CN117140370B - 一种具有专用夹具的六自由度双频超声空化喷丸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及超声空化喷丸技术，具体是一种具有专用夹具的六自由度双频超声空化喷丸装置，其包括水槽、专用夹具、两个三自由度移动机构、两个三自由度转动机构、两个连接机构、两个超声空化喷丸工具头，所述专用夹具包括纵向手动直线模组、两个L形折板、两根纵向传动轴、两个电机承托板、两个纵向驱动电机、两个传动圆盘、两个虎钳，两个三自由度移动机构分别固定于水槽的左外侧面上端和右外侧面上端，两个三自由度转动机构分别固定于两个三自由度移动机构的自由端，其解决了现有超声空化喷丸装置喷丸效率低、喷丸效果差、适用范围受限的问题，适用于金属、陶瓷、玻璃、塑料等材料的表面处理和改性。
Description
技术领域
本发明涉及超声空化喷丸技术，具体是一种具有专用夹具的六自由度双频超声空化喷丸装置。
背景技术
超声空化喷丸装置广泛应用于金属、陶瓷、玻璃、塑料等材料的表面处理和改性。但在现有技术条件下，超声空化喷丸装置由于自身结构所限，存在如下问题：其一，现有超声空化喷丸装置采用单个超声空化喷丸工具头，导致其只能实现单频超声空化喷丸，由此导致喷丸效率低。其二，现有超声空化喷丸装置难以灵活精准地调控超声空化喷丸工具头的位置，导致喷丸效果差。其三，现有超声空化喷丸装置难以稳定可靠地夹持异形工件，导致适用范围受限。基于此，有必要发明一种具有专用夹具的六自由度双频超声空化喷丸装置，以解决现有超声空化喷丸装置喷丸效率低、喷丸效果差、适用范围受限的问题。
发明内容
本发明为了解决现有超声空化喷丸装置喷丸效率低、喷丸效果差、适用范围受限的问题，提供了一种具有专用夹具的六自由度双频超声空化喷丸装置。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种具有专用夹具的六自由度双频超声空化喷丸装置，包括水槽、专用夹具、两个三自由度移动机构、两个三自由度转动机构、两个连接机构、两个超声空化喷丸工具头；
所述专用夹具包括纵向手动直线模组、两个L形折板、两根纵向传动轴、两个电机承托板、两个纵向驱动电机、两个传动圆盘、两个虎钳；
纵向手动直线模组的导轨固定于水槽的内底面中部，且纵向手动直线模组的滑块朝上；纵向手动直线模组的手柄转动贯穿水槽的前侧壁；每个L形折板均包括水平板段和横向直立板段；两个L形折板的水平板段分别固定于纵向手动直线模组的滑块上表面和纵向手动直线模组的导轨上表面后端；两根纵向传动轴分别转动贯穿两个L形折板的横向直立板段；两个电机承托板分别水平固定于两个L形折板的横向直立板段的相背面；两个纵向驱动电机的机座分别固定于两个电机承托板的上表面，且两个纵向驱动电机的输出轴分别与两根纵向传动轴的相背端连接；两个传动圆盘分别同轴固定于两根纵向传动轴的相对端；两个虎钳分别固定于两个传动圆盘的相对面，且两个虎钳的钳口相向设置；
两个三自由度移动机构分别固定于水槽的左外侧面上端和右外侧面上端；
两个三自由度转动机构分别固定于两个三自由度移动机构的自由端；
两个连接机构分别固定于两个三自由度转动机构的自由端；
两个超声空化喷丸工具头分别固定于两个连接机构的自由端。
工作时，两个纵向驱动电机、两个三自由度移动机构、两个三自由度转动机构均与外部计算机连接。具体工作过程如下：首先，将工件置于两个虎钳之间。然后，转动纵向手动直线模组的手柄，使得纵向手动直线模组的滑块向后移动。在纵向手动直线模组的滑块的带动下，位置靠前的L形折板、位置靠前的纵向传动轴、位置靠前的电机承托板、位置靠前的纵向驱动电机、位置靠前的传动圆盘、位置靠前的虎钳随之向后移动，两个虎钳由此将工件夹持固定。然后，利用外部计算机控制两个纵向驱动电机进行工作，使得两个纵向驱动电机的输出轴进行同步转动。在两个纵向驱动电机的输出轴的带动下，两根纵向传动轴、两个传动圆盘、两个虎钳、工件进行同步转动。