[发明专利]基于万向节与滚珠丝杠结构的并联型去毛刺机及去毛刺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于万向节与滚珠丝杠结构的并联型去毛刺机及去毛刺方法，属于制造业自动化交叉领域，尤其与自动系统、机械加工、机械维修、机械去毛刺、装配技术相关。

背景技术

去毛刺不管在传统机械行业还是现代机械行业，在提高机械零件的精度方面都具有重要意义，传统的去毛刺主要依靠人力，这种工作太机械化，烦躁无味，而且人的精度相对较低，不能满足现在制造业的要求，而且在去毛刺过程中，随着人的体力的消耗，用力不均匀，均会在一定程度上影响工件的精度。

随着制造业的发展，也出现了一些去毛刺机械，这些去毛刺机械的机构普遍存在以下问题：占用空间大、结构繁琐、价格昂贵，不能实现多角度去毛刺，去毛刺效率不高等。因此若一种机构能够在减小占用空间，提高去毛刺效率的基础上，又能实现多角度去毛刺，必将大大减小人力的机械化劳动，同时也提高了去毛刺机械的自动化。

综上可以看出，为提高零件的制造精度和效率，迫切需要一种具备占用空间小，高精度，能够多角度去毛刺的机器，要求这种去毛刺机器能够对不同尺寸的零件进行各个角度的高精度去毛刺。

近年来，去毛刺机主要以串联机构为主，但是串联机构有它自己难以克服的劣势。第一：在对工件去毛刺时，要求较高的精度，串联机构是由多个关节组成，在制造的过程中，每个关节的配合都会产生一定的误差，多个关节就会产生误差累积；第二：串联是由一根杆支撑，类似悬臂梁，刚度自然就小了，而且结构相对也不稳定；第三：串联机构在去毛刺的时候，由于只有一根杆支撑，不稳定，在一定的尺寸范围内，容易产生上下波动；第四：串联机构的驱动电机及传动系统大都放在运动着的大小臂上，增加了系统的惯性，恶化了动力性能。

因此，由于串联型去毛刺机一些难以克服的缺点，并联型去毛刺机成了新的研究热点，但是现在大多数的并联机构主要应用于电子、食品、医疗机械、生物制药、日用品等行业，对其行业的元器件进行搬运、拾取、组装。而在机械去毛刺领域，并联机构的应用很少，而且，现在的大多数并联机构不能实现大角度的转换，这也限制了并联机构在机械去毛刺领域的应用。

发明内容

基于以上所述存在的问题和不足，本发明的目的在于通过并联机构克服上述困难。此并联机构经由3根杆支撑，刚度大，而且结构稳定；由于刚度大，可以在相同承载能力的情况下，减少材料的使用，使造价降低；并联机构没有误差累积和放大关系，误差小而精度高；并联机构将电动机置于上工作台上，减小了运动载荷。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种基于万向节与滚珠丝杠结构的并联型去毛刺机，所述去毛刺机主要包括三个步进电动机、上工作台、六个等速万向节、三根丝杆、三个螺母、三个套筒、下工作台、去毛刺电动机、去毛刺球头。每个等速万向节均由主动叉、从动叉和滚珠组成，第一、第二、第三步进电动机分别通过联轴器与第一、第二、第三等速万向节的主动叉相连，上述三个主动叉与对应的三个从动叉之间通过滚珠连接，第一、第二、第三丝杠一端分别通过联轴器与上述第一、第二、第三等速万向节的从动叉相连；第一、第二、第三丝杠的另一端分别通过一个螺母与一个套筒相连，螺母与套筒之间通过焊接连接，套筒的内径略大于丝杠的外径；三个套筒的另一端分别通过联轴器与第四、第五、第六等速万向节的从动叉相连，上述三个从动叉与对应的三个主动叉之间通过滚珠连接，第四、第五、第六等速万向节的主动叉分别固定于下工作台之上，下工作台上部安装有电动机，去毛刺球头与电动机的输出轴相连。

所述步进电动机通过等速万向节控制丝杠转动，来调节上工作台与下工作台之间的距离，来实现下工作台与水平面相对角度的变化，实现对零件的不同角度进行去毛刺。

所述上工作台是安放步进电动机，将步进电动机的输出经过等速万向节传到丝杠，上工作台是整个系统的大脑，它准确的控制着步进电动机的前进后退，使整个系统有条不絮的运转。

根据上述去毛刺机的去毛刺方法，其是通过控制第一、第二、第三步进电动机中步进驱动器接受脉冲信号的数量，使第一、第二、第三步进电动机转过不同的角度，利用等速万向节可以实现变角度动力传递的作用，分别将动力传递给第一、第二、第三丝杠，由于第一、第二、第三步进电动机转过的角度不同，使第一、第二、第三丝杠的转动而引起的自身长度的变化也不同，由于上工作台始终处于水平方向，从而使下工作台与水平方向产生一定的角度，实现对工件的不同角度进行去毛刺。