直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置及加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置及加工方法，包括电磁驱动线圈、摆转体、磁体、前端工具；摆转体紧固连接磁体；磁体位于电磁驱动线圈的内部或者外部；摆转体的前端连接前端工具。电磁驱动线圈按照长周期摆转信号与短周期振动信号叠加而成的控制信号，驱动磁体以带动摆转体进行摆转和往复振动的复合运动，从而使得平动、摆转、振动、回转共同形成的复合运动。本发明专利技术能够应用于机床等加工设备，从而实现摆转切断、摆转车铣磨削等加工操作。本发明专利技术还可以作为抓取或精密定位驱动装置，而使本发明专利技术作为空间工件的操纵平台或空间精密定位或加工平台；也可以应用在便携式手持设备中，从而方便对建筑物或者其它大型工件的加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合运动控制领域，具体地，涉及直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置及其使用方法。
技术介绍
对于一些颗粒类零件，如螺钉、螺母、钢珠等，其制造工艺多为将金属粉末与粘结性介质均匀搅拌，形成具有一定粘稠性，塑性好的大块胚料，然后通过挤压模具和挤压工艺，制成线材或管材。然后，将线材或管材通过集束、码放裁切等多道工序完成线材或管材的颗粒化颗粒配料用于后续颗粒类零件成品制造。除了上述的线料切割之外，机床加工领域中的冲铣切削动作，制造物流中的零件夹持抓取，以及精密加工中的定位等等，均设计到如何提供复杂运动轨迹的问题。因此，有必要设计一种能够有助于实现多种运动形式相组合的复合运动轨迹的装置。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置及其使用方法。根据本专利技术提供的一种直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置，包括电磁驱动线圈、摆转体、磁体、前端工具；摆转体紧固连接磁体；磁体位于电磁驱动线圈的内部或者外部；摆转体的前端连接前端工具。优选地，电磁驱动线圈按照长周期摆转信号与短周期振动信号叠加而成的控制信号，驱动磁体以带动摆转体进行摆转和往复振动的复合运动。优选地，摆转体的数量为一个；或者，摆转体的数量为多个，不同摆转体之间在二维平面内或者三维空间内进行分布；不同摆转体分别通过独立的电磁驱动线圈进行驱动或者通过同一电磁驱动线圈进行驱动；电磁驱动线圈为一个或者多个；摆转体的转轴偏心或者非偏心设置；所述磁体为永磁体、电磁体或者永磁体与电磁体的连接组合体；磁体的数量为一个，或者磁体的数量为多个，多个磁体之间串联和/或并联设置；所述前端工具包括：-回转工具；-固定刀具；-夹持工具；或者-定位工具。优选地，包括工件驱动装置；工件驱动装置能够驱动工件进行回转或者平动运动，使得工件能够接触到前端工具；其中，工件驱动装置驱动工件进行平动运动时，依次或者同时接触到多个前端工具，其中，所述多个前端工具为相同的工具或者不同的工具。优选地，包括框架结构；电磁驱动线圈、摆转体安装在框架结构上；框架结构为机床机架或者手持设备壳体。优选地，摆转体与框架结构滑动连接，使得摆转体能够相对于框架结构进行平动运动。优选地，框架结构包括多个容纳腔室；容纳腔室内安装有摆转体；摆转体能够在探出位置与隐藏位置之间摆转；当位于探出位置时，摆转体前端连接的前端工具探出容纳腔室；当位于隐藏位置时，摆转体前端连接的前端工具缩回容纳腔室。优选地，将前端工具和连接该前端工具的一个或者多个摆转体记为摆转组件；所述摆转组件的数量为一个或者多个；摆转组件之间的关系为：-摆转组件的前端工具之间位于不同平面内；摆转组件之间能够在分开位置和交错位置之间相对运动；当位于分开位置时，摆转组件的前端工具之间在摆转平面的法向上不重叠；当位于交错位置时，摆转组件的前端工具之间在摆转平面的法向上部分重叠或者全部重叠；或者-摆转组件的前端工具之间位于同一平面内；摆转组件之间能够在分开位置和剪切位置之间相对运动；当位于分开位置时，摆转组件的前端工具之间的最小距离为距离A；当位于剪切位置时，摆转组件的前端工具之间的最小距离为距离B，距离A大于距离B，且距离B等于或者大于零。根据本专利技术提供的一种直接驱动摆转动的组合运动及复合加工方法，通过电磁驱动方式驱动摆转体进行大幅摆转和小幅振动，从而实现组合运动，进而按照组合运动的运动轨迹对工件进行复合加工；其中，所述组合运动具体为如下任一种方式：-摆转与振动组合得到的组合运动；-摆转、振动、平动组合得到的组合运动；其中，组合运动中的平动由摆转体平动实现；-摆转、振动、回转组合得到的组合运动；其中，组合运动中的回转由连接摆转体的前端工具回转实现，或者由工件回转实现；-摆转、振动、平动、回转组合得到的组合运动。优选地，利用上述的直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置，执行如下步骤：-在机床加工平台中，令机床工具按照组合运动的运动轨迹，从工件的任一角度进入进行加工；-在夹持装置中，令夹持臂的末端按照组合运动的运动轨迹，移动被夹持工件；-在定位装置中，令定位臂的末端按照组合运动的运动轨迹，进行定位。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术能够作为摆转直接驱动及复合驱动的加工方案，应用于机床等加工设备，从而实现摆转切断、摆转车铣磨削、抛光去毛刺及复合驱动等加工操作。2、本专利技术中可以同时并行安置刀割刀片，同时多组切动，或多个工具同时切动，以满足工件的不同加工要求，提高加工效率，并能够实现进给过程的振动辅助加工。