然后，启动两个超声空化喷丸工具头，两个超声空化喷丸工具头对工件进行双频超声空化喷丸。在双频超声空化喷丸过程中，利用外部计算机控制两个三自由度移动机构、两个三自由度转动机构进行工作，一方面使得两个三自由度移动机构的自由端、两个三自由度转动机构、两个连接机构、两个超声空化喷丸工具头沿X轴、Y轴、Z轴方向进行移动，另一方面使得两个三自由度转动机构的自由端、两个连接机构、两个超声空化喷丸工具头围绕X轴、Y轴、Z轴进行转动，由此一方面对两个超声空化喷丸工具头的横向位置、纵向位置、竖向位置进行调控，另一方面对两个超声空化喷丸工具头在YOZ面内的角度位置、在XOZ面内的角度位置、在XOY面内的角度位置进行调控。
进一步地，每个三自由度移动机构均包括一个水平座板、一个纵向电动直线模组、一个水平传动板、一个纵向直立座板、一个竖向电动直线模组、一个纵向直立传动板、一个横向直立座板、一个横向电动直线模组、一个横向直立传动板；两个水平座板分别固定于水槽的左外侧面上端和右外侧面上端；两个纵向电动直线模组的导轨分别固定于两个水平座板的上表面，且两个纵向电动直线模组的滑块均朝上；两个水平传动板分别固定于两个纵向电动直线模组的滑块上表面；两个纵向直立座板分别固定于两个水平传动板的上表面；两个竖向电动直线模组的导轨分别固定于两个纵向直立座板的相对面，且两个竖向电动直线模组的滑块相向设置；两个纵向直立传动板分别固定于两个竖向电动直线模组的滑块的相对面；两个横向直立座板分别固定于两个纵向直立传动板的相对面；两个横向电动直线模组的导轨分别固定于两个横向直立座板的后表面，且两个横向电动直线模组的滑块均朝后；两个横向直立传动板分别固定于两个横向电动直线模组的滑块后表面；两个横向直立传动板的下端面分别作为两个三自由度移动机构的自由端。
工作时，两个纵向电动直线模组、两个竖向电动直线模组、两个横向电动直线模组均与外部计算机连接。在双频超声空化喷丸过程中，利用外部计算机控制两个纵向电动直线模组、两个竖向电动直线模组、两个横向电动直线模组进行工作，使得两个纵向电动直线模组的滑块、两个竖向电动直线模组的滑块、两个横向电动直线模组的滑块进行移动。在两个纵向电动直线模组的滑块的带动下，两个水平传动板、两个纵向直立座板、两个竖向电动直线模组、两个纵向直立传动板、两个横向直立座板、两个横向电动直线模组、两个横向直立传动板、两个三自由度转动机构、两个连接机构、两个超声空化喷丸工具头沿Y轴方向（即纵向）进行移动，由此对两个超声空化喷丸工具头的纵向位置进行调控。在两个竖向电动直线模组的滑块的带动下，两个纵向直立传动板、两个横向直立座板、两个横向电动直线模组、两个横向直立传动板、两个三自由度转动机构、两个连接机构、两个超声空化喷丸工具头沿Z轴方向（即竖向）进行移动，由此对两个超声空化喷丸工具头的竖向位置进行调控。在两个横向电动直线模组的滑块的带动下，两个横向直立传动板、两个三自由度转动机构、两个连接机构、两个超声空化喷丸工具头沿X轴方向（即横向）进行移动，由此对两个超声空化喷丸工具头的横向位置进行调控。
进一步地，每个三自由度转动机构均包括一个连接座块、一对纵向直立耳板、一个连接耳块、一根横向传动轴、一个电机悬挂板、一个横向步进电机、一个连接座板、一对电机定位柱、一对电机定位箍、一对竖向步进电机、一对带轴锥齿轮A、一对横向直立耳板、一个带轴锥齿轮B、一个双头锥齿轮、一根竖向传动轴、一对横向直立圆环、一对L形连杆、一个水平圆环、一个带轴锥齿轮C；两个连接座块分别固定于两个三自由度移动机构的自由端；两对纵向直立耳板分别固定于两个连接座块的下表面；两个连接耳块分别位于两对纵向直立耳板之间；两根横向传动轴分别固定贯穿两个连接耳块；两根横向传动轴分别转动贯穿两对纵向直立耳板；两个电机悬挂板分别水平固定于两对纵向直立耳板中位置靠外的纵向直立耳板上；两个横向步进电机的机座分别固定于两个电机悬挂板的下表面，且两个横向步进电机的输出轴分别与两根横向传动轴的相背端连接；两个连