CN118163027A - 一种高精度自动研磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超精密自动加工技术领域，具体为一种高精度自动研磨装置，包括底座，底座四角开设有安装孔，安装孔内安装有第一调平螺柱，底座上固定安装有外罩壳、上下进给组件，所述上下进给组件上方活动连接有水平连接臂，水平连接臂前端底部对称设置有两个可拆卸摆动臂，所述外罩壳上方设置有偏心轴组件，两个可拆卸摆动臂与偏心轴组件间隙配合，水平连接臂后端转动连接有对中调平组件，对中调平组件底部固定连接有调平旋转筒连接板，旋转筒连接板底部转动连接有被加工件旋转筒，旋转筒连接板中部设置有千分尺微分头和角度锁止组件，被加工件旋转筒内部设置有工件装夹组件。本发明技术方案研磨精度高，可靠性强，并且可降低加工成本。

Description

一种高精度自动研磨装置

技术领域

本发明涉及超精密自动加工技术领域，具体为一种高精度自动研磨装置。

背景技术

研磨是超精密自动加工的一种重要的方法，是在精加工的基础上用研具和磨料从工件表面磨去一层极薄金属的一种磨料精密加工方法。现如今的研磨工艺主要分为手工研磨和机械研磨，手工研磨工艺危险系数较高，并且无法保证精度，加工主要靠经验，因此现今逐渐淘汰。机械研磨工艺存在效率低下、成本较高、精度不稳定等问题，尤其在于加工多棱面方面，其研磨精度要求较高、加工效率较低，因此需要对研磨机构进行精准控制，并提高加工效率。研磨的市场需求旺盛，发展前景好，其广泛运用于钻石棱面加工，玻璃制品精加工等行业领域。

经检索，中国实用新型专利CN219925405U公开了一种气动自动研磨装置，包括底座、研磨部、夹持部和气缸，底座上通过第一升降机构安装有研磨部，通过第二升降机构安装有安装座，安装座顶面设置滑轨，滑轨的滑块上安装有夹持部，夹持部尾部设置有连杆，安装座右端通过支架安装有气缸，气缸的推杆通过螺套连接连杆，通过气缸带动活塞运动，对圆料棒进行精细化研磨，也可编程控制台控制修改气缸相关参数，通过过滤网起到过滤碎屑和将碎屑导入到集料箱中，使研磨装置表面的碎屑便于清理，提升研磨装置的工作效率。但是上述专利通过气缸的活塞运动带动圆料棒进行研磨，圆料棒无法进行角度调整，研磨精度差，适用范围小。鉴于此，我们提出一种高精度自动研磨装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度自动研磨装置，以保证加工精度、提高工作效率、降低成产成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一方面，本技术方案提供一种高精度自动研磨装置，包括底座，底座四角开设有安装孔，安装孔内安装有第一调平螺柱，所述底座上固定安装有外罩壳、上下进给组件，所述上下进给组件上方活动连接有水平连接臂，所述水平连接臂前端底部对称设置有两个可拆卸摆动臂，所述外罩壳上方设置有偏心轴组件，所述两个可拆卸摆动臂与偏心轴组件间隙配合，所述水平连接臂后端转动连接有对中调平组件，对中调平组件底部固定连接有调平旋转筒连接板，所述旋转筒连接板底部转动连接有被加工件旋转筒，旋转筒连接板中部设置有千分尺微分头和角度锁止组件，所述被加工件旋转筒内部设置有工件装夹组件。

优选的，所述偏心轴组件包括凸轮旋转电机安装转接板、偏心轴、偏心转动筒，所述凸轮旋转电机安装转接板固定安装在外罩壳上，外罩壳内部设置有28步进电机，28步进电机的输出端贯穿外罩壳顶部并通过凸轮旋转电机安装转接板与偏心轴底端固定连接，偏心轴外侧固定套设偏心转动筒，两个可拆卸摆动臂与偏心转动筒间隙配合。

