CN113146453A - 一种曲面金属薄板的抛光支撑设备 - Google Patents

一种曲面金属薄板的抛光支撑设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种曲面金属薄板的抛光支撑设备，包括工作台、控制器、抽气装置和吸气支撑单元，控制器设置在工作台的左边，抽气装置设置在工作台的右边，吸气支撑单元设置在工作台的上表面，本发明涉及金属加工设备技术领域。该曲面金属薄板的抛光支撑设备使用全新设计的吸气支撑单元，使用时，当整个吸气支撑单元阵列中的所有吸气支撑单元完成吸附或初始化动作，整个曲面金属薄板被以理想的力度和超高的精确度支撑在工作台的上方，由此，抛光装置才能拥有对曲面金属薄板进行精密抛光乃至强化抛光的前提条件，该曲面金属薄板的抛光支撑设备以此解决一般的抛光工作台无法有效支撑不规则曲面金属薄板进行抛光加工的问题。

Description

一种曲面金属薄板的抛光支撑设备
技术领域
本发明涉及金属加工设备技术领域，具体为一种曲面金属薄板的抛光支撑设备。
背景技术
抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法，普通的抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的，有时也用以消除光泽(消光)，目前常用的抛光方式有机械抛光、化学抛光、电解抛光、流体抛光和磁研磨抛光等，对于平面或简单曲面金属件的抛光，现已可以进行大规模的流水线加工作业。
然而对于不规则曲面金属薄板的表面抛光，仍然在许多方面存在尚未解决的难题，例如，航空和汽车等行业常用的曲面金属薄板，在支撑不足时，板件自重就可以令板件产生明显变形，故一般的抛光工作台无法有效支撑此类曲面金属薄板。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种曲面金属薄板的抛光支撑设备，解决了一般的抛光工作台无法有效支撑不规则曲面金属薄板进行抛光加工的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种曲面金属薄板的抛光支撑设备，包括工作台、控制器、抽气装置和吸气支撑单元，所述控制器设置在工作台的左边，所述抽气装置设置在工作台的右边，所述吸气支撑单元设置在工作台的上表面，全新的总体设计，使该设备额外地获得了可计算出未知参数的曲面金属薄板的曲面参数的功能，此功能在逆向相关的工作中可提供极大的便利；
所述工作台包括台体，所述台体的上表面安装有梁板，所述梁板的上表面安装有安装板，从所述安装板的上表面到梁板的下表面开设有矩形滑孔，整个吸气支撑单元阵列中的所有吸气支撑单元完成吸附或初始化动作，整个曲面金属薄板被以理想的力度和超高的精确度支撑在工作台的上方，由此，抛光装置才能拥有对曲面金属薄板进行精密抛光乃至强化抛光的前提条件。
优选的，所述抽气装置包括整流室，所述整流室的内部安装有整流栅，所述整流室的右表面安装有电机室，所述电机室的内部安装有抽气电机，所述电机室，的右表面安装有排气管，所述排气管的内部转动连接有多级轴流叶轮。
优选的，所述吸气支撑单元包括双球头管，所述双球头管的顶部设置有支撑弧面，所述支撑弧面的弧面顶部分别开设有微型气孔和微型矩形槽，所述微型矩形槽的内壁下部螺纹连接有微型螺钉，每个所述微型矩形槽内微型螺钉的数量为设置为两个，所述微型矩形槽的内壁下部和微型螺钉的钉帽之间安装有带轴簧片，所述带轴簧片的中部和上部设置为为弧形，所述带轴簧片顶部转轴的柱面转动连接有微型滚轮，所述带轴簧片的下弧面固定连接有应变片，所述应变片的底部固定连接有应变信号线，很小的支撑弧面的环形吸附圈，加上微型气孔的存在，使得吸附力度恰到好处，既不会断吸，又不会使曲面金属薄板产生有影响的变形，且此时所需的抽气功率大为降低，节约能源。
