量。而且，該精密加工裝置 的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為本實(shí)用新型的精密加工裝置實(shí)施例一的示意圖；
[0024] 圖2為本實(shí)用新型的精密加工裝置實(shí)施例二的示意圖；
[0025] 圖3為本實(shí)用新型的精密加工裝置實(shí)施例三的左視圖；
[0026] 圖4為本實(shí)用新型的精密加工裝置實(shí)施例三的右視圖；
[0027] 圖5為本實(shí)用新型的精密加工裝置的控制原理框圖；
[0028] 圖6為本實(shí)用新型的精密加工裝置的控制方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 為了使本實(shí)用新型的技術(shù)方案更加清楚，以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的精密加 工裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型 并不用于限定本實(shí)用新型。
[0030] 參見圖1至圖6,如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型的精密加工裝置，用于工件的磨 肖IJ、拋光、去毛刺等加工過程，包括氣缸1、執(zhí)行元件3、缸體端蓋4、預(yù)壓力孔5、滑動(dòng)軸承6、 直線電機(jī)、壓力傳感器、直線電機(jī)位移傳感器、活塞位移傳感器和控制器。其中，直線電機(jī)包 括動(dòng)子7和定子8,預(yù)壓力孔5設(shè)置在氣缸1上，用于向氣缸1內(nèi)充入定量的壓縮氣體，保證 氣缸1內(nèi)的初始?jí)簭?qiáng)。氣缸1還包括活塞連桿2,活塞連桿2置于氣缸1的內(nèi)部，且與氣缸 1的密封端形成密閉的空腔。當(dāng)活塞連桿2移動(dòng)時(shí)，氣缸1的密閉空腔內(nèi)的壓力發(fā)生變化。 應(yīng)當(dāng)清楚的是，活塞連桿2與執(zhí)行元件3連接的一端為氣缸1的非密封端，與非密封端相對(duì) 的氣缸的一端為氣缸1的密封端。
[0031] 執(zhí)行元件3連接活塞連桿2,執(zhí)行元件3作用于待加工工件，用于對(duì)待加工工件的 磨削、拋光或去毛刺等加工。在本實(shí)施例中，執(zhí)行元件3包括刀柄和刀頭/砂輪/拋光輪等， 砂輪/拋光輪固定連接在刀柄上，刀柄固接于活塞連桿2上。當(dāng)執(zhí)行元件3與待加工工件 之間的接觸力發(fā)生變化時(shí)，執(zhí)行元件3通過活塞連桿2對(duì)氣缸1內(nèi)的壓縮氣體做功，使得氣 缸1內(nèi)的壓力值發(fā)生變化。
[0032] 壓力傳感器置于氣缸1內(nèi)，壓力傳感器連接至控制器，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)氣缸1內(nèi)的壓 力值，并將檢測(cè)到的氣缸1內(nèi)的壓力值傳送至控制器。氣缸1與直線電機(jī)的動(dòng)子7固定連 接，直線電機(jī)連接至控制器，控制器用于根據(jù)氣缸1內(nèi)的壓力變化控制直線電機(jī)的動(dòng)子7運(yùn) 動(dòng)。當(dāng)氣缸1內(nèi)的壓力值發(fā)生變化時(shí)，控制器控制直線電機(jī)的動(dòng)子7運(yùn)動(dòng)。由于氣缸1固 接于直線電機(jī)的動(dòng)子7上，因此通過調(diào)整氣缸的位移實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣缸1內(nèi)壓力值的調(diào)整，使得 氣缸1內(nèi)的壓力值保持不變。
[0033] 根據(jù)力平衡原理，F(xiàn)p = Fff ;其中，F(xiàn)p為氣缸1內(nèi)的壓力值，^為執(zhí)行元件3與待 加工工件之間的接觸力，f為活塞連桿2與氣缸1之間的摩擦力。當(dāng)氣缸內(nèi)1的壓力值保 持不變時(shí)，根據(jù)力平衡原理可以保證執(zhí)行元件3與待加工工件之間的接觸力^保持不變， 這樣就減小了待加工工件表面的殘余應(yīng)力，避免了加工過程中工件的變形，提高了加工的 精度及加工效率，保證了加工質(zhì)量。
