本發(fā)明涉及的是一種曲面加工設(shè)備領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種曲面并聯(lián)打磨裝置。

背景技術(shù)：

葉片具有十分特殊的動力學(xué)性能，是航空發(fā)動機、風(fēng)力發(fā)電機、水輪機和汽輪機等設(shè)備的重要組成部分。由于葉片型面十分復(fù)雜，通常為三維扭曲曲面，加之其工作環(huán)境惡劣，表面精度要求很高，導(dǎo)致目前高精度葉片的機械加工自動化程度普遍較低，且以手工打磨為主。這樣的加工方式具有勞動強度大、生產(chǎn)效率低。此外，手工打磨還導(dǎo)致葉片磨削不均勻，加工精度難以保證，打磨過程中的粉塵還會危害身體健康。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)打磨過程中存在較明顯的顫振，進行力控制的方式也較為復(fù)雜等缺陷，提出一種曲面并聯(lián)打磨裝置，能靈活實現(xiàn)葉片等復(fù)雜曲面軌跡的加工，臺式砂輪機在水平移動平臺輔助下能切換實現(xiàn)粗、精兩道加工工序，提升加工效率顯著。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明包括：打磨組件、水平移動平臺和用于控制工件打磨運動的并聯(lián)運動平臺，其中：水平移動平臺和打磨組件相對設(shè)置于同一支撐板上，并聯(lián)運動平臺設(shè)置于水平移動平臺頂部。

所述的并聯(lián)運動平臺包括：定平臺、動平臺和柔順頭，其中：定平臺與水平移動平臺相連，動平臺與定平臺通過運動支鏈相連，柔順頭設(shè)置于動平臺中部。

所述的運動支鏈優(yōu)選為六根UPS運動支鏈，每一根運動支鏈均包括：位于中間作為驅(qū)動的直線電機，即P副以及兩端分別與定平臺和定平臺相連的萬向鉸，即U副和球鉸，即S副，從而可使動平臺具有六個運動自由度。

所述的定平臺與水平面夾角α為45°。

所述的水平移動平臺包括：立座和移動平臺底座，其中：立座滑動設(shè)置于移動平臺底座上，移動平臺底座內(nèi)設(shè)有絲杠以驅(qū)動立座沿著移動平臺底座的長度方向移動。

所述的打磨組件包括：臺式砂輪機和立柱，其中：臺式砂輪機通過安裝法蘭固定于立柱頂端。

所述的安裝法蘭與水平面的夾角β為45°。

所述的臺式砂輪機包括同軸設(shè)置的粗砂輪和細砂輪。

所述的支撐板為方形，并設(shè)有覆蓋打磨組件、并聯(lián)運動平臺和水平移動平臺的立方形防護罩。

所述的防護罩材料為有機玻璃。

所述的防護罩兩側(cè)設(shè)有滑動防護門。

技術(shù)效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠顯著降低打磨過程中的顫振，柔順頭能實現(xiàn)精確穩(wěn)定的力控制，使葉片打磨后具有較好的表面質(zhì)量，能有效隔離粉塵碎屑，維護加工場地的環(huán)境衛(wèi)生，防止砂輪碎裂或打磨火花對操作人員的危害，保護操作人員安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明不含防護罩側(cè)視圖；

圖2為本發(fā)明不含防護罩立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為防護罩安裝示意圖；

圖4為打磨組件組成示意圖；

圖5為并聯(lián)運動平臺結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為水平移動平臺結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1打磨組件、2并聯(lián)運動平臺、3水平移動平臺、4支撐板、5腳撐、6控制柜、7防護罩、8、防護門、101臺式砂輪機、102安裝法蘭、103立柱、201UPS運動支鏈、202定平臺、203動平臺、204柔順頭、301立座、302前支座、303減速器、304電機、305移動平臺底座、306移動法蘭、307絲杠螺母、308滑塊、309絲杠、310后支座、311導(dǎo)軌。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1

如圖1～2所示，本實施例包括：打磨組件1、水平移動平臺3和用于控制工件打磨運動的并聯(lián)運動平臺2，其中：水平移動平臺3和打磨組件1相對設(shè)置于同一支撐板4上，支撐板4的一角設(shè)有安裝電氣組件的控制柜6；并聯(lián)運動平臺2與水平移動平臺3相連，可使并聯(lián)運動平臺2沿導(dǎo)軌311直線運動。打磨組件1與水平移動平臺3中部相對。并聯(lián)運動平臺2的柔順頭204末端可安裝夾具以夾持工件，與打磨組件1相配合對工件進行打磨。