优选的，所述双球头管的下部通过大球头铰链转动连接有单球头管，所述双球头管的底部固定连接有小球头铰链，所述小球头铰链的底部固定连接有电动推杆，每个所述吸气支撑单元配备的电动推杆数量设置为三，所述电动推杆的底部固定连接有中球头铰链，所述单球头管的底部固定连接有矩形管，所述矩形管与矩形滑孔滑动连接，所述矩形管的底部固定连接有外螺纹管。
优选的，所述外螺纹管的外螺纹面螺纹连接有滚珠丝杠盒，所述滚珠丝杠盒的最大外径所在柱面表面安装有圆环梯形齿轮，所述圆环梯形齿轮的齿面啮合连接有梯形槽齿轮，所述梯形槽齿轮的齿轮孔内表面固定连接有伺服电机，所述伺服电机安装在梁板的下表面，所述外螺纹管的底部固定连接有动滑管，所述动滑管的下部转动连接有静滑管，所述静滑管的底部固定连接有抽气管，加大抽气装置的抽气功率，并对指定的吸气支撑单元的动作进行自定义控制，配合抛光装置，可对变形的曲面金属薄板进行曲面修复，所述抽气管远离静滑管的一端与抽气装置连通，所述从双球头管内部到抽气装置的管形空间为抽气气路，控制器控制某吸气支撑单元处的三个电动推杆差异化动作，使该处的支撑弧面尽可能贴合曲面金属薄板此处的局部曲面，此时抽气装置开始抽气，双球头管外部的空气越过支撑弧面上部，经抽气气路被抽气装置抽走，于是曲面金属薄板此处的局部曲面被吸在支撑弧面表面。
优选的，所述微型气孔和微型矩形槽在支撑弧面表面交替等距开设，所述带轴簧片在相邻微型矩形槽内的安装指向左右相反。
优选的，所述中球头铰链的底部安装在安装板的上表面，所述电动推杆绕双球头管的底部依次倾斜安装，控制器控制吸气支撑单元阵列进行支撑寻位动作，螺纹管向上缓慢平移，使双球头管随之向上平移，与此同时，绕双球头管的底部依次倾斜安装的三个电动推杆之间缓慢以一百二十度的相对动作相位差推杆收杆，使双球头管在向上移的同时缓慢转动，当支撑弧面处的微型滚轮触碰到曲面金属薄板时，簧片弯曲程度增大，应变片随之变形并通过应变信号线将形变信息传递给控制器。
(三)有益效果
本发明提供了一种曲面金属薄板的抛光支撑设备。具备以下有益效果：
(1)、该发明通过设置吸气支撑单元阵列，使控制器控制吸气支撑单元阵列进行支撑寻位动作，螺纹管向上缓慢平移，使双球头管随之向上平移，与此同时，绕双球头管的底部依次倾斜安装的三个电动推杆之间缓慢以一百二十度的相对动作相位差推杆收杆，使双球头管在向上移的同时缓慢转动，当支撑弧面处的微型滚轮触碰到曲面金属薄板时，簧片弯曲程度增大，应变片随之变形并通过应变信号线将形变信息传递给控制器。
(2)、该发明通过控制器控制某吸气支撑单元处的三个电动推杆差异化动作，使该处的支撑弧面尽可能贴合曲面金属薄板此处的局部曲面，此时抽气装置开始抽气，双球头管外部的空气越过支撑弧面上部，经抽气气路被抽气装置抽走，于是曲面金属薄板此处的局部曲面被吸在支撑弧面表面。
(3)、该发明通过设置很小的支撑弧面的环形吸附圈，加上微型气孔的存在，使得吸附力度恰到好处，既不会断吸，又不会使曲面金属薄板产生有影响的变形，且此时所需的抽气功率大为降低，节约能源。
(4)、该发明通过整个吸气支撑单元阵列中的所有吸气支撑单元完成吸附或初始化动作，整个曲面金属薄板被以理想的力度和超高的精确度支撑在工作台的上方，由此，抛光装置才能拥有对曲面金属薄板进行精密抛光乃至强化抛光的前提条件。
(5)、该发明通过全新的总体设计，额外地获得了可计算出未知参数的曲面金属薄板的曲面参数的功能，此功能在逆向相关的工作中可提供极大的便利，另外，加大抽气装置的抽气功率，并对指定的吸气支撑单元的动作进行自定义控制，配合抛光装置，可对变形的曲面金属薄板进行曲面修复。
附图说明
