CN210757111U - 一种超精设备振荡机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种超精设备振荡机构，其包括旋转驱动装置及同轴套设于该旋转驱动装置的旋转轴外部的振荡器座，还包括振幅调节组件及振荡器纵向销，其通过利用旋转驱动装置驱动旋转轴振幅调节组件同步旋转，通过振幅调节组件与振荡器纵向销的配合端部间断式接触，使振荡器纵向销在振荡器座内沿竖直方向往复定幅振荡，解决振荡机构稳定性不足的技术问题的同时，通过调节振幅组件与配合端部的接触距离及凸起部a的数量，实现振荡机构在振幅与振频上的可调。

Description

一种超精设备振荡机构

技术领域

本实用新型涉及超精加工设备上的振荡机械结构技术领域，具体为一种超精设备振荡机构。

背景技术

目前超精机中普遍采用的油石振荡方式是，将普通交流电机的转动通过空间机构转换成摆动机构的往复振荡运动，虽然可以通过改变普通交流电机的转速实现振荡频率的改变，但是该结构借用于转换机构输出，转换机构由于惯性及传动路径的关系导致实际输出的振荡频率和振荡幅度与预设的振荡频率和振荡幅度存在很大的偏差，因此，上述油石振荡方式限定了超精机的加工精度，还需进一步改进。

如专利号为CN201110296398.4(以下称对称文件1)的专利文献中，具体公开了一种超精研磨振荡机构，包括有一个超精研磨机床上的振荡机构，在左、右平衡块之间的两个平衡轮上共同转动联接有一个槽轮，槽轮为两片式对称结构，分别用螺钉固定在旋转轴上，在槽轮两侧的旋转轴上对称突出轴面安装有一个驱动轮，驱动轮与滑枕之间轴接有一个传动板，其就是通过槽轮传动机构将电机旋转转换为振荡，带动超精油石进行往复振荡。

虽然，上述专利利用了驱动轮与槽轮缩小传动路径，减小转换机构的惯性对振荡机构实际输出的振荡频率与振幅的影响，但是，上述专利中仍存在以下技术问题：

1、驱动轮与槽轮上的槽配合安装时，需要保证驱动轮在槽内自由旋转，因此，肯定存在配合间隙，而超精机本身就是超精设备，存在的配合间隙会限制超精机的加工精度；

2、驱动轮与槽轮上的槽配合，只能沿槽的导向带动油石夹进行振荡，无法实现油石夹振荡的振幅的可调。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种超精设备振荡机构，其通过利用旋转驱动装置驱动旋转轴带动振幅调节组件同步旋转，直接与振荡器纵向销上的凸起部进行间歇性的抵触配合，不存在配合间隙，解决了因配合间隙对超精机加工精度的限制，提高了超精机的加工精度。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种超精设备振荡机构，包括竖直设置的旋转驱动装置及同轴套设于该旋转驱动装置的旋转轴外部的振荡器座，还包括：

振幅调节组件，所述振幅调节组件安装于所述旋转轴的下方，其随该旋转轴同步旋转；以及

振荡器纵向销，所述振荡器纵向销同轴安装于所述振荡器座的内部，且位于所述振幅调节组件的下方，该振荡器纵向销包括分设于其轴向两端的工作端部及配合端部，所述工作端部与被振荡物体始终抵触设置，所述配合端部沿其周向凸设有与所述振幅调节组件间断性抵触配合的凸起部a；

所述旋转驱动装置驱动所述旋转轴与所述振幅调节组件同步旋转，通过所述振幅调节组件与所述振荡器纵向销的配合端部间断式接触，实现该振荡器纵向销在所述振荡器座内沿竖直方向往复定幅振荡。

作为改进，所述振幅调节组件为凸出距离固定的控制部。

作为改进，所述振幅调节组件为凸出距离沿竖直方向可调的控制部。

作为改进，还包括弹性连接器，所述弹性连接器同轴套设于所述旋转轴的外部，沿其轴向自上向下依次包括过渡连接的卡爪部及螺纹部，所述卡爪部包括沿轴向圆周等距环设有若干个卡爪，相邻两个所述卡爪之间存在调节间隙，且所述卡爪部远离所述螺纹部的端部直径小于其靠近所述螺纹部的端部直径。