优选的，所述上下进给组件包括上罩壳、进给臂、滚珠丝杠、第二直流齿轮减速电机、锁紧盘，所述进给臂固定安装在底座上，进给臂内部设置有滚珠丝杠，进给臂底部设置有平面压力平推轴向轴承支撑座，平面压力平推轴向轴承支撑座上设置有平面压力平推轴向轴承，滚珠丝杠通过平面压力平推轴向轴承安装在进给臂内部，上罩壳内部设置有第二直流齿轮减速电机，第二直流齿轮减速电机输出端与滚珠丝杠顶端固定连接，进给臂与上罩壳间隙配合，所述锁紧盘安装在上罩壳上方，水平连接臂前端、可拆卸摆动臂均活动安装在锁紧盘上。

优选的，所述对中调平组件包括第一直流齿轮减速电机、调平旋转筒、旋转锁紧装置，所述第一直流齿轮减速电机安装在调平旋转筒上，所述调平旋转筒内部设置有调平旋转筒旋转轴，调平旋转筒旋转轴两端分别通过轴承与调平旋转筒顶壁、底壁连接，并且调平旋转筒旋转轴顶端贯穿调平旋转筒顶壁与第一直流齿轮减速电机输出端固定连接，调平旋转筒前端通过调平旋转筒连接柱与水平连接臂转动连接，所述调平旋转筒与水平连接臂之间设置有旋转锁紧装置，所述旋转锁紧装置包括活动限位块、固定挡块、水平连接臂固定块、第二调平螺柱，所述固定挡块后端固定设置在调平旋转筒左侧，所述水平连接臂固定块设置在水平连接臂后端顶部，所述第二调平螺柱安装在水平连接臂固定块上，所述活动限位块设置在水平连接臂左侧，活动限位块顶端与水平连接臂固定块固定连接，固定挡块前端连接有锁止件，且锁止件位于活动限位块右侧，当调平旋转筒位于竖直位置时，锁止件与活动限位块相抵。

优选的，所述角度锁止组件包括调角度拉紧螺杆、顶紧销顶块，所述调角度拉紧螺杆安装在调平旋转筒连接板上，且调角度拉紧螺杆贯穿调平旋转筒连接板，调角度拉紧螺杆右侧与顶紧销顶块相抵，顶紧销顶块安装在被加工件旋转筒左侧，安装在被加工件旋转筒底部安装有被加工件旋转筒盖板，被加工件旋转筒盖板通过销轴与调平旋转筒连接板转动连接。

优选的，所述工件装夹组件包括28闭环电机、蜗轮、蜗杆、旋转锁紧滚花螺母、被加工件旋转夹紧筒和被加工件旋转夹紧环，所述28闭环电机安装在被加工件旋转筒的右侧，所述蜗轮、蜗杆安装在被加工件旋转筒内部，蜗轮、蜗杆分别连接有蜗轮安装轴、蜗杆安装轴，蜗轮安装轴、蜗杆安装轴分别通过轴承安装在被加工件旋转筒内壁，蜗杆一端贯穿被加工件旋转筒并与28闭环电机输出端固定连接；所述被加工件旋转夹紧筒通过螺纹安装在蜗轮安装轴底端，所述被加工件旋转夹紧环安装在被加工件旋转夹紧筒上，旋转锁紧滚花螺母安装在蜗轮安装轴另一端。

优选的，所述外罩壳上还安装有可拆卸外罩壳。

优选的，所述第一直流齿轮减速电机的旋转圆盘被黑条分成12等份，且旋转圆盘一侧安装有对射式光电传感器。

另一方面，本技术方案提供一种高精度自动研磨装置的控制系统，包括控制面板、对中调平模块、上下进给模块、偏心运动模块、工件装夹模块，所述对中调平模块、上下进给模块、偏心运动模块、工件夹持模块分别与控制面板通信电性连接；