[0034] 通過將執(zhí)行元件連接氣缸內(nèi)的活塞連桿，當(dāng)執(zhí)行元件與待加工工件的之間的接觸 力發(fā)生變化時(shí)，氣缸內(nèi)的活塞連桿相對(duì)于氣缸運(yùn)動(dòng)，使得氣缸內(nèi)的壓力發(fā)生變化，然后控制 器根據(jù)氣缸內(nèi)的壓力值控制直線電機(jī)的動(dòng)子運(yùn)動(dòng)，由于氣缸與直線電機(jī)的動(dòng)子固定連接， 因此實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)調(diào)整氣缸內(nèi)的壓力值使得氣缸內(nèi)的壓力值保持不變，進(jìn)而使得待加工工件 與執(zhí)行元件之間的接觸力保持不變，避免了加工過程中待加工工件的變形，提高了加工的 精度和加工效率，保證了加工質(zhì)量。而且，該精密加工裝置的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
[0035] 作為一種可實(shí)施方式，活塞位移傳感器安裝在氣缸1的活塞連桿2上，活塞位移傳 感器連接至控制器，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)氣缸1內(nèi)活塞連桿2的位移，即用于實(shí)時(shí)檢測(cè)活塞連桿2 的當(dāng)前位置。在本實(shí)施例中，活塞位移傳感器可以使用光柵尺等檢測(cè)精度較高的位移傳感 器?；钊灰苽鞲衅鲗?shí)時(shí)檢測(cè)活塞連桿2的位移，并將檢測(cè)到的活塞連桿2的位移傳送至 控制器。
[0036] 直線電機(jī)位移傳感器安裝在直線電機(jī)的動(dòng)子7上，直線電機(jī)位移傳感器連接至控 制器，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)直線電機(jī)的動(dòng)子7的位移，即用于實(shí)時(shí)檢測(cè)直線電機(jī)的動(dòng)子7的當(dāng)前位 置。在本實(shí)施例中，直線電機(jī)位移傳感器可以使用光柵尺等檢測(cè)精度較高的位移傳感器。直 線電機(jī)位移傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)直線電機(jī)的動(dòng)子7的位移，并將檢測(cè)到的直線電機(jī)的動(dòng)子7的 位移傳送至控制器。
[0037] 較優(yōu)地，控制器包括位移控制模塊、速度控制模塊和電流控制模塊；位置控制模 塊、速度控制模塊和電流控制模塊依次串接。其中，直線電機(jī)位移傳感器和活塞位移傳感器 連接至位移控制模塊，形成位移控制閉環(huán)?？刂破魃系奈灰瓶刂颇K根據(jù)直線電機(jī)位移傳 感器傳送的直線電機(jī)的動(dòng)子7的位移X，活塞位移傳感器傳送的活塞連桿2的位移 Xp和平 衡位置的參考位移計(jì)算出活塞連桿2相對(duì)于氣缸1的位移變化量Λ X。然后位移控制模 塊對(duì)活塞連桿2相對(duì)于氣缸1的位移變化量進(jìn)行微分運(yùn)算后輸出直線電機(jī)的動(dòng)子的參考速 度/，并將直線電機(jī)的動(dòng)子的參考速度νΜ專送至速度控制模塊。
[0038] 直線電機(jī)連接至速度控制模塊，直線電機(jī)與速度控制模塊形成速度控制閉環(huán)?？?制器上的速度控制模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)直線電機(jī)動(dòng)子的反饋速度V，并將檢測(cè)到的直線電機(jī)的動(dòng) 子的反饋速度v與直線電機(jī)的動(dòng)子的參考速度/比較后輸出直線電機(jī)的參考電流Γ。然 后，速度控制模塊將直線電機(jī)的參考電流iM專送至控制器上的電流控制模塊。
[0039] 直線電機(jī)同時(shí)連接至控制器上的電流控制模塊，直線電機(jī)、電流控制模塊和壓力 傳感器形成力控制閉環(huán)?？刂破魃系碾娏骺刂颇K實(shí)時(shí)檢測(cè)直線電機(jī)的反饋電流i，并將檢 測(cè)到的直線電機(jī)的反饋電流i與直線電機(jī)的參考電流比較后輸出直線電機(jī)的控制電流。 電流控制模塊根據(jù)直線電機(jī)的控制電流輸出直線電機(jī)的電磁力匕，然后控制器根據(jù)直線電 機(jī)的電磁力F e、氣缸內(nèi)的壓力值Fp以及活塞連桿2與氣缸1之間的摩擦力計(jì)算出直線電機(jī) 的動(dòng)子7的位移變化量，控制器控制直線電機(jī)的動(dòng)子7運(yùn)動(dòng)。通過調(diào)整氣缸1的位置實(shí)現(xiàn) 調(diào)整氣缸1內(nèi)的壓力，使得氣缸1內(nèi)的壓力值保持不變，進(jìn)而保證執(zhí)行元件3與待加工工件 之間的接觸力保持不變。