作为改进，所述控制部为所述螺纹部的下端部向外延伸的控制部或安装于所述螺纹部的下端部且自由滚动的滚珠。

作为改进，所述弹性连接器的下端部上位于其中心轴一侧开设有安装槽，所述控制部为滚珠结构，其包括活动设置于所述安装槽的滚珠以及水平安装于所述弹性连接器上的调节螺钉，该调节螺钉的锥形端部穿入所述安装槽内，且位于所述滚珠上方一侧。

作为改进，还包括弹性连接螺母，该弹性连接螺母配合套设于所述卡爪部的外侧，且其下端部与所述螺纹部螺纹配合连接。

作为改进，还包括同轴设置于所述振荡器纵向销和所述振荡器座之间的振荡器纵向套及水平贯穿所述振荡器纵向套和所述振荡器纵向销的振荡器定位销，该振荡器纵向销上设置有与所述振荡器定位销适配的限位腰槽；所述弹性连接器与所述振荡器纵向套之间设置有轴承。

作为改进，所述限位腰槽的中心位于所述振荡器纵向销的轴线上，其与所述振荡器定位销的竖直方向的间隙不小于所述控制部凸出距离。

作为改进，所述被振荡物体置于所述振荡器纵向销的下方，且其设置有复位的弹性回复结构。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型通过利用旋转驱动装置驱动旋转轴带动振幅调节组件同步旋转，直接与振荡器纵向销上的凸起部进行间歇性的抵触配合，不存在配合间隙，避免配合间隙对超精机加工精度的限制，提高了超精机的加工精度；

(2)本实用新型通过将振幅调节组件设置为滚珠结构，利用调节螺钉调节滚珠与振荡器纵向销上的凸起部的抵触配合的距离，实现振荡机构的振荡幅度的调整，以适应不同加工要求和加工精度，通用性更强；

(3)本实用新型通过调节配合端部上的凸起部a的数量，进而调节振幅调节组件在单圈旋转过程中与凸起部a的接触频率来调节振荡器纵向销的振荡频率，实现振荡机构在振频上的调节，并不需要通过调节交流电机的转速，可以适应更多不同振荡频率要求；

(4)本实用新型通过弹性连接器及弹性连接螺母的锥形结构，在弹性连接器与旋转轴连接时，可以快速的对弹性连接器与旋转轴进行定心处理，保证弹性连接器与旋转轴的同轴度，避免同轴度不一致带来的对振荡机构振幅与振频的影响。

综上所述，本实用新型具有振幅振频稳定，振荡影响因素少，振幅振频可调等优点，尤其适用于超精加工设备上的振荡机械结构技术领域。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型剖视结构示意图；

图3为本实用新型振荡工作状态示意图；

图4为图3中B处结构放大示意图；

图5为本实用新型振荡器纵向销立体结构示意图；

图6为本实用新型实施例1振幅调节组件结构示意图；

图7为本实用新型实施例2振幅调节组件结构示意图；

图8为本实用新型实施例3弹性连接器剖视结构示意图；

图9为本实用新型实施例3弹性连接器立体结构示意图；

图10为本实用新型实施例四结构示意图；

图11为图10中A处放大结构示意；

图12为本实用新型实施例六结构示意图一；

图13为本实用新型实施例六结构示意图二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

如图1至6所示，一种超精设备振荡机构，包括竖直设置的旋转驱动装置1及同轴套设于该旋转驱动装置1的旋转轴11外部的振荡器座2，还包括：

振幅调节组件3，所述振幅调节组件3安装于所述旋转轴11的下方，其随该旋转轴11同步旋转；以及

振荡器纵向销4，所述振荡器纵向销4同轴安装于所述振荡器座2的内部，且位于所述振幅调节组件3的下方，该振荡器纵向销4包括分设于其轴向两端的工作端部41及配合端部42，所述工作端部41与被振荡物体始终抵触设置，所述配合端部42沿其周向凸设有与所述振幅调节组件3间断性抵触配合的凸起部a421；