所述控制面板可调节机械臂的上下进给运动、位置调整、工件的研磨、工件的换面；

所述对中调平模块包括位置传感器，用于调整自动研磨装置水平放置在工作区；

所述上下进给模块包括力传感器，用于提供进给运动，完成工件的加工；

所述偏心运动模块包括速度传感器，用于模仿人手来回摆动的动作，控制研磨速度；

所述工件装夹模块包括位置传感器，用于工件的装配与拆卸、工件换面。

优选的，还包括闭环反馈模块、故障检查模块，所述闭环反馈模块、故障检查模块分别与控制面板通信电性连接；

所述闭环反馈模块包括工件夹持铜套筒和导电铁丝，工件夹持铜套筒在触碰到加工平面时与导电铁丝将电信号传到控制面板形成闭环；

所述故障检查模块包括急停报警单元、检查单元，用于发生程序故障时发出报警信号并及时对故障进行检查处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该高精度自动研磨装置有多个调平螺柱，通过调平螺柱可以精准调节装置与工作平面的水平。自动研磨装置具有闭环反馈系统，可以满足加工精度要求。

该高精度自动研磨装置可通过不同的角度调节设计被研磨件的外形，满足被研磨件的设计要求。装置使用千分尺微分头对棱面加工角度进行调节，通过调节与被加工件旋转筒与调平旋转筒连接板水平方向距离，运用三角函数公式求得具体角度，所调节角度精度较高，可靠性强。

该高精度自动研磨装置可多个同时使用，通过PLC统一控制，相比传统的自动研磨装置的单个工作，方便控制，大大提高加工效率。自动研磨装置占用工作区域较小，所需磨盘较小，解决了磨盘动平衡控制困难的问题。

该高精度自动研磨装置偏心轮部分模仿人手来回摆动的动作，可充分利用磨盘的有效工作区域，大大提高了磨盘使用寿命，降低了加工成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构三维轴侧图；

图2为本发明的整体结构左视图；

图3为本发明中角度锁止组件主视图；

图4为本发明中被加工件旋转筒内部结构图；

图5为本发明中高精度自动研磨装置的控制系统关系图；

图6为本发明的高精度自动研磨装置的控制流程图。

图中：1、底座；2、凸轮旋转电机安装转接板；3、偏心轴；4、偏心转动筒；5、可拆卸摆动臂；6、进给臂；7、上罩壳；8、锁紧盘；9、水平连接臂；10、水平连接臂固定块；11、第一直流齿轮减速电机；12、调平旋转筒；13、调平旋转筒连接板；14、调角度拉紧螺杆；15、千分尺微分头；16、顶紧销顶块；17、被加工件旋转筒盖板；18、被加工件旋转筒；19、第一调平螺柱；20、固定挡块；21、第二调平螺柱；22、活动限位块；23、可拆卸外罩壳；24、外罩壳；25、蜗轮；26、轴承；27、蜗轮安装轴；28、旋转锁紧滚花螺母；29、蜗杆；30、被加工件旋转夹紧环；31、被加工件；32、28闭环电机；33、被加工件旋转夹紧筒。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-图5所示，本发明提供的一种技术方案：

如图1、2所示，一种高精度自动研磨装置，包括底座1，底座1四角开设有安装孔，安装孔内安装有第一调平螺柱19，底座1通过第一调平螺柱19和弹簧配合水平安装在工作位置上，所述底座1上固定安装有外罩壳24、上下进给组件，所述上下进给组件上方活动连接有水平连接臂9，所述水平连接臂9前端底部对称设置有两个可拆卸摆动臂5，所述外罩壳24上方设置有偏心轴组件，所述两个可拆卸摆动臂5与偏心轴组件间隙配合，所述水平连接臂9后端转动连接有对中调平组件，对中调平组件底部固定连接有调平旋转筒连接板13，所述旋转筒连接板13底部转动连接有被加工件旋转筒18，旋转筒连接板13中部设置有千分尺微分头15和角度锁止组件，所述被加工件旋转筒18内部设置有工件装夹组件。