3、本专利技术还可以作为抓取或精密定位驱动装置，而使本专利技术作为空间工件的操纵平台或空间精密定位或加工平台；本专利技术也可以应用在便携式手持设备中，从而方便对建筑物或者其它大型工件的加工。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术中回转刀具进行切削的结构示意图。图2为本专利技术中电磁驱动线圈的结构示意图。图3为本专利技术中工件回转配合切削的结构示意图。图4为本专利技术中对圆管进行加工的结构示意图。图5为本专利技术中多个前端工具统一驱动的驱动结构示意图。图6为本专利技术中多个前端工具独立驱动的驱动结构示意图。图7为本专利技术中多个前端工具在二维平面内分布的结构示意图。图8为本专利技术中多个前端工具在三维空间内分布的结构示意图。图9为本专利技术中多个前端工具对平移工件进行加工的结构示意图。图10为本专利技术中一个摆转组件的结构示意图。图11为本专利技术中两个摆转组件相配合形成剪切加工形式的结构示意图。图中：1-电磁驱动线圈2-摆转体3-磁体4-前端工具5-工件驱动装置6-框架结构7-容纳腔室8-工件N、S表示磁极H表示磁场Δd表示切削深度ω表示转动方向具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。根据本专利技术提供的一种直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置，包括电磁驱动线圈、摆转体、磁体、前端工具；摆转体紧固连接磁体；磁体位于电磁驱动线圈的内部或者外部；摆转体的前端连接前端工具。电磁驱动线圈按照长周期摆转信号与短周期振动信号叠加而成的控制信号，驱动磁体以带动摆转体进行摆转和往复振动的复合运动。摆转体的数量为一个；或者，摆转体的数量为多个，不同摆转体之间在二维平面内或者三维空间内进行分布；不同摆转体分别通过独立的电磁驱动线圈进行驱动或者通过同一电磁驱动线圈进行驱动；电磁驱动线圈为一个或者多个；摆转体的转轴偏心或者非偏心设置；所述磁体为永磁体、电磁体或者永磁体与电磁体的连接组合体；磁体的数量为一个，或者磁体的数量为多个，多个磁体之间串联和/或并联设置；当磁体为电磁体时，能够配合电磁驱动线圈，主动进行摆转和振动，从而控制的灵活度大为提高。所述前端工具包括：-回转工具；例如，砂轮、齿轮；-固定刀具；例如刀片、缆绳、钢丝、敲击锤、叉、车刀、铣刀、磨头、回转电机、转轴、钻头；-夹持工具；或者-定位工具。所述直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置还包括工件驱动装置；工件驱动装置能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置，其特征在于，包括电磁驱动线圈、摆转体、磁体、前端工具；摆转体紧固连接磁体；磁体位于电磁驱动线圈的内部或者外部；摆转体的前端连接前端工具。

【技术特征摘要】
1.一种直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置，其特征在于，包括电磁驱动线圈、摆转体、磁体、前端工具；摆转体紧固连接磁体；磁体位于电磁驱动线圈的内部或者外部；摆转体的前端连接前端工具。2.根据权利要求1所述的直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置，其特征在于，电磁驱动线圈按照长周期摆转信号与短周期振动信号叠加而成的控制信号，驱动磁体以带动摆转体进行摆转和往复振动的复合运动。3.根据权利要求1所述的直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置，其特征在于，摆转体的数量为一个；或者，摆转体的数量为多个，不同摆转体之间在二维平面内或者三维空间内进行分布；不同摆转体分别通过独立的电磁驱动线圈进行驱动或者通过同一电磁驱动线圈进行驱动；电磁驱动线圈为一个或者多个；摆转体的转轴偏心或者非偏心设置；所述磁体为永磁体、电磁体或者永磁体与电磁体的连接组合体；磁体的数量为一个，或者磁体的数量为多个，多个磁体之间串联和/或并联设置；所述前端工具包括：-回转工具；-固定刀具；-夹持工具；或者-定位工具。4.根据权利要求1所述的直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置，其特征在于，包括工件驱动装置；工件驱动装置能够驱动工件进行回转或者平动运动，使得工件能够接触到前端工具；其中，工件驱动装置驱动工件进行平动运动时，依次或者同时接触到多个前端工具，其中，所述多个前端工具为相同的工具或者不同的工具。5.根据权利要求1所述的直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置，其特征在于，包括框架结构；电磁驱动线圈、摆转体安装在框架结构上；框架结构为机床机架或者手持设备壳体。6.根据权利要求5所述的直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置，其特征在于，摆转体与框架结构滑动连接，使得摆转体能够相对于框架结构进行平动运动。7.根据权利要求5所述的直接驱动摆转动的组合运动及复合加工装置，其特征在于，框架结构包括多个容纳腔室；容纳腔室内安装有摆转体；摆转体能够在探出位置与隐藏位置之间摆转；当...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌堂，
申请(专利权)人：南京伶机宜动驱动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32