接座板分别固定于两个连接耳块的下表面；两对电机定位柱的下端分别固定于两个连接座板的前端面和后端面；两对电机定位箍分别固定于两对电机定位柱的上端；两对竖向步进电机的机座分别固定贯穿两对电机定位箍，且两对竖向步进电机的输出轴均朝下；两对带轴锥齿轮A的轮轴均朝上，且两对带轴锥齿轮A的轮轴分别转动贯穿两个连接座板的前部和后部；两对带轴锥齿轮A的轮轴分别与两对竖向步进电机的输出轴连接；两对横向直立耳板分别固定于两个连接座板的下表面；两个带轴锥齿轮B的轮轴均朝后，且两个带轴锥齿轮B的轮轴分别转动贯穿两对横向直立耳板中位置靠前的横向直立耳板；两个带轴锥齿轮B分别与两对带轴锥齿轮A中位置靠前的带轴锥齿轮A啮合；两个双头锥齿轮的轮轴分别转动贯穿两对横向直立耳板中位置靠后的横向直立耳板；两个双头锥齿轮的后锥齿轮分别与两对带轴锥齿轮A中位置靠后的带轴锥齿轮A啮合；两个双头锥齿轮的中心孔孔壁前端分别与两个带轴锥齿轮B的轮轴侧面后端转动配合；两根竖向传动轴的上端分别固定于两个带轴锥齿轮B的轮轴侧面；两对横向直立圆环中位置靠前的横向直立圆环分别固定装配于两个带轴锥齿轮B的轮轴侧面；两对横向直立圆环中位置靠后的横向直立圆环分别转动装配于两个双头锥齿轮的轮轴侧面；每根L形连杆均包括竖向杆段和纵向杆段；两对L形连杆的竖向杆段上端分别固定于两对横向直立圆环的外侧面；两对L形连杆的纵向杆段相向设置；两个水平圆环分别固定于两对L形连杆的纵向杆段之间；两个带轴锥齿轮C的轮轴均朝下，且两个带轴锥齿轮C的轮轴分别转动贯穿两个水平圆环；两个带轴锥齿轮C分别与两个双头锥齿轮的前锥齿轮啮合；两个带轴锥齿轮C的中心孔孔壁上端分别与两根竖向传动轴的侧面下端转动配合；两个带轴锥齿轮C的中心孔孔壁下端均设有内螺纹；两个带轴锥齿轮C的中心孔分别作为两个三自由度转动机构的自由端。
工作时，两个横向步进电机、两对竖向步进电机均与外部计算机连接。在双频超声空化喷丸过程中，利用外部计算机控制两个横向步进电机、两对竖向步进电机进行工作，使得两个横向步进电机的输出轴、两对竖向步进电机的输出轴进行转动。在两个横向步进电机的输出轴的带动下，两根横向传动轴、两个连接耳块、两个连接座板、两对电机定位柱、两对电机定位箍、两对竖向步进电机、两对带轴锥齿轮A、两对横向直立耳板、两个带轴锥齿轮B、两个双头锥齿轮、两根竖向传动轴、两对横向直立圆环、两对L形连杆、两个水平圆环、两个带轴锥齿轮C、两个连接机构、两个超声空化喷丸工具头围绕X轴（即在YOZ面内）进行转动，由此对两个超声空化喷丸工具头在YOZ面内的角度位置进行调控。在两对竖向步进电机中位置靠前的竖向步进电机的输出轴的带动下，两对带轴锥齿轮A中位置靠前的带轴锥齿轮A、两个带轴锥齿轮B、两根竖向传动轴、两对横向直立圆环、两对L形连杆、两个水平圆环、两个带轴锥齿轮C、两个连接机构、两个超声空化喷丸工具头围绕Y轴（即在XOZ面内）进行转动，由此对两个超声空化喷丸工具头在XOZ面内的角度位置进行调控。在两对竖向步进电机中位置靠后的竖向步进电机的输出轴的带动下，两对带轴锥齿轮A中位置靠后的带轴锥齿轮A、两个双头锥齿轮、两个带轴锥齿轮C、两个连接机构、两个超声空化喷丸工具头围绕Z轴（即在XOY面内）进行转动，由此对两个超声空化喷丸工具头在XOY面内的角度位置进行调控。
进一步地，每个连接机构均包括一个铰接座、一个紧固螺栓、一个抱箍；两个铰接座的外底面各延伸设置有一个铰接耳片；两个紧固螺栓分别贯穿两个铰接耳片，且两个紧固螺栓的尾端分别旋拧于两个三自由度转动机构的自由端；两个抱箍的箍座外底面各延伸设置有一个铰接耳块，且两个抱箍分别通过两个铰接耳块铰接于两个铰接座上；两个抱箍分别作为两个连接机构的自由端。
进一步地，每个超声空化喷丸工具头均包括一个超声振子、一个喷枪；两个超声振子分别固定贯穿两个连接机构的自由端；两个喷枪分别同轴固定于两个超声振子的输出端。