作为本发明的一种实施方式，所述偏心轴组件包括凸轮旋转电机安装转接板2、偏心轴3、偏心转动筒4，所述凸轮旋转电机安装转接板2固定安装在外罩壳24上，外罩壳24内部设置有28步进电机，外罩壳24上还安装有可拆卸外罩壳23，可拆卸外罩壳23内部通过螺柱固定安装有凸轮旋转系统支架立柱，所述28步进电机固定安装在凸轮旋转系统支架立柱上，28步进电机的输出端贯穿外罩壳24顶部并通过凸轮旋转电机安装转接板2与偏心轴3底端固定连接，偏心轴3外侧固定套设偏心转动筒4，两个可拆卸摆动臂5与偏心转动筒4间隙配合。所述28步进电机驱动偏心轴3旋转，偏心轴3旋转带动偏心轴转动筒4旋转，实现摆动臂5往复摆动，摆动臂5带动水平连接臂9向磨盘中心往复运动，模仿人体手臂向圆心往复摆动，充分利用磨盘的有效工作区域。

作为本发明的一种实施方式，所述上下进给组件包括上罩壳7、进给臂6、滚珠丝杠、第二直流齿轮减速电机、锁紧盘8，所述进给臂6固定安装在底座1上，进给臂6内部设置有滚珠丝杠，进给臂6底部设置有平面压力平推轴向轴承支撑座，平面压力平推轴向轴承支撑座上设置有平面压力平推轴向轴承，滚珠丝杠通过平面压力平推轴向轴承安装在进给臂6内部，滚珠丝杠下限位为进给臂6最低位置，也就是说，滚珠丝杠下限位控制整体机构最低位置；上罩壳7内部设置有第二直流齿轮减速电机，第二直流齿轮减速电机输出端与滚珠丝杠顶端固定连接，进给臂6与上罩壳7间隙配合，所述锁紧盘8安装在上罩壳7上方，水平连接臂9前端、可拆卸摆动臂5均活动安装在锁紧盘8上。

所述第二直流齿轮减速电机通过滚珠丝杠结构带动上罩壳7上下运动，实现研磨过程中工件的缓速向下进给运动；所述锁紧盘8的作用是锁紧摆动臂5和水平连接臂9，在工作时锁紧，安装工件时松开可将机械臂移出，方便安装加工工件；所述水平连接臂9的作用是连接上下进给组件和对中调平组件，使对中调平组件只可旋转运动，不能水平移动。

作为本发明的一种实施方式，所述对中调平组件包括第一直流齿轮减速电机11、调平旋转筒12、旋转锁紧装置，所述第一直流齿轮减速电机11安装在调平旋转筒12上，所述调平旋转筒12内部设置有调平旋转筒旋转轴，调平旋转筒旋转轴两端分别通过轴承与调平旋转筒12顶壁、底壁连接，并且调平旋转筒旋转轴顶端贯穿调平旋转筒12顶壁与第一直流齿轮减速电机11输出端固定连接，调平旋转筒12前端通过调平旋转筒连接柱与水平连接臂9转动连接，所述调平旋转筒12与水平连接臂9之间设置有旋转锁紧装置，所述旋转锁紧装置包括活动限位块22、固定挡块20、水平连接臂固定块10、第二调平螺柱21，所述固定挡块20后端固定设置在调平旋转筒12左侧，所述水平连接臂固定块10设置在水平连接臂9后端顶部，所述第二调平螺柱21安装在水平连接臂固定块10上，所述活动限位块22设置在水平连接臂9左侧，活动限位块22顶端与水平连接臂固定块10固定连接，固定挡块20前端连接有锁止件，且锁止件位于活动限位块22右侧，当调平旋转筒12位于竖直位置时，锁止件与活动限位块22相抵。工件夹装时，将调平旋转筒12顺时针翻转到上方，将工件安装上，再将调平旋转筒12逆时针旋转下去，通过活动限位块22和固定挡板20配合保证调平旋转筒12与水平连接臂9的竖直。