所述旋转驱动装置1驱动所述旋转轴11与所述振幅调节组件3同步旋转，通过所述振幅调节组件3与所述振荡器纵向销4的配合端部42间断式接触，实现该振荡器纵向销4在所述振荡器座2内沿竖直方向往复定幅振荡。

进一步的，所述振幅调节组件3为凸出距离固定的控制部31。

更进一步的，所述控制部31为旋转轴11下端部向外延伸的凸块。

此外，所述被振荡物体置于所述振荡器纵向销4的下方，且其设置有复位的弹性回复结构。

需要说明的是，旋转驱动装置1优选为伺服电机，控制部31安装于旋转轴11上，在控制部31为凸块时，控制部31与所述旋转轴11一体连接设置，其位于旋转轴11轴向的一侧，振荡器纵向销4的配合端部42为阶梯状设置，通过旋转轴11的旋转，凸块状的控制部31随之同步旋转，控制部31每旋转一周，旋转至与振荡器纵向销4上的凸起部a421接触时，使振荡器纵向销4向下振动一次，而不与凸起部a421接触配合时，振动后通过弹性复位结构回复，因此，通过控制部31与凸起部a421的间歇性抵触配合，使振荡器纵向销4往复的伸缩对被振荡的物体进行振荡，振荡后的物体可以通过弹性回复结构进行复位，该弹性回复机构可以是弹簧、弹性柱等，凡是可以弹性回复的结构均属于本实用新型保护范围内，本实用新型优选的弹性回复机构是在被振荡的油石的安装板101的下方设置凹槽102，在凹槽102内设置滑动的导套103，导套103的下端部与固定安装振荡机构的安装座104抵触，且导套103内设置有弹簧105，在振荡机构振荡油石时，安装板101被向下挤压，导套103内的弹簧105压缩，而在振荡机构不挤压油石时，弹簧105弹性回复，使安装板101复位，并带动向下移动振荡的振荡器纵向销4向上复位。

进一步说明的是，较对比文件1，由于控制部31是直接与振荡器纵向销4抵触配合的，因此其与振动其纵向销4之间不存在配合间隙，只需抵触即可，避免了对超精机的加工精度的限制，并且，旋转驱动装置1驱动振荡器纵向销4振动的传动路径大大缩小，转换惯性也可以忽略不计，其传动路径及转换惯性对振荡器纵向销4的影响微乎其微，换言之，本申请振荡机构的一致性和稳定性高。

实施例2：

图7为本实用新型一种超精设备振荡机构的实施例2的一种结构示意图；如

图7所示，其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例1相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例1的区别点。该实施例2与图1所示的实施例1的不同之处在于：

如图7所示，一种超精设备振荡机构，所述控制部31为安装于旋转轴11下端部的滚珠。

需要说明的是，与实施例1不同的是，本实施例中的控制部31为滚珠结构，其直接滚动放置于旋转轴11下端部的凹槽内。

需要说明的是，较凸块设置的控制部31，滚珠结构的控制部31其与凸起部a421直接摩擦更小，使用寿命更长，磨损更小，稳定性更高。

实施例3：

图8为本实用新型一种超精设备振荡机构的实施例3的一种结构示意图；如图8所示，其中与实施例2中相同或相应的部件采用与实施例2相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例2的区别点。

如图8与图9所示，一种超精设备振荡机构，还包括弹性连接器5，所述弹性连接器5同轴套设于所述旋转轴11的外部，沿其轴向自上向下依次包括过渡连接的卡爪部51及螺纹部52，所述卡爪部51包括沿轴向圆周等距环设有若干个卡爪511，相邻两个所述卡爪511之间存在调节间隙512，且所述卡爪部51远离所述螺纹部52的端部直径小于其靠近所述螺纹部52的端部直径。

进一步的，所述控制部31为所述螺纹部52的下端部向外延伸的凸起部b或安装于所述螺纹部52的下端部且自由滚动的滚珠。

需要说明的是，本实施例中控制部31还可以设置在弹性连接器5上，再通过弹性连接器5与旋转轴11进行连接，进而通过旋转轴11的旋转，带动控制部31进行同步旋转，可以避免在旋转轴承11上进行加工，破坏旋转轴11的结构。

