CN213380973U - 一种超声波抛光器柔性减震连接架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超声波抛光器柔性减震连接架，包括抛头连接架，Z向固定架，X向固定架，Y向固定架，该连接架采用三组平行四边形连杆机构，分别按X、Y、Z三个方向进行串联安装，X组机构只能作X向平行移动，Y组机构只能作Y向平行移动，Z组只能作Z向平行移动，每一组平行四边形机构的平移被弹簧限制，而弹簧在其中起到吸收震动能量的作用又使得超声波抛光器相对滑台有微量的弹性移动，对抛光面有持续的预紧力，因三组机构是串联安装，相互间都保持着平行关系，保证抛光棒始终与工件切断面保持平行关系。

Description

一种超声波抛光器柔性减震连接架

技术领域

本实用新型涉及钣金零件切断面抛光加工技术领域，具体涉及一种超声波抛光器柔性减震连接架。

背景技术

钣金材料通过冷冲压模具冲裁加工后，在钣金的切断面上形成圆角带、光亮带和撕裂带三个部分，光亮带和撕裂带占到切断面的90％以上，采用通常的冲裁技术其光亮带和撕裂带组成的面其粗糙度一般会大于3.2μm，对于切断面的粗糙度要小于0.4μm的需在冲切后再次加工获得，采用手持超声波抛光器对切断面进行抛光，以得到小于0.4μm的粗糙度，但手持加工不但效率低，且抛出的粗糙度不够均匀，还会破坏尺寸精度，经研究开发，将手持超声波抛光器安装在三轴悬臂伺服滑台上，通过编程使其能自动根据切断面的形状轨迹进行抛光，得到良好的效果。

该技术通过安装于手持超声波抛光器上的抛光棒对工件进行抛光，抛光棒在抛光器中换能器的驱动下，产生小于0.6mm的往复震动，其震动频率在20000Hz 左右，如此强大的震动能量，在对工件进行抛光的同时，也对三轴悬臂伺服滑台的丝杆付和导轨付产生很大的冲击，严重影响其使用寿命和传动精度。

现有解决办法是通过弹性衬套将手持超声波抛光器和滑台进行弹性连接，虽然能够减少抛光时震动能量对滑台中丝杆导轨付的破坏，但弹性衬套无法完全固定抛光器，抛光棒在抛光工作时需要对抛光面加持一定的压力，此压力会使抛光棒产生一定的倾斜，使抛光结果不均匀，严重影响抛光质量，该技术难题成为提高效率和保证质量的瓶颈。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决抛光器对三轴悬臂伺服滑台产生较大冲击，影响其使用寿命和传动精度的问题，而提供一种超声波抛光器柔性减震连接架。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种超声波抛光器柔性减震连接架，包括：

抛头连接架，用于固定安装超声波抛光器；

Z向固定架，通过上下一对水平设置的Z向连接杆与所述抛头连接架相连接，并形成双平行四边形机构；

X向固定架，呈L形状，包括水平的长边和竖直的短边，其长边通过一对竖直的X向连接杆与所述Z向固定架相连接，并形成双平行四边形机构；其短边两侧分别连接一Y向连接杆及一Y向开口连接杆；

Y向固定架，与所述Y向连接杆及Y向开口连接杆的另一边连接，所述X向固定架、Y向连接杆、Y向开口连接杆及Y向固定架连接形成双平行四边形机构；

所述Z向固定架上分别设置Z向平衡弹簧与X向平衡弹簧，所述Y向固定架设有Y向平衡弹簧，每一组双平行四边形机构的平移均被相应的弹簧所限制；

其中，Z向为竖直向，X向及Y向为水平向，X向、Y向及Z向相互垂直。

该连接架采用三组平行四边形连杆机构，分别按X、Y、Z三个方向进行串联安装，X组机构只能作X向平行移动，Y组机构只能作Y向平行移动，Z组只能作Z向平行移动，每一组平行四边形机构的平移被弹簧限制，而弹簧在其中起到吸收震动能量的作用又使得超声波抛光器相对滑台有微量的弹性移动，可对抛光面有持续的预紧力，因三组机构是串联安装，相互间都保持着平行关系，因此，可保证抛光棒始终与工件切断面保持平行关系。