[0040] 作為一種可實(shí)施方式，缸體端蓋4設(shè)置在氣缸1的非密封端；滑動(dòng)軸承6安裝在缸 體端蓋4上，滑動(dòng)軸承6的軸線與氣缸1的軸線重合，活塞連桿2貫穿滑動(dòng)軸承6。缸體端 蓋4主要用于活塞連桿2的定位和安裝，滑動(dòng)軸承6主要用于穩(wěn)定支撐活塞連桿2,且活塞 連桿2與滑動(dòng)軸承6之間實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)接觸支撐。在本實(shí)施例中，滑動(dòng)軸承6可以使用線性軸 承或其他具有同等作用的軸承。將滑動(dòng)軸承6的軸線與氣缸1的軸線重合設(shè)置，這樣可以 保證活塞連桿2只能沿滑動(dòng)軸承6的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而保證了執(zhí)行元件3相對(duì)于氣缸1 前后移動(dòng)，而不能左右漂移，保證了加工精度。
[0041] 在本實(shí)施例中，預(yù)壓力孔5設(shè)置在氣缸1的密封端，保證了氣缸1的密封性能，進(jìn) 而保證了活塞連桿2與氣缸1形成的密閉腔室內(nèi)具有符合要求的初始?jí)簭?qiáng)。預(yù)壓力孔5可 以預(yù)留在氣缸的密閉腔室的底面、頂面或周側(cè)等位置。
[0042] 根據(jù)氣缸與直線電機(jī)的位置關(guān)系不同，本實(shí)用新型的精密加工裝置可以包含以下 三種結(jié)構(gòu)：
[0043] 如圖1所示，直線電機(jī)為平板型直線電機(jī)，氣缸1的底壁固定在直線電機(jī)的動(dòng)子7 上，直線電機(jī)的動(dòng)子7的長度小于直線電機(jī)的定子8的長度。即直線電機(jī)的動(dòng)子7與氣缸 1在位置關(guān)系上為并聯(lián)關(guān)系。
[0044] 如圖2所示，氣缸1的密封端與直線電機(jī)的動(dòng)子7的端部固定連接，直線電機(jī)的動(dòng) 子7的長度大于直線電機(jī)的定子8的長度。即直線電機(jī)的動(dòng)子7與氣缸1在位置關(guān)系上為 串聯(lián)關(guān)系。此時(shí)，直線電機(jī)可以選用平板型直線電機(jī)或圓筒形直線電機(jī)等其他直線電機(jī)。
[0045] 如圖3和圖4所示，直線電機(jī)為圓筒形電機(jī)，直線電機(jī)的動(dòng)子7為中空結(jié)構(gòu)，直線 電機(jī)的定子8套設(shè)在直線電機(jī)的動(dòng)子7上。此時(shí)，對(duì)直線電機(jī)的定子8的長度和直線電機(jī) 的動(dòng)子7的長度不做具體的限定。氣缸1置于直線電機(jī)的動(dòng)子7內(nèi)，氣缸1的側(cè)壁與直線 電機(jī)的動(dòng)子7的內(nèi)壁固定連接。即直線電機(jī)與氣缸1形成復(fù)合結(jié)構(gòu)，這樣可以減小該精密 加工裝置的體積，便于移動(dòng)。
[0046] 上述三種實(shí)施例的精密加工裝置的工作原理相同，其工作原理如下：
[0047] 當(dāng)待加工工件的表面平整度及一致性發(fā)生改變時(shí)，執(zhí)行元件3與待加工工件表面 的接觸力^發(fā)生變化，從而使氣缸1內(nèi)的活塞連桿2相對(duì)于氣缸1產(chǎn)生位移變化量?；钊?連桿2的移動(dòng)會(huì)引起氣缸1內(nèi)壓力值的變化。
[0048] 氣缸1內(nèi)的壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)氣缸1內(nèi)的壓力值，并將檢測(cè)到的氣缸1的壓力 值傳送至控制器?？刂破鞲鶕?jù)氣缸1內(nèi)壓力值的變化量對(duì)直線電機(jī)的動(dòng)子7位置進(jìn)行實(shí)時(shí) 微調(diào)。由于氣缸1固接于直線電機(jī)的動(dòng)子7上，通過微調(diào)直線電機(jī)的動(dòng)子7位置即可調(diào)整 氣缸1內(nèi)的壓力值，保證氣缸1內(nèi)壓力值保持恒定，進(jìn)而保證執(zhí)行元件3與待加工工件的表 面的接觸力處于恒定狀態(tài)。