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明工作台的结构示意图；
图3为本发明吸气支撑单元的结构多剖示意图；
图4为本发明双球头管上部的结构示意图；
图5为本发明xx的结构示意图；
图6为本发明抽气装置的结构多剖示意图。
图中：1工作台、101台体、102梁板、103安装板、104矩形滑孔、2控制器、3抽气装置、301整流室、302电机室、303排气管、304整流栅、305抽气电机、306多级轴流叶轮、4吸气支撑单元、401双球头管、401a支撑弧面、401b微型气孔、401c微型矩形槽、401d微型螺钉、401e带轴簧片、401f微型滚轮、401g应变片、401h应变信号线、402大球头铰链、403单球头管、404小球头铰链、405电动推杆、406中球头铰链、407矩形管、408外螺纹管、409滚珠丝杠盒、410圆环梯形齿轮、411梯形槽齿轮、412伺服电机、413动滑管、414静滑管、415抽气管、416抽气气路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-6所示，本发明提供一种技术方案：一种曲面金属薄板的抛光支撑设备，包括工作台1、控制器2、抽气装置3和吸气支撑单元4，控制器2设置在工作台1的左边，抽气装置3设置在工作台1的右边，吸气支撑单元4设置在工作台1的上表面全新的总体设计，使该设备额外地获得了可计算出未知参数的曲面金属薄板的曲面参数的功能，此功能在逆向相关的工作中可提供极大的便利；
工作台1包括台体101，台体101的上表面安装有梁板102，梁板102的上表面安装有安装板103，从安装板103的上表面到梁板102的下表面开设有矩形滑孔104，整个吸气支撑单元4阵列中的所有吸气支撑单元4完成吸附或初始化动作，整个曲面金属薄板被以理想的力度和超高的精确度支撑在工作台1的上方，由此，抛光装置才能拥有对曲面金属薄板进行精密抛光乃至强化抛光的前提条件。
抽气装置3包括整流室301，整流室301的内部安装有整流栅304，整流室301的右表面安装有电机室302，电机室302的内部安装有抽气电机305，电机室302，的右表面安装有排气管303，排气管303的内部转动连接有多级轴流叶轮306。
吸气支撑单元4包括双球头管401，双球头管401的顶部设置有支撑弧面401a，支撑弧面401a的弧面顶部分别开设有微型气孔401b和微型矩形槽401c，微型气孔401b和微型矩形槽401c在支撑弧面401a表面交替等距开设，微型矩形槽401c的内壁下部螺纹连接有微型螺钉401d，每个微型矩形槽401c内微型螺钉401d的数量为设置为两个，微型矩形槽401c的内壁下部和微型螺钉401d的钉帽之间安装有带轴簧片401e，带轴簧片401e的中部和上部设置为为弧形，带轴簧片401e在相邻微型矩形槽401c内的安装指向左右相反，带轴簧片401e顶部转轴的柱面转动连接有微型滚轮401f，带轴簧片401e的下弧面固定连接有应变片401g，应变片401g的底部固定连接有应变信号线401h，很小的支撑弧面401a的环形吸附圈，加上微型气孔401b的存在，使得吸附力度恰到好处，既不会断吸，又不会使曲面金属薄板产生有影响的变形，且此时所需的抽气功率大为降低，节约能源。
双球头管401的下部通过大球头铰链402转动连接有单球头管403，双球头管401的底部固定连接有小球头铰链404，小球头铰链404的底部固定连接有电动推杆405，每个吸气支撑单元4配备的电动推杆405数量设置为三，电动推杆405绕双球头管401的底部依次倾斜安装，电动推杆405的底部固定连接有中球头铰链406，中球头铰链406的底部安装在安装板103的上表面，单球头管403的底部固定连接有矩形管407，矩形管407与矩形滑孔104滑动连接，矩形管407的底部固定连接有外螺纹管408。