所述第一直流齿轮减速电机11由PLC输出口Q0.0来输出完成的，通过外加的驱动电路来直接控制直流电动机的运转， DIR信号控制电动机的正反转，为0时，电动机正转，为1时，电动机反转；所述第一直流齿轮减速电机11的旋转圆盘被黑条分成12等份，且旋转圆盘一侧安装有对射式光电传感器，根据光电传感器在旋转圆盘旋转时接收到的脉冲信号计算出旋转圆盘旋转的角度，所述第一直流齿轮减速电机11用于整体装置调平。

所述旋转锁紧装置可在排查故障时将机械臂旋转到上方，使机械臂不接触磨盘，不影响其他机械臂的运转，在排查完故障时将其放下时保证机械臂的竖直，保证精度；所述调平旋转筒连接柱的作用是连接水平连接臂9和调平旋转筒12,并将旋转运动传递到调平旋转筒12；所述调平旋转筒12竖直安装在水平连接臂9上，用于调整被加工件31水平。

所述水平连接臂固定块10用于固定第二调平螺柱21，水平连接臂9与底座1的平行。直流齿轮减速电机11固定在调平旋转筒12上，驱动调平旋转筒连接板13顺时针旋转，带动被加工件在12个方位上的旋转落点，测量被加工件落点，通过调整底座1上安装的调平螺柱19，控制整个自动研磨装置水平放置在加工区；调平旋转筒连接板在开机时自动归于零点位。

如图3所示，作为本发明的一种实施方式，所述角度锁止组件包括调角度拉紧螺杆14、顶紧销顶块16，所述调角度拉紧螺杆14安装在调平旋转筒连接板13上，且调角度拉紧螺杆14贯穿调平旋转筒连接板13，调角度拉紧螺杆14右侧与顶紧销顶块16相抵，顶紧销顶块16安装在被加工件旋转筒18左侧，安装在被加工件旋转筒18底部安装有被加工件旋转筒盖板17，被加工件旋转筒盖板17通过销轴与调平旋转筒连接板13转动连接。

所述千分尺微分头15的作用是调节被加工件与磨盘之间的角度，调角度时，所述调角度拉紧螺杆14与顶紧销顶块16相配合，调节千分尺微分头15与顶紧销顶块16的距离，在千分尺微分15调节好角度过后，将调角度拉紧螺杆14拧紧，通过顶紧销顶块16顶与调角度拉紧螺杆14拉配合固定，顶紧销顶块16将调角度拉紧螺杆14锁止，从而锁死所调角度；被加工件旋转筒盖板17通过销轴与调平旋转筒连接板13转动连接，用于安装调角度拉紧螺杆14和顶紧销顶块16，满足角度调节功能。

作为本发明的一种实施方式，如图4所示，所述工件装夹组件包括28闭环电机32、蜗轮25、蜗杆29、旋转锁紧滚花螺母28、被加工件旋转夹紧筒33和被加工件旋转夹紧环30，所述28闭环电机32安装在被加工件旋转筒18的右侧，所述蜗轮25、蜗杆29安装在被加工件旋转筒18内部，蜗轮25、蜗杆29分别连接有蜗轮安装轴27、蜗杆安装轴，蜗轮安装轴27、蜗杆安装轴分别通过轴承26安装在被加工件旋转筒18内壁，蜗杆29一端贯穿被加工件旋转筒18并与28闭环电机32输出端固定连接，28闭环电机32驱动蜗杆29运动；所述被加工件旋转夹紧筒33通过螺纹安装在蜗轮安装轴27底端，所述被加工件旋转夹紧环30安装在被加工件旋转夹紧筒33上，旋转锁紧滚花螺母28安装在蜗轮安装轴27另一端，通过旋转旋转锁紧滚花螺母28带动蜗轮安装轴27运动，从而带动被加工件旋转夹紧筒33移动，使被加工件31被锁紧，所述旋转锁紧滚花螺母28、被加工件旋转夹紧筒33和被加工件旋转夹紧环30的作用是夹紧被加工件31。