实施例4：

图10为本实用新型一种超精设备振荡机构的实施例四的一种结构示意图；如图10所示，其中与实施例3中相同或相应的部件采用与实施例4相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例3的区别点。

如图10与图11所示，一种超精设备振荡机构，所述振幅调节组件3为凸出距离沿竖直方向可调的控制部31。

进一步的所述弹性连接器5的下端部上位于其中心轴一侧开设有安装槽50，所述控制部31为滚珠结构，其包括活动设置于所述安装槽50的滚珠30以及水平安装于所述弹性连接器5上的调节螺钉32，该调节螺钉32的锥形端部321穿入所述安装槽50内，且位于所述滚珠30上方一侧。

需要说明的是，较实施例1，本实用新型通过在弹性连接器5将滚珠30与旋转轴11传动连接，在放置滚珠30的安装槽50内设置调节螺钉32，利用调节螺钉32插入安装槽50内的距离，使调节螺钉32上的锥形端部321与滚珠30接触的变化，控制滚珠30凸出安装槽50的距离，实现振幅调节组件3为凸出距离可调，进而改变振荡机构的振幅，较对比文件1，本申请可以适用不同加工精度要求，通用性更强。

进一步说明的是，调节螺钉32通过螺纹转动设置于安装槽50上，其还通过螺母锁紧，通过旋转螺母，调节使调节螺钉32发生变化。

在此需要强调的是，本实用新型并不仅局限于通过滚珠与调节螺钉配合的方式实现振幅调节，凡满足通过调节振幅调节组件凸出距离的结构均属于本实用新型的保护范围。

实施例5：

图8为本实用新型一种超精设备振荡机构的实施例5的一种结构示意图；如图8所示，其中与实施例4中相同或相应的部件采用与实施例4相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例4的区别点。

如图8与图9所示，一种超精设备振荡机构，还包括弹性连接螺母6，该弹性连接螺母6配合套设于所述卡爪部51的外侧，且其下端部与所述螺纹部52螺纹配合连接。

需要说明的是，在对弹性连接器5与旋转轴11进行同轴连接时，本实用新型通过将弹性连接器5设置为过渡连接的卡爪部51及螺纹部52，利用卡爪部51抱住旋转轴11，在弹性连接螺母6与螺纹部52连接的过程中，螺纹连接配合的范围越大，则弹性连接螺母6上的斜波部61对卡爪部51的挤压力就越大，卡爪511之间调节间隙512就越小，卡爪部51就对旋转轴11抱的越紧，弹性连接器5与旋转轴11的同轴度就通过自动调节的更加一致，因此，旋转轴11旋转过程中，凸起部a421的跳动就小，振荡机构的振荡效果就越稳定。

实施例6：

图12为本实用新型一种超精设备振荡机构的实施例六的一种结构示意图；如图12所示，其中与实施例5中相同或相应的部件采用与实施例5相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例5的区别点。

如图12与图13所示，一种超精设备振荡机构，还包括同轴设置于所述振荡器纵向销4和所述振荡器座2之间的振荡器纵向套7及水平贯穿所述振荡器纵向套7和所述振荡器纵向销4的振荡器定位销71，该振荡器纵向销4上设置有与所述振荡器定位销71适配的限位腰槽43；所述弹性连接器5与所述振荡器纵向套7之间设置有轴承8。

更进一步的，所述限位腰槽43的中心位于所述振荡器纵向销4的轴线上，其与所述振荡器定位销71的竖直方向的间隙不小于所述控制部31凸出距离。

需要说明的是，为了保证振荡器纵向销4振荡稳定性，本实施例在振荡器纵向销4外部的套设振荡器纵向套7，该振荡器纵向套7的结构类似轴套，可以将滑动接触转变为转动接触，降低振荡器纵向销4在震动过程中的跳动，提高稳定性。