基于上述过程，与现有超声空化喷丸装置相比，本发明所述的一种具有专用夹具的六自由度双频超声空化喷丸装置通过采用全新结构，具备了如下优点：其一，本发明通过采用两个超声空化喷丸工具头，实现了双频超声空化喷丸，由此有效提高了喷丸效率。其二，本发明通过设置三自由度移动机构和三自由度转动机构，实现了灵活精准地调控超声空化喷丸工具头的位置，由此有效改善了喷丸效果。其三，本发明通过设置专用夹具，实现了稳定可靠地夹持异形工件，由此有效扩大了适用范围。
本发明有效解决了现有超声空化喷丸装置喷丸效率低、喷丸效果差、适用范围受限的问题，适用于金属、陶瓷、玻璃、塑料等材料的表面处理和改性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的部分结构示意图。
图3是图2的部分结构示意图一。
图4是图3的部分结构示意图。
图5是图2的部分结构示意图二。
图6是图5的另一角度的结构示意图。
图7是图5的部分结构示意图。
图8是图7的部分结构示意图。
图9是图8的另一角度的结构示意图。
图10是图9的另一角度的结构示意图。
图11是本发明中带轴锥齿轮B、双头锥齿轮、竖向传动轴、横向直立圆环、L形连杆、水平圆环、带轴锥齿轮C的结构示意图。
图12是本发明中横向直立圆环、L形连杆、水平圆环、带轴锥齿轮C、铰接座、紧固螺栓、铰接耳片的结构示意图。
图13是本发明中铰接座、抱箍、铰接耳片、铰接耳块的结构示意图。
图中：1-水槽，201-纵向手动直线模组，202-L形折板，203-纵向传动轴，204-电机承托板，205-纵向驱动电机，206-传动圆盘，207-虎钳，301-水平座板，302-纵向电动直线模组，303-水平传动板，304-纵向直立座板，305-竖向电动直线模组，306-纵向直立传动板，307-横向直立座板，308-横向电动直线模组，309-横向直立传动板，401-连接座块，402-纵向直立耳板，403-连接耳块，404-横向传动轴，405-电机悬挂板，406-横向步进电机，407-连接座板，408-电机定位柱，409-电机定位箍，410-竖向步进电机，411-带轴锥齿轮A，412-横向直立耳板，413-带轴锥齿轮B，414-双头锥齿轮，415-竖向传动轴，416-横向直立圆环，417-L形连杆，418-水平圆环，419-带轴锥齿轮C，501-铰接座，502-紧固螺栓，503-抱箍，504-铰接耳片，505-铰接耳块，601-超声振子，602-喷枪。
具体实施方式
一种具有专用夹具的六自由度双频超声空化喷丸装置，包括水槽1、专用夹具、两个三自由度移动机构、两个三自由度转动机构、两个连接机构、两个超声空化喷丸工具头；
所述专用夹具包括纵向手动直线模组201、两个L形折板202、两根纵向传动轴203、两个电机承托板204、两个纵向驱动电机205、两个传动圆盘206、两个虎钳207；
纵向手动直线模组201的导轨固定于水槽1的内底面中部，且纵向手动直线模组201的滑块朝上；纵向手动直线模组201的手柄转动贯穿水槽1的前侧壁；每个L形折板202均包括水平板段和横向直立板段；两个L形折板202的水平板段分别固定于纵向手动直线模组201的滑块上表面和纵向手动直线模组201的导轨上表面后端；两根纵向传动轴203分别转动贯穿两个L形折板202的横向直立板段；两个电机承托板204分别水平固定于两个L形折板202的横向直立板段的相背面；两个纵向驱动电机205的机座分别固定于两个电机承托板204的上表面，且两个纵向驱动电机205的输出轴分别与两根纵向传动轴203的相背端连接；两个传动圆盘206分别同轴固定于两根纵向传动轴203的相对端；两个虎钳207分别固定于两个传动圆盘206的相对面，且两个虎钳207的钳口相向设置；
两个三自由度移动机构分别固定于水槽1的左外侧面上端和右外侧面上端；
两个三自由度转动机构分别固定于两个三自由度移动机构的自由端；
两个连接机构分别固定于两个三自由度转动机构的自由端；
两个超声空化喷丸工具头分别固定于两个连接机构的自由端。