所述28闭环电机用I0.0测电机转速,电机转速在0和电机最大转速之间，将n再乘以27648就得到模拟值0-27648之间的对应值，再调用一个PID将实测值定义为0-27648，设定值可以为0-100之间，PID输出值通过MUDBUS发送给变频器，实现加工速度控制；所述28闭环电机用通讯PLC直接写入旋转参数到对应地址控制加工面的旋转角度，实现换面功能。

此外，所述第一直流齿轮减速电机11、第二直流齿轮减速电机采用电流控制来调节输出转矩，以控制电机的速度，并实现4N的缓慢进给运动。这种控制方法能够保持稳定的输出转矩，但由于电机本身的寄生电感和电阻的影响，需要借助反馈回路来控制电机电流。所述闭环反馈部分包括工件夹持铜套筒和导电铁丝，工件夹持铜套筒在触碰到加工平面时与导电铁丝将电信号传到控制面板形成闭环，检测工件在加工完成位置，系统回正并开启下一轮自动加工程序。

如图5、6所示，本技术方案还涉及一种高精度自动研磨装置的控制系统，包括控制面板、对中调平模块、上下进给模块、偏心运动模块、工件装夹模块，所述对中调平模块、上下进给模块、偏心运动模块、工件夹持模块分别与控制面板通信电性连接；

所述控制面板可调节机械臂的上下进给运动、位置调整、工件的研磨、工件的换面；

所述对中调平模块包括位置传感器，用于调整自动研磨装置水平放置在工作区；

所述上下进给模块包括力传感器，用于提供进给运动，完成工件的加工；

所述偏心运动模块包括速度传感器，用于模仿人手来回摆动的动作，控制研磨速度；

所述工件装夹模块包括PID控制器、PLC控制器、位置传感器，用于工件的装配与拆卸、工件换面；

作为本发明的一种实施方式，该一种高精度自动研磨装置的控制系统还包括闭环反馈模块、故障检查模块，所述闭环反馈模块、故障检查模块分别与控制面板通信电性连接；

所述闭环反馈模块包括工件夹持铜套筒和导电铁丝，工件夹持铜套筒在触碰到加工平面时与导电铁丝将电信号传到控制面板形成闭环；

所述故障检查模块包括急停报警单元、检查单元，用于发生程序故障时发出报警信号并及时对故障进行检查处理。

本实施例的高精度自动研磨装置在使用时，包括以下步骤：

步骤1：将高精度自动研磨装置水平放置在磨盘上方工作区域，通过对中调平组件旋转12个点位调整第二调平螺柱21，以确定整体装置的水平；

步骤2：将调平旋转筒12顺时针翻转到上方，逆时针旋转，旋转锁紧滚花螺母；将工件安装上，然后顺时针旋转旋转锁紧滚花螺母将工件固定，再将调平旋转筒12逆时针旋转下去，直到调平旋转筒12竖直；

步骤3：通过三角函数计算调节千分尺微分头15的刻度，以控制加工棱面与磨盘之间的度数；

在本发明的其中一种实施方式中，设千分尺微分头15到底部与被加工件旋转筒盖板17相连接的销轴之间的竖直距离固定为A，千分尺微分头15到顶紧销顶块16的最终调节距离为X，加工棱面与磨盘之间的夹角度数为Y，则根据三角函数公式可以计算出加工棱面与磨盘之间的夹角度数Y=arctan(A/X)；