如圖3所示，所述的支撐板4上設(shè)有防護罩7，該防護罩7將打磨組件1、并聯(lián)運動平臺2以及水平移動平臺3包裹于其中。所述的防護罩7材料優(yōu)選為有機玻璃，其作用是防止砂輪碎裂或打磨火花對操作人員的危害，保護操作人員安全，同時隔絕粉塵維護環(huán)境衛(wèi)生。防護罩7兩側(cè)設(shè)有滑動防護門8。

如圖4所示，所述的打磨組件1包括：臺式砂輪機101和立柱103，其中：臺式砂輪機101通過安裝法蘭102固定于立柱103頂端。立柱103底部通過螺栓固定于支撐板4上。安裝法蘭102與水平面的夾角β為45°，使得臺式砂輪機101也傾斜45°。臺式砂輪機101包括同軸設(shè)置的粗砂輪和細砂輪，可以交替打磨，實現(xiàn)粗、精加工。

如圖5所示，所述的并聯(lián)運動平臺2包括：定平臺202、動平臺203和柔順頭204，其中：定平臺202設(shè)置于水平移動平臺3上，定平臺202與動平臺203通過六個UPS運動支鏈201連接以實現(xiàn)動平臺203的六自由度運動，柔順頭204與動平臺203相連。

所述的柔順頭204設(shè)置于動平臺203的中部，其末端可連接夾具以安裝工件進行打磨。柔順頭204本質(zhì)可看做一根能主動改變輸出剛度的線彈簧，優(yōu)選采用主動接觸法蘭(Active contact flange)。該法蘭通過調(diào)節(jié)其內(nèi)部氣腔的氣壓，能主動改變其輸出剛度，根據(jù)工況要求實現(xiàn)打磨過程精確的力控制，提高曲面打磨的表面精度。

所述的UPS運動支鏈201包括中間驅(qū)動的直線電機(P副)和兩端分別與定平臺及動平臺連接的萬向鉸(U副)和球鉸(S副)，萬向鉸采用兩個轉(zhuǎn)動副正交組合而成。UPS運動支鏈201具有六個運動自由度，使動平臺203具有靈活的空間運動能力，從而滿足葉片等復(fù)雜曲面的打磨加工。通過六根UPS運動支鏈201并聯(lián)連接動平臺203，還可使動平臺203在運動過程中具有較好的剛度特性。

如圖6所示，所述的水平移動平臺3包括：立座301和移動平臺底座305，其中：立座301滑動設(shè)置于移動平臺底座305上，移動平臺底座305內(nèi)設(shè)有絲杠309以驅(qū)動立座301沿著移動平臺底座305的長度方向直線移動。立座301頂部為一斜面，與水平面夾角α為45°，用于固定并聯(lián)運動平臺2。

所述的移動平臺底座305沿長度方向的兩邊分別設(shè)有導(dǎo)軌311，每一導(dǎo)軌311上各設(shè)有兩個滑塊308。立座301通過這四個滑塊308滑動設(shè)置于移動平臺底座305上。移動平臺底座305中部設(shè)有絲杠309，絲杠309通過設(shè)置于移動平臺底座305兩端的前支座302和后支座310固定。前支座302一端的絲杠309連有減速器303和電機304。該絲杠309上的絲杠螺母307通過移動法蘭306與立座301相連，以驅(qū)動整個立座301，進而帶動整個并聯(lián)運動平臺2水平運動。

本裝置六自由度的并聯(lián)運動平臺可靈活實現(xiàn)葉片等復(fù)雜曲面軌跡的加工，臺式砂輪機在水平移動平臺輔助下能切換實現(xiàn)粗、精兩道加工工序，使加工效率顯著提升，打磨過程中顫振很小，平臺末端安裝有柔順頭，實現(xiàn)精確穩(wěn)定的力控制，使葉片打磨后具有較好的表面質(zhì)量，能有效隔離粉塵碎屑，維護加工場地的環(huán)境衛(wèi)生，防止砂輪碎裂或打磨火花對操作人員的危害，保護操作人員安全。

上述具體實施可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本發(fā)明原理和宗旨的前提下以不同的方式對其進行局部調(diào)整，本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準且不由上述具體實施所限，在其范圍內(nèi)的各個實現(xiàn)方案均受本發(fā)明之約束。