进一步地，所述抛头连接架为中间设有方孔的方框架，其上下两端分别设置有一对开有销孔的凸缘，用于与所述Z向固定架连接。

进一步地，所述Z向固定架的上下两端分别设置有与所述抛头连接架的凸缘相对应的开有销孔的凸缘，并通过一对水平的Z向连接杆连接。

进一步地，所述Z向固定架的左右两侧分别对称设有一对开有销孔的凸缘。

进一步地，所述X向固定架的长边为中间设有长方孔的矩形长方体，其短边为工字形状，X向固定架的长边设有与所述Z向固定架的左右两侧的凸缘相对应的凸缘，并通过一对竖直的X向连接杆连接；所述X向固定架的短边的上下两端设有开有销孔的凸缘，并在其两侧分别连接所述Y向连接杆及Y向开口连接杆。

进一步地，所述Y向连接杆与Y向开口连接杆均为矩形框架结构，大小相同，所述Y向开口连接杆一边开口；矩形框架两侧的上下面分别设有一对销孔，其一侧通过连杆销与X向固定架连接，另一侧通过连杆销与Y向固定架连接，连杆销通过连杆销压板固定。

进一步地，所述Y向固定架为一长方形平板，其一侧的上下端分别设有带有上下贯通销孔的凸缘；所述Y向固定架平板的上下两端设有螺栓安装孔，所述Y 向固定架通过紧固螺栓与三轴悬臂伺服滑台相连接。

进一步地，所述Z向连接杆及X向连接杆呈工字形状。Z向连接杆呈工字型，使得同一端的一对连杆呈刚性布局，连接后的抛头连接架相对Z向固定架只能做Z 向的移动，其它自由度均被限制，且抛头连接架与Z向固定架保持平行；X向固定架呈L形状，长边为矩形长方体，其中间设有一长方孔，长方孔的左右面分别与两对X向平衡弹簧抵接，在长方孔的左右两侧设有一对上下贯通销孔，通过X 向连杆销与分别于一对X向连接杆连接。

进一步地，所述Z向固定架的前端设有一长方形凸缘，长方形凸缘的上下两端面分别开有一对弹簧安装孔，用于安装Z向平衡弹簧，所述Z向平衡弹簧与所述抛头连接架的方孔相抵接。

进一步地，所述Z向固定架的后面设有一长方形凸缘，长方形凸缘的侧面分别开有一对弹簧安装孔，用于安装X向平衡弹簧，所述X向平衡弹簧与所述X向固定架长边的长方孔相抵接；所述Y向固定架的短边侧面设有一长方体凸缘，长方体凸缘的两侧分别设有一弹簧安装孔，用于安装Y向平衡弹簧，所述Y向平衡弹簧分别与所述Y向连接杆及Y向开口连接杆相抵接。

本实用新型超声波抛光器柔性减震连接架的工作原理为：

超声波抛光器被固定安装在抛头连接架上，抛头连接架通过一对Z向连接杆与Z向固定架连接成双平行四边形机构，抛头连接架相对Z向固定架只能做Z向平行移动，而抛头连接架相对Z向固定架的移动幅度被安装于两者间的Z向平衡弹簧所限制，当超声波抛光器工作时会对抛头连接架产生超声震动，此时Z向平衡弹簧能吸收大部分Z向的震动能量，而不影响超声波抛光器在三轴悬臂伺服滑台驱动时的Z向工作移动，X向、Y向的工作原理同Z向相同，Z、X、Y三个方向的平行四边形机构呈串联安装，Y向固定架固定安装在三轴悬臂伺服滑台的Z 向导轨滑台上，因此，抛头连接架相对滑台具有X、Y、Z三个方向的减震作用，且最重要的是抛头连接架始终与滑台保持平行。