外螺纹管408的外螺纹面螺纹连接有滚珠丝杠盒409，外螺纹管408和滚珠丝杠盒409组成滚珠丝杠，当滚珠丝杠盒409旋转时，外螺纹管408会沿上下方向滑动，滚珠丝杠盒409的最大外径所在柱面表面安装有圆环梯形齿轮410，圆环梯形齿轮410的齿面啮合连接有梯形槽齿轮411，梯形槽齿轮411的齿轮孔内表面固定连接有伺服电机412，伺服电机412安装在梁板102的下表面，外螺纹管408的底部固定连接有动滑管413，动滑管413的下部转动连接有静滑管414，动滑管413与静滑管414之间只能相对转动，不能沿上下方向滑动，静滑管414的底部固定连接有抽气管415，抽气管415远离静滑管(414)的一端与抽气装置3连通，从双球头管401内部到抽气装置3的管形空间为抽气气路416，控制器控制某吸气支撑单元4处的三个电动推杆405差异化动作，使该处的支撑弧面401a尽可能贴合曲面金属薄板此处的局部曲面，此时抽气装置3开始抽气，双球头管401外部的空气越过支撑弧面401a上部，经抽气气路416被抽气装置3抽走，于是曲面金属薄板此处的局部曲面被吸在支撑弧面401a表面。
工作原理：在该曲面金属薄板的抛光支撑设备使用时，吸气支撑单元4阵列中的所有支撑弧面401a处于同一初始高度，操作员将符合使用限制的待抛光曲面金属薄板置于吸气支撑单元4阵列的顶部，控制器2控制吸气支撑单元4阵列进行支撑寻位动作，每个伺服电机412慢速转动，动力依次通过梯形槽齿轮411、圆环梯形齿轮410和滚珠丝杠盒409传递给外螺纹管408，螺纹管408向上缓慢平移，使双球头管401随之向上平移，与此同时，绕双球头管401的底部依次倾斜安装的三个电动推杆405之间缓慢以一百二十度的相对动作相位差推杆收杆，使双球头管401在向上移动的同时缓慢转动，当支撑弧面401a处的微型滚轮401f触碰到曲面金属薄板时，簧片401e弯曲程度增大，应变片401g随之变形并通过应变信号线401h将形变信息传递给控制器2，控制器2以此判断此处曲面金属薄板的曲面参数，并控制该处的三个电动推杆405差异化动作，使该处的支撑弧面401a尽可能贴合曲面金属薄板此处的局部曲面，此时抽气装置3开始抽气，双球头管401外部的空气越过支撑弧面401a上部，经抽气气路416被抽气装置3抽走，于是曲面金属薄板此处的局部曲面被吸在支撑弧面401a表面，由于支撑弧面401a的环形吸附圈很小，加上微型气孔401b的存在，使得吸附力度恰到好处，既不会断吸，又不会使曲面金属薄板产生有影响的变形，且此时所需的抽气功率大为降低，节约能源，若某个吸气支撑单元4的外螺纹管408已升至最高后仍未检测到触碰或触碰不完整，说明此处的金属面存在孔洞结构，此吸气支撑单元4将返回初始状态。
整个吸气支撑单元4阵列中的所有吸气支撑单元4完成吸附或初始化动作后，整个曲面金属薄板被以理想的力度和超高的精确度支撑在工作台1的上方，由此，抛光装置才能拥有对曲面金属薄板进行精密抛光乃至强化抛光的前提条件，额外地，当整个曲面金属薄板完成支撑后，控制器2可计算出未知参数的曲面金属薄板的曲面参数，此功能在逆向相关的工作中可提供极大的便利，另外，加大抽气装置3的抽气功率，并对指定的吸气支撑单元4的动作进行自定义控制，配合抛光装置，可对变形的曲面金属薄板进行曲面修复。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种曲面金属薄板的抛光支撑设备，包括工作台(1)、控制器(2)、抽气装置(3)和吸气支撑单元(4)，其特征在于：所述控制器(2)设置在工作台(1)的左边，所述抽气装置(3)设置在工作台(1)的右边，所述吸气支撑单元(4)设置在工作台(1)的上表面；