每个三自由度移动机构均包括一个水平座板301、一个纵向电动直线模组302、一个水平传动板303、一个纵向直立座板304、一个竖向电动直线模组305、一个纵向直立传动板306、一个横向直立座板307、一个横向电动直线模组308、一个横向直立传动板309；两个水平座板301分别固定于水槽1的左外侧面上端和右外侧面上端；两个纵向电动直线模组302的导轨分别固定于两个水平座板301的上表面，且两个纵向电动直线模组302的滑块均朝上；两个水平传动板303分别固定于两个纵向电动直线模组302的滑块上表面；两个纵向直立座板304分别固定于两个水平传动板303的上表面；两个竖向电动直线模组305的导轨分别固定于两个纵向直立座板304的相对面，且两个竖向电动直线模组305的滑块相向设置；两个纵向直立传动板306分别固定于两个竖向电动直线模组305的滑块的相对面；两个横向直立座板307分别固定于两个纵向直立传动板306的相对面；两个横向电动直线模组308的导轨分别固定于两个横向直立座板307的后表面，且两个横向电动直线模组308的滑块均朝后；两个横向直立传动板309分别固定于两个横向电动直线模组308的滑块后表面；两个横向直立传动板309的下端面分别作为两个三自由度移动机构的自由端。
每个三自由度转动机构均包括一个连接座块401、一对纵向直立耳板402、一个连接耳块403、一根横向传动轴404、一个电机悬挂板405、一个横向步进电机406、一个连接座板407、一对电机定位柱408、一对电机定位箍409、一对竖向步进电机410、一对带轴锥齿轮A411、一对横向直立耳板412、一个带轴锥齿轮B413、一个双头锥齿轮414、一根竖向传动轴415、一对横向直立圆环416、一对L形连杆417、一个水平圆环418、一个带轴锥齿轮C419；两个连接座块401分别固定于两个三自由度移动机构的自由端；两对纵向直立耳板402分别固定于两个连接座块401的下表面；两个连接耳块403分别位于两对纵向直立耳板402之间；两根横向传动轴404分别固定贯穿两个连接耳块403；两根横向传动轴404分别转动贯穿两对纵向直立耳板402；两个电机悬挂板405分别水平固定于两对纵向直立耳板402中位置靠外的纵向直立耳板402上；两个横向步进电机406的机座分别固定于两个电机悬挂板405的下表面，且两个横向步进电机406的输出轴分别与两根横向传动轴404的相背端连接；两个连接座板407分别固定于两个连接耳块403的下表面；两对电机定位柱408的下端分别固定于两个连接座板407的前端面和后端面；两对电机定位箍409分别固定于两对电机定位柱408的上端；两对竖向步进电机410的机座分别固定贯穿两对电机定位箍409，且两对竖向步进电机410的输出轴均朝下；两对带轴锥齿轮A411的轮轴均朝上，且两对带轴锥齿轮A411的轮轴分别转动贯穿两个连接座板407的前部和后部；两对带轴锥齿轮A411的轮轴分别与两对竖向步进电机410的输出轴连接；两对横向直立耳板412分别固定于两个连接座板407的下表面；两个带轴锥齿轮B413的轮轴均朝后，且两个带轴锥齿轮B413的轮轴分别转动贯穿两对横向直立耳板412中位置靠前的横向直立耳板412；两个带轴锥齿轮B413分别与两对带轴锥齿轮A411中位置靠前的带轴锥齿轮A411啮合；两个双头锥齿轮414的轮轴分别转动贯穿两对横向直立耳板412中位置靠后的横向直立耳板412；两个双头锥齿轮414的后锥齿轮分别与两对带轴锥齿轮A411中位置靠后的带轴锥齿轮A411啮合；两个双头锥齿轮414的中心孔孔壁前端分别与两个带轴锥齿轮B413的轮轴侧面后端转动配合；两根竖向传动轴415的上端分别固定于两个带轴锥齿轮B413的轮轴侧面；两对横向直立圆环416中位置靠前的横向直立圆环416分别固定装配于两个带轴锥齿轮B413的轮轴侧面；两对横向直立圆环416中位置靠后的横向直立圆环416分别转动装配于两个双头锥齿轮414的轮轴侧面；每根L形连杆417均包括竖向杆段和纵向杆段；两