步骤4：初始化：将高精度自动研磨装置进行初始化；滚珠丝杠位于最高点，调平旋转筒12处于零点位，再通过控制面板控制自动研磨装置运行，偏心轴组件起动，进行向圆心往复运动，然后上罩壳7缓慢下降，实现进给运动，完成一面研磨。

步骤5：闭环反馈模块反馈加工完成信号，控制第二直流齿轮减速电机回正进给装置，控制28闭环电机实现换面，再进行下一面的研磨。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种高精度自动研磨装置，其特征在于，包括底座（1），底座（1）四角开设有安装孔，安装孔内安装有第一调平螺柱（19），所述底座（1）上固定安装有外罩壳（24）、上下进给组件，所述上下进给组件上方活动连接有水平连接臂（9），所述水平连接臂（9）前端底部对称设置有两个可拆卸摆动臂（5），所述外罩壳（24）上方设置有偏心轴组件，所述两个可拆卸摆动臂（5）与偏心轴组件间隙配合，所述水平连接臂（9）后端转动连接有对中调平组件，对中调平组件底部固定连接有调平旋转筒连接板（13），所述旋转筒连接板（13）底部转动连接有被加工件旋转筒（18），旋转筒连接板（13）中部设置有千分尺微分头（15）和角度锁止组件，所述被加工件旋转筒（18）内部设置有工件装夹组件。

2.根据权利要求1所述的高精度自动研磨装置，其特征在于，所述偏心轴组件包括凸轮旋转电机安装转接板（2）、偏心轴（3）、偏心转动筒（4），所述凸轮旋转电机安装转接板（2）固定安装在外罩壳（24）上，外罩壳（24）内部设置有28步进电机，28步进电机的输出端贯穿外罩壳（24）顶部并通过凸轮旋转电机安装转接板（2）与偏心轴（3）底端固定连接，偏心轴（3）外侧固定套设偏心转动筒（4），两个可拆卸摆动臂（5）与偏心转动筒（4）间隙配合。

3.根据权利要求2所述的高精度自动研磨装置，其特征在于，所述上下进给组件包括上罩壳（7）、进给臂（6）、滚珠丝杠、第二直流齿轮减速电机、锁紧盘（8），所述进给臂（6）固定安装在底座（1）上，进给臂（6）内部设置有滚珠丝杠，进给臂（6）底部设置有平面压力平推轴向轴承支撑座，平面压力平推轴向轴承支撑座上设置有平面压力平推轴向轴承，滚珠丝杠通过平面压力平推轴向轴承安装在进给臂（6）内部，上罩壳（7）内部设置有第二直流齿轮减速电机，第二直流齿轮减速电机输出端与滚珠丝杠顶端固定连接，进给臂（6）与上罩壳（7）间隙配合，所述锁紧盘（8）安装在上罩壳（7）上方，水平连接臂（9）前端、可拆卸摆动臂（5）均活动安装在锁紧盘（8）上。

4.根据权利要求3所述的高精度自动研磨装置，其特征在于，所述对中调平组件包括第一直流齿轮减速电机（11）、调平旋转筒（12）、旋转锁紧装置，所述第一直流齿轮减速电机（11）安装在调平旋转筒（12）上，所述调平旋转筒（12）内部设置有调平旋转筒旋转轴，调平旋转筒旋转轴两端分别通过轴承与调平旋转筒（12）顶壁、底壁连接，并且调平旋转筒旋转轴顶端贯穿调平旋转筒（12）顶壁与第一直流齿轮减速电机（11）输出端固定连接，调平旋转筒（12）前端通过调平旋转筒连接柱与水平连接臂（9）转动连接，所述调平旋转筒（12）与水平连接臂（9）之间设置有旋转锁紧装置，所述旋转锁紧装置包括活动限位块（22）、固定挡块（20）、水平连接臂固定块（10）、第二调平螺柱（21），所述固定挡块（20）后端固定设置在调平旋转筒（12）左侧，所述水平连接臂固定块（10）设置在水平连接臂（9）后端顶部，所述第二调平螺柱（21）安装在水平连接臂固定块（10）上，所述活动限位块（22）设置在水平连接臂（9）左侧，活动限位块（22）顶端与水平连接臂固定块（10）固定连接，固定挡块（20）前端连接有锁止件，且锁止件位于活动限位块（22）右侧，当调平旋转筒（12）位于竖直位置时，锁止件与活动限位块（22）相抵。