与现有技术相比，本实用新型的优点

1、超声波抛光器与滑台的平行关系类似于刚性连接，可保证在任何情况下的平行关系；

2、X、Y、Z三个方向都有平衡弹簧来保证相互间的位置关系，又能起到良好的隔振作用大大提高了三轴悬臂伺服滑台的使用寿命，且保证了加工的稳定性；

3、实现了手持超声波抛光技术与三轴悬臂伺服滑台技术的良好结合，产生了新的先进加工方法；

4、实现了全周长或部分区段及切断面各种形状的全自动抛光加工；

5、生产效率和产品质量都得到很大的提高。

附图说明

图1为本实用新型超声波抛光器柔性减震连接架的右向立体结构示意图；

图2为本实用新型超声波抛光器柔性减震连接架的左向立体结构示意图；

图3为图1的主视图；

图4为图3的左视图；

图5为图3的上视图；

图6为图3的剖面图A-A；

图7为图3的剖面图B-B；

图8为图3的剖面图C-C；

图9为图3的剖面图D-D；

图10为图4的剖面图E-E；

图11为图4的剖面图F-F；

图12、13为本实用新型超声波抛光器柔性减震连接架的爆炸图；

图中；

1-抛头连接架；2-Z向连接杆；3-Z向固定架；4-X向连接杆；5-X向固定架； 6-Y向连接杆；7-Y向固定架；8-Y向开口连接杆；10、12-Z向连杆销；11-Z向平衡弹簧；13-X向平衡弹簧；14、15-X向连杆销；16、17-Y向连杆销；18、19-连杆销压板；21-Y向平衡弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

一种超声波抛光器柔性减震连接架，具体结构参照图1-13。

如图1，抛头连接架1上下两端分别设置有一对凸缘，凸缘中心开有销孔，凸缘上通过Z向连杆销10分别与一对Z向连接杆2连接，抛头连接架1的中部开有一长方孔，长方孔的上下面分别与Z向平衡弹簧11抵接。

如图12、13，Z向连接杆2呈工字形状，一端通过Z向连杆销10与抛头连接架1上部的两个凸缘连接，另一端通过Z向连杆销12与Z向固定架3的上部的两个凸缘连接，两个Z向连接杆2为一组分别与抛头连接架1和Z向固定架3的上下凸缘连接，抛头连接架1、Z向固定架3与Z向连接杆2形成双平行四边形机构，因Z向连接杆2呈工字型，使得同一端的一对连杆呈刚性布局，连接后的抛头连接架1相对Z向固定架3只能做Z向的移动，其它自由度均被限制，且抛头连接架1与Z向固定架3保持平行。

Z向固定架3的上下两端分别设有一对凸缘，凸缘中心开有销孔，其上下两对凸缘销孔的中心距与抛头连接架1凸缘销孔的中心距相等，Z向固定架3的左右两侧分别对称设有一对凸缘，凸缘的中心开有销孔，通过X向连杆销14分别与一对 X向连接杆4连接，Z向固定架3的前端设有一长方形凸缘，凸缘的上下两端面分别开有一对弹簧安装孔，用于安装Z向平衡弹簧11，Z向固定架3的后面设有一长方形凸缘，凸缘的左右侧面分别开有一对弹簧安装孔，用于安装X向平衡弹簧 13。

X向连接杆4呈工字形状，一端通过X向连杆销14与Z向固定架3右侧的两个凸缘连接，另一端通过X向连杆销15与X向固定架5左侧的两个凸缘连接，两个X向连接杆4为一组分别与Z向固定架3和X向固定架5的左右凸缘连接，Z 向固定架3、X向固定架5与X向连接杆4形成双平行四边形机构，因X向连接杆4呈工字型，使得同一端的一对连杆呈刚性布局，连接后的Z向固定架3相对X 向固定架5只能做X向的移动，其它自由度均被限制，且Z向固定架3与X向固定架5保持平行。