所述工作台(1)包括台体(101)，所述台体(101)的上表面安装有梁板(102)，所述梁板(102)的上表面安装有安装板(103)，从所述安装板(103)的上表面到梁板(102)的下表面开设有矩形滑孔(104)。
2.根据权利要求1所述的一种曲面金属薄板的抛光支撑设备，其特征在于：所述抽气装置(3)包括整流室(301)，所述整流室(301)的内部安装有整流栅(304)，所述整流室(301)的右表面安装有电机室(302)，所述电机室(302)的内部安装有抽气电机(305)，所述电机室(302)，的右表面安装有排气管(303)，所述排气管(303)的内部转动连接有多级轴流叶轮(306)。
3.根据权利要求1所述的一种曲面金属薄板的抛光支撑设备，其特征在于：所述吸气支撑单元(4)包括双球头管(401)，所述双球头管(401)的顶部设置有支撑弧面(401a)，所述支撑弧面(401a)的弧面顶部分别开设有微型气孔(401b)和微型矩形槽(401c)，所述微型矩形槽(401c)的内壁下部螺纹连接有微型螺钉(401d)，每个所述微型矩形槽(401c)内微型螺钉(401d)的数量为设置为两个，所述微型矩形槽(401c)的内壁下部和微型螺钉(401d)的钉帽之间安装有带轴簧片(401e)，所述带轴簧片(401e)的中部和上部设置为为弧形，所述带轴簧片(401e)顶部转轴的柱面转动连接有微型滚轮(401f)，所述带轴簧片(401e)的下弧面固定连接有应变片(401g)，所述应变片(401g)的底部固定连接有应变信号线(401h)。
4.根据权利要求1所述的一种曲面金属薄板的抛光支撑设备，其特征在于：所述双球头管(401)的下部通过大球头铰链(402)转动连接有单球头管(403)，所述双球头管(401)的底部固定连接有小球头铰链(404)，所述小球头铰链(404)的底部固定连接有电动推杆(405)，每个所述吸气支撑单元(4)配备的电动推杆(405)数量设置为三，所述电动推杆(405)的底部固定连接有中球头铰链(406)，所述单球头管(403)的底部固定连接有矩形管(407)，所述矩形管(407)与矩形滑孔(104)滑动连接，所述矩形管(407)的底部固定连接有外螺纹管(408)。
5.根据权利要求4所述的一种曲面金属薄板的抛光支撑设备，其特征在于：所述外螺纹管(408)的外螺纹面螺纹连接有滚珠丝杠盒(409)，所述滚珠丝杠盒(409)的最大外径所在柱面表面安装有圆环梯形齿轮(410)，所述圆环梯形齿轮(410)的齿面啮合连接有梯形槽齿轮(411)，所述梯形槽齿轮(411)的齿轮孔内表面固定连接有伺服电机(412)，所述伺服电机(412)安装在梁板(102)的下表面，所述外螺纹管(408)的底部固定连接有动滑管(413)，所述动滑管(413)的下部转动连接有静滑管(414)，所述静滑管(414)的底部固定连接有抽气管(415)，所述抽气管(415)远离静滑管(414)的一端与抽气装置(3)连通，所述从双球头管(401)内部到抽气装置(3)的管形空间设置为为抽气气路(416)。
6.根据权利要求5所述的一种曲面金属薄板的抛光支撑设备，其特征在于：所述微型气孔(401b)和微型矩形槽(401c)在支撑弧面(401a)表面交替等距开设，所述带轴簧片(401e)在相邻微型矩形槽(401c)内的安装指向左右相反。
7.根据权利要求6所述的一种曲面金属薄板的抛光支撑设备，其特征在于：所述中球头铰链(406)的底部安装在安装板(103)的上表面，所述电动推杆(405)绕双球头管(401)的底部依次倾斜安装。
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