[发明专利]一种弯曲面部件恒定压力自适应自动砂光机

权利要求书

1.一种弯曲面部件恒定压力自适应自动砂光机，其特征在于，包括：

支架；

用于承载工件的工作台，所述工作台设于所述支架，且可沿第一方向往复滑动；

研抛工具，所述研抛工具位于所述工作台上方，其包括分布于所述工作台相对两侧的主动轮和从动轮、驱动所述主动轮转动的第一驱动装置、绕所述主动轮和所述从动轮设置的砂带、与所述支架连接并可沿第二方向往复滑动且用于支撑所述砂带研抛工作面的砂带支撑机构；其中所述第一方向与所述第二方向垂直；

检测机构，与所述砂带支撑机构连接用于检测工件曲面形状并形成表面散点云图；

控制系统，所述控制系统根据散点云图规划形成所述工作台的拓扑结构和轨迹参数，通过对所述砂带支撑机构的研抛力进行实时补偿，并精确调整所述工作台的位置，使研抛工具与工件接触区域的压力恒定。

2.根据权利要求1所述的弯曲面部件恒定压力自适应自动砂光机，其特征在于，所述研抛工具还包括支撑所述砂带的张紧机构，所述张紧机构与所述砂带支撑机构相对设置。

3.根据权利要求2所述的弯曲面部件恒定压力自适应自动砂光机，其特征在于，所述张紧机构包括张紧轮、与所述张紧轮连接的连接杆、与所述连接杆连接的张紧弹簧。

4.根据权利要求1所述的弯曲面部件恒定压力自适应自动砂光机，其特征在于，所述砂带支撑机构包括与所述支架连接的支撑杆、与所述支撑杆另一端铰接的耳板、与所述耳板连接的支撑体，所述支撑体与所述砂带的内表面接触。

5.根据权利要求4所述的弯曲面部件恒定压力自适应自动砂光机，其特征在于，所述支撑体呈弧形，其包括依次设置的石墨布层、弹性材料层及金属基体层，所述石墨布层与所述砂带内表面接触。

6.根据权利要求1所述的弯曲面部件恒定压力自适应自动砂光机，其特征在于，所述工作台上设有用于实时测量所述研抛工具与工件表面接触区域的研抛力的力传感器。

7.根据权利要求1所述的弯曲部件恒定压力自适应自动砂光机，其特征在于，所述控制系统控制研抛工具以恒定压力研抛工件，其控制方法包括：

工作台固定，由检测机构沿第二方向移动检测工件表面的散点位置，形成表面散点云图；

控制系统根据散点云图规划形成工作台的拓扑结构和轨迹参数；

根据砂光工艺要求，设定期望研抛力F_d；

通过力传感器实时测量研抛工具与工件表面接触区域的研抛力F_a；

利用重力补偿算法消除工作台和工件的重力干扰，得到研抛力F,F＝F_a-F_g，其中F_g表示工作台和工件的重力；

计算研抛力F与期望研抛力F_d之差，得到△F；

通过力控制器将△F转换为位置修正量X_m，位置修正量X_m与轨迹规划的位置X_p相加，得到工作台的实际位置X；

控制系统精确调整工作台位置，并对研抛力进行实时补偿。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的弯曲部件恒定压力自适应自动砂光机，其特征在于，所述支架包括左立柱、右立柱、滑动连接于所述左立柱和右立柱内侧并用于支撑所述工作台的纵滑台、位于所述左立柱和右立柱上方并用于支撑所述研抛工具的连接部、用于驱动所述连接部作升降运动的升降机构、用于推动所述砂带支撑机构沿所述第二方向往复滑动的平移机构，所述工作台与所述纵滑台滑动连接，且所述工作台沿所述第一方向往复滑动。

9.根据权利要求8所述的弯曲部件恒定压力自适应自动砂光机，其特征在于，所述升降机构包括左涡轮、右涡轮、由所述左涡轮驱动的左顶升蜗杆、由所述右涡轮驱动的右顶升蜗杆、驱动所述左涡轮或右涡轮转动的第二驱动装置，所述左涡轮与所述右涡轮刚性连接，所述连接部与所述左顶升蜗杆和右顶升蜗杆连接。

10.根据权利要求8所述的弯曲部件恒定压力自适应自动砂光机，其特征在于，所述平移机构包括第三涡轮、由所述第三涡轮驱动且沿第二方向设置的第三蜗杆，所述砂带支撑机构与所述第三蜗杆连接；

所述连接部包括与所述第三蜗杆平行间隔设置的滑杆，所述砂带支撑机构与所述滑杆滑动连接。