此外，为了对振荡器纵向销4进行导向，在振荡器纵向套7上设置了振荡器定位销71，对振荡器纵向销4的伸缩振荡进行导向限位。

工作过程：

旋转驱动装置1驱动所述旋转轴11与所述振幅调节组件3同步旋转，通过所述振幅调节组件3与所述振荡器纵向销4的配合端部42间断式接触，实现该振荡器纵向销4在所述振荡器座2内沿竖直方向往复定幅振荡，对被振荡物体进行定幅定频振荡，振荡后的物体可以通过弹性回复结构进行复位。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超精设备振荡机构，包括竖直设置的旋转驱动装置(1)及同轴套设于该旋转驱动装置(1)的旋转轴(11)外部的振荡器座(2)，其特征在于，还包括：

振幅调节组件(3)，所述振幅调节组件(3)安装于所述旋转轴(11)的下方，其随该旋转轴(11)同步旋转；以及

振荡器纵向销(4)，所述振荡器纵向销(4)同轴安装于所述振荡器座(2)的内部，且位于所述振幅调节组件(3)的下方，该振荡器纵向销(4)包括分设于其轴向两端的工作端部(41)及配合端部(42)，所述工作端部(41)与被振荡物体始终抵触设置，所述配合端部(42)沿其周向凸设有与所述振幅调节组件(3)间断性抵触配合的凸起部a(421)；

所述旋转驱动装置(1)驱动所述旋转轴(11)与所述振幅调节组件(3)同步旋转，通过所述振幅调节组件(3)与所述振荡器纵向销(4)的配合端部(42)间断式接触，实现该振荡器纵向销(4)在所述振荡器座(2)内沿竖直方向往复定幅振荡。

2.根据权利要求1所述的一种超精设备振荡机构，其特征在于，所述振幅调节组件(3)为凸出距离固定的控制部(31)。

3.根据权利要求1所述的一种超精设备振荡机构，其特征在于，所述振幅调节组件(3)为凸出距离沿竖直方向可调的控制部(31)。

4.根据权利要求2或3所述的一种超精设备振荡机构，其特征在于，还包括弹性连接器(5)，所述弹性连接器(5)同轴套设于所述旋转轴(11)的外部，沿其轴向自上向下依次包括过渡连接的卡爪部(51)及螺纹部(52)，所述卡爪部(51)包括沿轴向圆周等距环设有若干个卡爪(511)，相邻两个所述卡爪(511)之间存在调节间隙(512)，且所述卡爪部(51)远离所述螺纹部(52)的端部直径小于其靠近所述螺纹部(52)的端部直径。

5.根据权利要求4所述的一种超精设备振荡机构，其特征在于，所述控制部(31)为所述螺纹部(52)的下端部向外延伸的凸起部b或安装于所述螺纹部(52)的下端部且自由滚动的滚珠。

6.根据权利要求4所述的一种超精设备振荡机构，其特征在于，所述弹性连接器(5)的下端部上位于其中心轴一侧开设有安装槽(50)，所述控制部(31)为滚珠结构，其包括活动设置于所述安装槽(50)的滚珠(30)以及水平安装于所述弹性连接器(5)上的调节螺钉(32)，该调节螺钉(32)的锥形端部(321)穿入所述安装槽(50)内，且位于所述滚珠(30)上方一侧。

7.根据权利要求4所述的一种超精设备振荡机构，其特征在于，还包括弹性连接螺母(6)，该弹性连接螺母(6)配合套设于所述卡爪部(51)的外侧，且其下端部与所述螺纹部(52)螺纹配合连接。

8.根据权利要求4所述的一种超精设备振荡机构，其特征在于，还包括同轴设置于所述振荡器纵向销(4)和所述振荡器座(2)之间的振荡器纵向套(7)及水平贯穿所述振荡器纵向套(7)和所述振荡器纵向销(4)的振荡器定位销(71)，该振荡器纵向销(4)上设置有与所述振荡器定位销(71)适配的限位腰槽(43)；所述弹性连接器(5)与所述振荡器纵向套(7)之间设置有轴承(8)。

9.根据权利要求8所述的一种超精设备振荡机构，其特征在于，所述限位腰槽(43)的中心位于所述振荡器纵向销(4)的轴线上，其与所述振荡器定位销(71)的竖直方向的间隙不小于所述控制部(31)凸出距离。

10.根据权利要求1所述的一种超精设备振荡机构，其特征在于，所述被振荡物体置于所述振荡器纵向销(4)的下方，且其设置有复位的弹性回复结构。

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