对L形连杆417的竖向杆段上端分别固定于两对横向直立圆环416的外侧面；两对L形连杆417的纵向杆段相向设置；两个水平圆环418分别固定于两对L形连杆417的纵向杆段之间；两个带轴锥齿轮C419的轮轴均朝下，且两个带轴锥齿轮C419的轮轴分别转动贯穿两个水平圆环418；两个带轴锥齿轮C419分别与两个双头锥齿轮414的前锥齿轮啮合；两个带轴锥齿轮C419的中心孔孔壁上端分别与两根竖向传动轴415的侧面下端转动配合；两个带轴锥齿轮C419的中心孔孔壁下端均设有内螺纹；两个带轴锥齿轮C419的中心孔分别作为两个三自由度转动机构的自由端。
每个连接机构均包括一个铰接座501、一个紧固螺栓502、一个抱箍503；两个铰接座501的外底面各延伸设置有一个铰接耳片504；两个紧固螺栓502分别贯穿两个铰接耳片504，且两个紧固螺栓502的尾端分别旋拧于两个三自由度转动机构的自由端；两个抱箍503的箍座外底面各延伸设置有一个铰接耳块505，且两个抱箍503分别通过两个铰接耳块505铰接于两个铰接座501上；两个抱箍503分别作为两个连接机构的自由端。
每个超声空化喷丸工具头均包括一个超声振子601、一个喷枪602；两个超声振子601分别固定贯穿两个连接机构的自由端；两个喷枪602分别同轴固定于两个超声振子601的输出端。
两根纵向传动轴203分别通过两个轴承转动贯穿两个L形折板202的横向直立板段；两个纵向驱动电机205的输出轴分别通过两个联轴器与两根纵向传动轴203的相背端连接；两个纵向驱动电机205均为同步电机。
两根横向传动轴404分别通过两对轴承转动贯穿两对纵向直立耳板402；两对带轴锥齿轮A411的轮轴分别通过两对轴承转动贯穿两个连接座板407的前部和后部；两个横向步进电机406的输出轴分别通过两个联轴器与两根横向传动轴404的相背端连接；两个横向步进电机406均为方形步进电机；两对竖向步进电机410均为圆形步进电机。
其中一个超声振子601的频率为15kHz，另外一个超声振子601的频率为20kHz。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种具有专用夹具的六自由度双频超声空化喷丸装置，其特征在于：包括水槽（1）、专用夹具、两个三自由度移动机构、两个三自由度转动机构、两个连接机构、两个超声空化喷丸工具头；
所述专用夹具包括纵向手动直线模组（201）、两个L形折板（202）、两根纵向传动轴（203）、两个电机承托板（204）、两个纵向驱动电机（205）、两个传动圆盘（206）、两个虎钳（207）；
纵向手动直线模组（201）的导轨固定于水槽（1）的内底面中部，且纵向手动直线模组（201）的滑块朝上；纵向手动直线模组（201）的手柄转动贯穿水槽（1）的前侧壁；每个L形折板（202）均包括水平板段和横向直立板段；两个L形折板（202）的水平板段分别固定于纵向手动直线模组（201）的滑块上表面和纵向手动直线模组（201）的导轨上表面后端；两根纵向传动轴（203）分别转动贯穿两个L形折板（202）的横向直立板段；两个电机承托板（204）分别水平固定于两个L形折板（202）的横向直立板段的相背面；两个纵向驱动电机（205）的机座分别固定于两个电机承托板（204）的上表面，且两个纵向驱动电机（205）的输出轴分别与两根纵向传动轴（203）的相背端连接；两个传动圆盘（206）分别同轴固定于两根纵向传动轴（203）的相对端；两个虎钳（207）分别固定于两个传动圆盘（206）的相对面，且两个虎钳（207）的钳口相向设置；
两个三自由度移动机构分别固定于水槽（1）的左外侧面上端和右外侧面上端；
两个三自由度转动机构分别固定于两个三自由度移动机构的自由端；
两个连接机构分别固定于两个三自由度转动机构的自由端；
两个超声空化喷丸工具头分别固定于两个连接机构的自由端；