X向固定架5呈L形状，长边为矩形长方体，其中间设有一长方孔，长方孔的左右面分别与两对X向平衡弹簧13抵接，在长方孔的左右两侧设有一对上下贯通销孔，通过X向连杆销15与分别与一对X向连接杆4连接，L形的短边为工字形状，工字的上下两端的凸缘上分别设有一对销孔，通过Y向连杆销分别与Y向连接杆6及Y向开口连接杆8连接，工字的中间竖直部分的后面设有一长方体凸缘，凸缘的两侧分别设有一弹簧安装孔，用于安装Y向平衡弹簧21。

Y向连接杆6与Y向开口连接杆8均为矩形框架结构，大小相同，只是Y向开口连接杆8为避免结构干涉而开了让位口，矩形框架两侧的上下面分别设有一对销孔，其一侧通过Y向连杆销17与X向固定架5连接，另一侧通过Y向连杆销16与Y向固定架7连接，Y向连杆销通过Y向连接销压板18、19固定，X向固定架5、Y向固定架7与Y向连接杆6形成双平行四边形机构，因Y向连接杆6 呈矩形框架形，使得同一端的一对连杆呈刚性布局，连接后的X向固定架5相对 Y向固定架7只能做Y向的移动，其它自由度均被限制，且X向固定架5与Y向固定架7保持平行。

Y向固定架7为一长方形平板，平板的上下两端设有螺栓安装通孔，后侧面与三轴悬臂伺服滑台抵接，通过紧固螺栓进行连接，平板正面右侧的上下端各有一凸缘，凸缘上各设有一对上下贯通的销孔，通过Y向连杆销分别与Y向连接杆6及 Y向开口连接杆8连接，平板正面左侧中间部位设有矩形凸缘，凸缘的中间设有长方孔，长方孔的两侧面与Y向平衡弹簧21抵接。

具体使用时，超声波抛光器被固定安装在抛头连接架1上，抛头连接架1通过一对Z向连接杆2与Z向固定架3连接成双平行四边形机构，抛头连接架1相对Z 向固定架3只能做Z向平行移动，而抛头连接架1相对Z向固定架3的移动幅度被安装于两者间的Z向平衡弹簧11所限制，当超声波抛光器工作时会对抛头连接架1产生超声震动，此时Z向平衡弹簧11能吸收大部分Z向的震动能量，而不影响超声波抛光器在三轴悬臂伺服滑台驱动时的Z向工作移动，X向、Y向的工作原理同Z向相同，Z、X、Y三个方向的平行四边形机构呈串联安装，Y向固定架 7固定安装在三轴悬臂伺服滑台的Z向导轨滑台上，因此，抛头连接架1相对滑台具有X、Y、Z三个方向的减震作用，且最重要的是抛头连接架1始终与滑台保持平行。

工作时，启动伺服电机控制程序，抛光棒接触工件的被抛光面，略微向抛光面多移动0.1mm左右，此时抛光棒在三方向平衡弹簧的作用下，对被光面施加一定的预紧压力，而抛光棒始终与被抛光面保持平行，不管被光面是直线还是弧面，在充分保持抛光棒与抛光面平行的同时，又能将震动能量隔离掉，使得三轴悬臂伺服滑台的丝杆导轨付能平稳运行，使用寿命大大提高，本实用新型将超声波抛光器技术与三轴悬臂伺服滑台技术完美的结合，实现了超声波抛光器对工件的自动而高效抛光加工。

超声波抛光器及三轴悬臂伺服滑台是现有的公知公用技术，其产品和组件市场有采购，在此不做详述。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超声波抛光器柔性减震连接架，其特征在于，包括：

抛头连接架(1)，用于固定安装超声波抛光器；

Z向固定架(3)，通过上下一对水平设置的Z向连接杆(2)与所述抛头连接架(1)相连接，并形成双平行四边形机构；

X向固定架(5)，呈L形状，包括水平的长边和竖直的短边，其长边通过一对竖直的X向连接杆(4)与所述Z向固定架(3)相连接，并形成双平行四边形机构；其短边两侧分别连接一Y向连接杆(6)及一Y向开口连接杆(8)；