[0049] 由于氣缸1內(nèi)的壓縮氣體具有氣體彈簧緩沖特性，當(dāng)執(zhí)行元件3與待加工工件的 表面的接觸力增大時(shí)，氣缸1內(nèi)壓縮氣體的氣體彈簧特性可起到一定的柔性緩沖作用，可 防止執(zhí)行元件3與待加工工件表面的機(jī)械硬接觸導(dǎo)致工件表面損壞或?qū)е聢?zhí)行元件的損 傷。
[0050] 如圖5和圖6所示，本實(shí)用新型的精密加工裝置的控制方法包括如下步驟：
[0051] S1、壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)氣缸內(nèi)的壓力值Fp;壓力傳感器用于將檢測(cè)到的氣缸內(nèi) 的壓力值傳送至控制器。
[0052] S2、控制器根據(jù)直線電機(jī)的控制電流輸出直線電機(jī)的電磁力Fe ;
[0053] S3、控制器根據(jù)氣缸內(nèi)的壓力值Fp和直線電機(jī)的電磁力^計(jì)算出直線電機(jī)的動(dòng)子 的位移變化量，控制直線電機(jī)的動(dòng)子運(yùn)動(dòng)。
[0054] 較優(yōu)地，步驟S2還包括如下步驟：
[0055] S4、控制器實(shí)時(shí)檢測(cè)直線電機(jī)的動(dòng)子的反饋速度v和直線電機(jī)的反饋電流i ;
[0056] S5、控制器將直線電機(jī)的動(dòng)子的反饋速度v與直線電機(jī)的動(dòng)子的參考速度/進(jìn)行 比較后輸出直線電機(jī)的參考電流Γ ;在本實(shí)施例中，控制器上的速度控制模塊接收直線電 機(jī)的動(dòng)子的反饋速度V，然后將直線電機(jī)的動(dòng)子的反饋速度v與直線電機(jī)的動(dòng)子的參考速 度/比較后輸出直線電機(jī)的參考電流Γ。
[0057] S6、控制器將直線電機(jī)的反饋電流i與直線電機(jī)的參考電流i*比較后輸出直線電 機(jī)的控制電流。在本實(shí)施例中，直線電機(jī)的控制電流作為控制器上的電流控制模塊的輸入 量。
[0058] 較優(yōu)地，步驟S5還包括如下步驟：
[0059] S7、直線電機(jī)位移傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)直線電機(jī)的動(dòng)子的位移X，活塞位移傳感器實(shí)時(shí) 檢測(cè)氣缸1內(nèi)活塞連桿2的位移xp ;
[0060] S8、控制器根據(jù)直線電機(jī)動(dòng)子7的位移X、氣缸1內(nèi)活塞連桿2的位移\和平衡位 置的參考位移;計(jì)算出活塞連桿2相對(duì)于氣缸的位移變化量Λχ ;
[0061] S9、控制器根據(jù)活塞連桿2相對(duì)于氣缸1的位移變化量計(jì)算直線電機(jī)的動(dòng)子7的 參考速度ν'在本實(shí)施例中，控制器上的速度控制模塊將活塞連桿2相對(duì)于氣缸1的位移 變化量△ X進(jìn)行微分運(yùn)算后得到直線電機(jī)的動(dòng)子7的參考速度，。
[0062] 本實(shí)用新型的精密加工裝置，通過將執(zhí)行元件連接氣缸內(nèi)的活塞連桿，當(dāng)執(zhí)行元 件與待加工工件的之間的接觸力發(fā)生變化時(shí)，氣缸內(nèi)的活塞連桿相對(duì)于氣缸運(yùn)動(dòng)，使得氣 缸內(nèi)的壓力發(fā)生變化，然后控制器根據(jù)氣缸內(nèi)的壓力值控制直線電機(jī)的動(dòng)子運(yùn)動(dòng)，由于氣 缸與直線電機(jī)的動(dòng)子固定連接，因此實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)調(diào)整氣缸內(nèi)的壓力值使得氣缸內(nèi)的壓力值 保持不變，進(jìn)而使得待加工工件與執(zhí)行元件之間的接觸力保持不變，避免了加工過程中待 加工工件的變形，提高了加工的精度和加工效率，保證了加工質(zhì)量。而且，該精密加工裝置 的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
