发明内容
[0006] 本发明的主要发明目的,是提供一种新型的振动激励研磨、抛光工具头装置,该振动激励研磨抛光装置采用可调频的振动源对抛光单元进行激励运动,可实现计算机控制,可以减小抛光头运动的控制轴数,具有提高研磨抛光速度、避免研磨磨粒固结、研磨抛光轨迹复杂、去除函数可控等特点。
[0007] 本发明所用的技术方案是:一种新型振动激励研磨抛光工具头装置,包括连接底座、振动源、安装帽、连接套, 研磨元件或抛光元件, 柔性隔离垫, 振动传感器。连接底座的上端和连接套内孔的下端固连,安装帽和连接套内孔的上端固连,振动源设在安装帽内,振动源的上表面和安装帽的上端的下表面固连,隔离垫的下表面和安装帽的上端的上表面固连,研磨元件或抛光元件的下表面和隔离垫的上表面固连,振动传感器固定在连接底座上。连接底座上设有导线穿孔。
[0008] 这里研磨元件为研磨丸片或砂纸,抛光元件为抛光垫。另外,安装帽根据需求可以设计出不同的形状,比如安装帽上端的上表面可以设计成球面,还有研磨元件或抛光元件系通过镶嵌或黏贴的形式和固定在安装帽上端上表面上的柔性隔离垫固连,而柔性隔离垫为聚氨酯或橡胶制件。此外,振动源和计算机相连,振动频率可以控制调整,以保证抛光质量、抛光效率以及作业成本符合要求。实际使用时,连接底座安装在机床Z轴滑台或主轴单元上,电源线和传感器信号线通过底座上的相应的导线穿孔与振动源及振动传感器相连接。在连接套的限制下,振动源带动安装帽振动从而带动固定在安装帽上的研磨元件或抛光元件进行多自由度摆动或振动,振动传感器则进行同步检测以便实现对新型振动激励研磨抛光工具头装置的振动状态实现闭环控制。与现有技术相比,本发明解决了对抛光头回转的需求,减小了控制轴数,避免了回转中心去除率低、有温度聚集的影响,简化了装置结构。本发明可以实现手工抛光的平移动抛光方式;可以在模组的基础上搭建模组矩阵,实现大尺寸、复杂表面的抛光;可以进行研磨、抛光等多种加工方式。本发明具有结构合理,工作性能好和作业成本低的优点。
[0009] 作为优选,连接底座的上端为圆柱体,连接底座的下端边缘位于连接套外,连接底座上设有一个导通连接底座的上端的上端面和连接底座的下端的下端面的通孔,振动传感器固定在通孔的孔壁上。进一步地优选,连接底座的下端为和连接底座的上端同轴的圆柱体,通孔是和连接底座的上端同轴的圆柱孔。本优选方案,结构合理,加工制造容易,有利于降低加工成本。
[0010] 作为优选,连接套为一种波纹管或一种薄壁塑料管。本优选方案,取材容易,使用维护成本低。
[0011] 作为优选,振动源包括电机和偏心块。电机的机壳的上表面构成振动源的上表面,偏心块固定在电机的输出轴的下端。本优选方案,结构和使用维护简单、激振力大、使用寿命长、经济实用。
[0012] 作为优选,振动源为超声波振动装置。本优选方案,振动频率易于调整变化,适应性广,本发明具有较广的应用场合与前景。
[0013] 综上所述,本发明的有益效果是:与现有技术相比,本发明解决了对抛光头回转的需求,减小了控制轴数,避免了回转中心去除率低、有温度聚集的影响,简化了装置结构。本发明可以实现手工抛光的平移动抛光方式;可以在模组的基础上搭建模组矩阵,实现大尺寸、复杂表面的抛光;可以进行研磨、抛光等多种加工方式。本发明具有结构合理,工作性能好和作业成本低的优点。其中,当振动源由电机和偏心块构成时,具有结构和使用维护简单、激振力大、使用寿命长、经济实用的优点;当振动源为超声波振动装置时,振动频率易于调整变化,适应性广,本发明具有较广的应用场合与前景。