[发明专利]多自由度板材表面的打磨装置与打磨方法

权利要求书

1.一种多自由度板材表面的打磨装置，其特征在于：它包括左右两个侧板(9)、传动机构、驱动机构、打磨机构以及升降工作台机构，传动机构、升降工作台机构均固定连接在左右两个侧板(9)的内部，驱动机构、打磨机构分别与传动机构相连，以完成对板材表面的往复打磨工作；所述的传动机构、打磨机构以及升降工作台机构合在一起形成了位置调节系统，以满足不同外形板材表面的打磨需求，通过加工位置的合理调整可以确保砂轮与板材表面全面接触，实现连续打磨工作：即通过位置调节系统能够实现X、Y、Z三个方向上的位置调整；且利用铰链机构的自身特点，实现砂轮在XZ平面不同打磨角度的调整；传动机构包括左右两个滑动摩擦导轨(11)、丝杠(13)、光杆(14)、移动块(15)、轴承(16)，每个滑动摩擦导轨(11)均由承导件(11-1)和运动件(11-2)组成，承导件(11-1)固定在侧板(9)的内侧，运动件(11-2)通过导轨与承导件(11-1)相连，丝杠(13)的两端与设置在左右运动件(11-2)内的轴承(16)相配合，光杆(14)的两端固定在左右运动件(11-2)上，丝杠(13)和光杆(14)都垂直于左右侧板(9)且处于同一个水平面内，移动块(15)通过螺纹孔和光孔分别与丝杠(13)、光杆(14)相配合；驱动机构包括三相异步电动机(5)、主动轮(6)、从动轮(7)、皮带(10)，主动轮(6)固定在左侧板(9)的内侧，与三相异步电动机(5)的输出端相连，从动轮(7)固定在丝杠(13)左端光滑处并与左运动件(11-2)的外表面相接触，从动轮(7)和主动轮(6)两者通过皮带(10)形成联动；打磨机构包括移动件(17)、铰链装置(18)、小电机(19)、砂轮(20)，移动件(17)通过导轨与移动块(15)的前面相连，铰链装置(18)一端固定在移动件(17)上，另一端连接小电机(19)，小电机(19)上装有砂轮(20)。

2.根据权利要求1所述的打磨装置，其特征在于：从动轮(7)与丝杠(13)两者之间不会产生相对的转动，即从动轮(7)与丝杠(13)之间为过盈配合或者通过平键连接。

3.根据权利要求1所述的打磨装置，其特征在于：传动机构的左右承导件(11-1)的侧面设置有刻度尺。

4.根据权利要求1所述的打磨装置，其特征在于：传动机构还包括两个限位开关(12)，两个限位开关(12)分别固定在左右运动件(11-2)上，限位开关(12)与丝杠(13)分别处于光杆(14)的两侧。

5.根据权利要求1所述的打磨装置，其特征在于：驱动机构还包括张紧轮(8)，张紧轮(8)固定在左侧板(9)的内侧，与主动轮(6)、从动轮(7)通过皮带(10)形成三角形联动。

6.根据权利要求1所述的打磨装置，其特征在于：铰链装置(18)的转动件与固定件之间通过螺栓固定。

7.根据权利要求1所述的打磨装置，其特征在于：升降工作台机构处于打磨机构的下方，它包括滚珠工作台(1)、左右支撑机构(2)、液压机构、底框(4)，底框(4)的左右两端分别固定在左右侧板(9)上，左右支撑机构(2)均由上下两个“X”型件铰接构成，且左右两个铰接处通过连杆相连，支撑机构(2)下端固定在底框(4)上，上端固定连接滚珠工作台(1)，液压机构中的液压缸(3)缸端固定在底框(4)上，杆端支撑在支撑机构(2)上。

8.一种使用权利要求1-7任一所述的多自由度板材表面的打磨装置的打磨方法，其特征在于：采用了灵活的自适应打磨方法，首先根据待加工件的外形特征和待打磨表面的倾斜角度，确定打磨机构左右移动距离即在Y方向上的移动幅度和砂轮在XZ平面上的打磨角度；然后确定加工件在进料方向即X方向上的打磨位置，将板材待打磨平面移动到打磨机构的下方位置；接下来调整升降工作台的高度，使得砂轮与待加工平面接触；最后利用位置调节系统的微调机构对打磨位置进行微调，使砂轮与板材平面完全接触，选取与确定合理的打磨位置之后，实施打磨工作。