每个超声空化喷丸工具头均包括一个超声振子（601）、一个喷枪（602）；两个超声振子（601）分别固定贯穿两个连接机构的自由端；两个喷枪（602）分别同轴固定于两个超声振子（601）的输出端；
其中一个超声振子（601）的频率为15kHz，另外一个超声振子（601）的频率为20kHz。
2.根据权利要求1所述的一种具有专用夹具的六自由度双频超声空化喷丸装置，其特征在于：每个三自由度移动机构均包括一个水平座板（301）、一个纵向电动直线模组（302）、一个水平传动板（303）、一个纵向直立座板（304）、一个竖向电动直线模组（305）、一个纵向直立传动板（306）、一个横向直立座板（307）、一个横向电动直线模组（308）、一个横向直立传动板（309）；两个水平座板（301）分别固定于水槽（1）的左外侧面上端和右外侧面上端；两个纵向电动直线模组（302）的导轨分别固定于两个水平座板（301）的上表面，且两个纵向电动直线模组（302）的滑块均朝上；两个水平传动板（303）分别固定于两个纵向电动直线模组（302）的滑块上表面；两个纵向直立座板（304）分别固定于两个水平传动板（303）的上表面；两个竖向电动直线模组（305）的导轨分别固定于两个纵向直立座板（304）的相对面，且两个竖向电动直线模组（305）的滑块相向设置；两个纵向直立传动板（306）分别固定于两个竖向电动直线模组（305）的滑块的相对面；两个横向直立座板（307）分别固定于两个纵向直立传动板（306）的相对面；两个横向电动直线模组（308）的导轨分别固定于两个横向直立座板（307）的后表面，且两个横向电动直线模组（308）的滑块均朝后；两个横向直立传动板（309）分别固定于两个横向电动直线模组（308）的滑块后表面；两个横向直立传动板（309）的下端面分别作为两个三自由度移动机构的自由端。
3.根据权利要求1所述的一种具有专用夹具的六自由度双频超声空化喷丸装置，其特征在于：每个三自由度转动机构均包括一个连接座块（401）、一对纵向直立耳板（402）、一个连接耳块（403）、一根横向传动轴（404）、一个电机悬挂板（405）、一个横向步进电机（406）、一个连接座板（407）、一对电机定位柱（408）、一对电机定位箍（409）、一对竖向步进电机（410）、一对带轴锥齿轮A（411）、一对横向直立耳板（412）、一个带轴锥齿轮B（413）、一个双头锥齿轮（414）、一根竖向传动轴（415）、一对横向直立圆环（416）、一对L形连杆（417）、一个水平圆环（418）、一个带轴锥齿轮C（419）；两个连接座块（401）分别固定于两个三自由度移动机构的自由端；两对纵向直立耳板（402）分别固定于两个连接座块（401）的下表面；两个连接耳块（403）分别位于两对纵向直立耳板（402）之间；两根横向传动轴（404）分别固定贯穿两个连接耳块（403）；两根横向传动轴（404）分别转动贯穿两对纵向直立耳板（402）；两个电机悬挂板（405）分别水平固定于两对纵向直立耳板（402）中位置靠外的纵向直立耳板（402）上；两个横向步进电机（406）的机座分别固定于两个电机悬挂板（405）的下表面，且两个横向步进电机（406）的输出轴分别与两根横向传动轴（404）的相背端连接；两个连接座板（407）分别固定于两个连接耳块（403）的下表面；两对电机定位柱（408）的下端分别固定于两个连接座板（407）的前端面和后端面；两对电机定位箍（409）分别固定于两对电机定位柱（408）的上端；两对竖向步进电机（410）的机座分别固定贯穿两对电机定位箍（409），且两对竖向步进电机（410）的输出轴均朝下；两对带轴锥齿轮A（411）的轮轴均朝上，且两对带轴锥齿轮A（411）的轮轴分别转动贯穿两个连接座板（407）的前部和后部；两对带轴锥齿轮A（411）的轮轴分别与两对竖向步进电机（410）的输出轴连接；两对横向直立耳板（412）分别固定于两个连接座板（407）的下表面；两个带轴锥齿轮B（413）的轮轴均朝后，且两个带轴锥齿轮B（413）的轮轴分别转动贯穿两对