5.根据权利要求4所述的高精度自动研磨装置，其特征在于，所述角度锁止组件包括调角度拉紧螺杆（14）、顶紧销顶块（16），所述调角度拉紧螺杆（14）安装在调平旋转筒连接板（13）上，且调角度拉紧螺杆（14）贯穿调平旋转筒连接板（13），调角度拉紧螺杆（14）右侧与顶紧销顶块（16）相抵，顶紧销顶块（16）安装在被加工件旋转筒（18）左侧，安装在被加工件旋转筒（18）底部安装有被加工件旋转筒盖板（17），被加工件旋转筒盖板（17）通过销轴与调平旋转筒连接板（13）转动连接。

6.根据权利要求5所述的高精度自动研磨装置，其特征在于，所述工件装夹组件包括28闭环电机（32）、蜗轮（25）、蜗杆（29）、旋转锁紧滚花螺母（28）、被加工件旋转夹紧筒（33）和被加工件旋转夹紧环（30），所述28闭环电机（32）安装在被加工件旋转筒（18）的右侧，所述蜗轮（25）、蜗杆（29）安装在被加工件旋转筒（18）内部，蜗轮（25）、蜗杆（29）分别连接有蜗轮安装轴（27）、蜗杆安装轴，蜗轮安装轴（27）、蜗杆安装轴分别通过轴承（26）安装在被加工件旋转筒（18）内壁，蜗杆（29）一端贯穿被加工件旋转筒（18）并与28闭环电机（32）输出端固定连接；所述被加工件旋转夹紧筒（33）通过螺纹安装在蜗轮安装轴（27）底端，所述被加工件旋转夹紧环（30）安装在被加工件旋转夹紧筒（33）上，旋转锁紧滚花螺母（28）安装在蜗轮安装轴（27）另一端。

7.根据权利要求1所述的高精度自动研磨装置，其特征在于，所述外罩壳（24）上还安装有可拆卸外罩壳（23）。

8.根据权利要求4所述的高精度自动研磨装置，其特征在于，所述第一直流齿轮减速电机（11）的旋转圆盘被黑条分成12等份，且旋转圆盘一侧安装有对射式光电传感器。

9.一种根据权利要求1-8任一所述的高精度自动研磨装置的控制系统，其特征在于，包括控制面板、对中调平模块、上下进给模块、偏心运动模块、工件装夹模块，所述对中调平模块、上下进给模块、偏心运动模块、工件夹持模块分别与控制面板通信电性连接；

所述控制面板可调节机械臂的上下进给运动、位置调整、工件的研磨、工件的换面；

所述对中调平模块包括位置传感器，用于调整自动研磨装置水平放置在工作区；

所述上下进给模块包括力传感器，用于提供进给运动，完成工件的加工；

所述偏心运动模块包括速度传感器，用于模仿人手来回摆动的动作，控制研磨速度；

所述工件装夹模块包括位置传感器，用于工件的装配与拆卸、工件换面。

10.根据权利要求9所述的高精度自动研磨装置的控制系统，还包括闭环反馈模块、故障检查模块，所述闭环反馈模块、故障检查模块分别与控制面板通信电性连接；

所述闭环反馈模块包括工件夹持铜套筒和导电铁丝，工件夹持铜套筒在触碰到加工平面时与导电铁丝将电信号传到控制面板形成闭环；

所述故障检查模块包括急停报警单元、检查单元，用于发生程序故障时发出报警信号并及时对故障进行检查处理。