[0063] 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)， 但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬 于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種精密加工裝置，其特征在于： 包括執(zhí)行元件、氣缸、直線電機(jī)、壓力傳感器和控制器； 所述執(zhí)行元件連接所述氣缸的活塞連桿，所述執(zhí)行元件作用于待加工工件； 所述壓力傳感器置于所述氣缸內(nèi)，所述壓力傳感器連接至所述控制器；所述氣缸與所 述直線電機(jī)的動(dòng)子固定連接，所述直線電機(jī)連接至所述控制器，所述控制器用于根據(jù)所述 氣缸內(nèi)的壓力變化控制所述直線電機(jī)的動(dòng)子運(yùn)動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密加工裝置，其特征在于： 還包括直線電機(jī)位移傳感器和活塞位移傳感器； 所述直線電機(jī)位移傳感器安裝在所述直線電機(jī)的動(dòng)子上，所述直線電機(jī)位移傳感器連 接至所述控制器，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述直線電機(jī)的動(dòng)子的位移； 所述活塞位移傳感器安裝在所述氣缸的活塞連桿上，所述活塞位移傳感器連接至所述 控制器，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述氣缸的活塞連桿的位移。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的精密加工裝置，其特征在于： 所述控制器包括位移控制模塊、速度控制模塊和電流控制模塊；所述位置控制模塊、所 述速度控制模塊和所述電流控制模塊依次串接； 所述直線電機(jī)位移傳感器和所述活塞位移傳感器連接至所述位移控制模塊，形成位移 控制閉環(huán)； 所述直線電機(jī)分別連接至所述速度控制模塊和所述電流控制模塊，所述直線電機(jī)與所 述速度控制模塊形成速度控制閉環(huán)；所述直線電機(jī)、所述電流控制模塊和所述壓力傳感器 形成力控制閉環(huán)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的精密加工裝置，其特征在于： 還包括滑動(dòng)軸承和缸體端蓋，所述缸體端蓋設(shè)置在所述氣缸的非密封端； 所述滑動(dòng)軸承安裝在所述缸體端蓋上，所述滑動(dòng)軸承的軸線與所述氣缸的軸線重合， 所述氣缸的活塞連桿貫穿所述滑動(dòng)軸承。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的精密加工裝置，其特征在于： 所述氣缸上設(shè)置有預(yù)壓力孔，所述預(yù)壓力孔用于向所述氣缸內(nèi)充入定量的壓縮氣體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的精密加工裝置，其特征在于： 所述直線電機(jī)為平板型直線電機(jī)，所述氣缸的底壁固定在所述直線電機(jī)的動(dòng)子上，所 述直線電機(jī)的動(dòng)子的長度小于所述直線電機(jī)的定子的長度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的精密加工裝置，其特征在于： 所述氣缸的密封端與所述直線電機(jī)的動(dòng)子的端部固定連接，所述直線電機(jī)的動(dòng)子的長 度大于所述直線電機(jī)的定子的長度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的精密加工裝置，其特征在于： 所述直線電機(jī)為圓筒形電機(jī)，所述直線電機(jī)的動(dòng)子為中空結(jié)構(gòu)，所述直線電機(jī)的定子 套設(shè)在所述直線電機(jī)的動(dòng)子上； 所述氣缸置于所述直線電機(jī)的動(dòng)子內(nèi)，所述氣缸的側(cè)壁與所述直線電機(jī)的動(dòng)子的內(nèi)壁 固定連接。
【文檔編號(hào)】B24B51/00GK204108834SQ201420587912
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】趙飛, 孫鵬, 張馳, 張 杰 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所