横向直立耳板（412）中位置靠前的横向直立耳板（412）；两个带轴锥齿轮B（413）分别与两对带轴锥齿轮A（411）中位置靠前的带轴锥齿轮A（411）啮合；两个双头锥齿轮（414）的轮轴分别转动贯穿两对横向直立耳板（412）中位置靠后的横向直立耳板（412）；两个双头锥齿轮（414）的后锥齿轮分别与两对带轴锥齿轮A（411）中位置靠后的带轴锥齿轮A（411）啮合；两个双头锥齿轮（414）的中心孔孔壁前端分别与两个带轴锥齿轮B（413）的轮轴侧面后端转动配合；两根竖向传动轴（415）的上端分别固定于两个带轴锥齿轮B（413）的轮轴侧面；两对横向直立圆环（416）中位置靠前的横向直立圆环（416）分别固定装配于两个带轴锥齿轮B（413）的轮轴侧面；两对横向直立圆环（416）中位置靠后的横向直立圆环（416）分别转动装配于两个双头锥齿轮（414）的轮轴侧面；每根L形连杆（417）均包括竖向杆段和纵向杆段；两对L形连杆（417）的竖向杆段上端分别固定于两对横向直立圆环（416）的外侧面；两对L形连杆（417）的纵向杆段相向设置；两个水平圆环（418）分别固定于两对L形连杆（417）的纵向杆段之间；两个带轴锥齿轮C（419）的轮轴均朝下，且两个带轴锥齿轮C（419）的轮轴分别转动贯穿两个水平圆环（418）；两个带轴锥齿轮C（419）分别与两个双头锥齿轮（414）的前锥齿轮啮合；两个带轴锥齿轮C（419）的中心孔孔壁上端分别与两根竖向传动轴（415）的侧面下端转动配合；两个带轴锥齿轮C（419）的中心孔孔壁下端均设有内螺纹；两个带轴锥齿轮C（419）的中心孔分别作为两个三自由度转动机构的自由端。
4.根据权利要求1所述的一种具有专用夹具的六自由度双频超声空化喷丸装置，其特征在于：每个连接机构均包括一个铰接座（501）、一个紧固螺栓（502）、一个抱箍（503）；两个铰接座（501）的外底面各延伸设置有一个铰接耳片（504）；两个紧固螺栓（502）分别贯穿两个铰接耳片（504），且两个紧固螺栓（502）的尾端分别旋拧于两个三自由度转动机构的自由端；两个抱箍（503）的箍座外底面各延伸设置有一个铰接耳块（505），且两个抱箍（503）分别通过两个铰接耳块（505）铰接于两个铰接座（501）上；两个抱箍（503）分别作为两个连接机构的自由端。
5.根据权利要求1所述的一种具有专用夹具的六自由度双频超声空化喷丸装置，其特征在于：两根纵向传动轴（203）分别通过两个轴承转动贯穿两个L形折板（202）的横向直立板段；两个纵向驱动电机（205）的输出轴分别通过两个联轴器与两根纵向传动轴（203）的相背端连接；两个纵向驱动电机（205）均为同步电机。
6.根据权利要求3所述的一种具有专用夹具的六自由度双频超声空化喷丸装置，其特征在于：两根横向传动轴（404）分别通过两对轴承转动贯穿两对纵向直立耳板（402）；两对带轴锥齿轮A（411）的轮轴分别通过两对轴承转动贯穿两个连接座板（407）的前部和后部；两个横向步进电机（406）的输出轴分别通过两个联轴器与两根横向传动轴（404）的相背端连接；两个横向步进电机（406）均为方形步进电机；两对竖向步进电机（410）均为圆形步进电机。
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| 某型螺旋桨喷丸机的研制;樊占鹏;;科技资讯(09);第2-4页 * |
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| Publication number | Publication date |
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| CN117140370A (zh) | 2023-12-01 |
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