Y向固定架(7)，分别与所述Y向连接杆(6)及Y向开口连接杆(8)的另一边连接，所述X向固定架(5)、Y向连接杆(6)、Y向开口连接杆(8)及Y向固定架(7)连接形成双平行四边形机构；

所述Z向固定架(3)上分别设置Z向平衡弹簧(11)与X向平衡弹簧(13)，所述Y向固定架(7)设有Y向平衡弹簧(21)，每一组双平行四边形机构的平移均被相应的弹簧所限制；

其中，Z向为竖直向，X向及Y向为水平向，X向、Y向及Z向相互垂直。

2.根据权利要求1所述的一种超声波抛光器柔性减震连接架，其特征在于，所述抛头连接架(1)为中间设有方孔的方框架，其上下两端分别设置有一对开有销孔的凸缘，用于与所述Z向固定架(3)连接。

3.根据权利要求2所述的一种超声波抛光器柔性减震连接架，其特征在于，所述Z向固定架(3)的上下两端分别设置有与所述抛头连接架(1)的凸缘相对应的开有销孔的凸缘，并通过一对水平的Z向连接杆(2)连接。

4.根据权利要求2所述的一种超声波抛光器柔性减震连接架，其特征在于，所述Z向固定架(3)的左右两侧分别对称设有一对开有销孔的凸缘。

5.根据权利要求4所述的一种超声波抛光器柔性减震连接架，其特征在于，所述X向固定架(5)的长边为中间设有长方孔的矩形长方体，其短边为工字形状，X向固定架(5)的长边设有与所述Z向固定架(3)的左右两侧的凸缘相对应的凸缘，并通过一对竖直的X向连接杆(4)连接；所述X向固定架(5)的短边的上下两端设有开有销孔的凸缘，并在其两侧分别连接所述Y向连接杆(6)及Y向开口连接杆(8)。

6.根据权利要求5所述的一种超声波抛光器柔性减震连接架，其特征在于，所述Y向连接杆(6)与Y向开口连接杆(8)均为矩形框架结构，大小相同，所述Y向开口连接杆(8)一边开口；矩形框架两侧的上下面分别设有一对销孔，其一侧通过连杆销与X向固定架(5)连接，另一侧通过连杆销与Y向固定架(7)连接，连杆销通过连杆销压板固定。

7.根据权利要求5所述的一种超声波抛光器柔性减震连接架，其特征在于，所述Y向固定架(7)为一长方形平板，其一侧的上下端分别设有带有上下贯通销孔的凸缘；所述Y向固定架(7)平板的上下两端设有螺栓安装孔，所述Y向固定架(7)通过紧固螺栓与三轴悬臂伺服滑台相连接。

8.根据权利要求5所述的一种超声波抛光器柔性减震连接架，其特征在于，所述Z向连接杆(2)及X向连接杆(4)呈工字形状。

9.根据权利要求5所述的一种超声波抛光器柔性减震连接架，其特征在于，所述Z向固定架(3)的前端设有一长方形凸缘，长方形凸缘的上下两端面分别开有一对弹簧安装孔，用于安装Z向平衡弹簧(11)，所述Z向平衡弹簧(11)与所述抛头连接架(1)的方孔相抵接。

10.根据权利要求9所述的一种超声波抛光器柔性减震连接架，其特征在于，所述Z向固定架(3)的后面设有一长方形凸缘，长方形凸缘的侧面分别开有一对弹簧安装孔，用于安装X向平衡弹簧(13)，所述X向平衡弹簧(13)与所述X向固定架(5)长边的长方孔相抵接；

所述Y向固定架(7)的短边侧面设有一长方体凸缘，长方体凸缘的两侧分别设有一弹簧安装孔，用于安装Y向平衡弹簧(21)，所述Y向平衡弹簧(21)分别与所述Y向连接杆(6)及Y向开口连接杆(8)相抵接。

Images