一种用于超声加工设备的柔性自动调整下平台机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于超声加工设备的柔性自动调整下平台机构，包括下平台，在下平台的下方设有与其一体成型的三个柔性铰链，三个柔性铰链沿下平台的径向与下平台连接，且三个柔性铰链沿下平台的周向均布；在每个柔性铰链的下方设有一个支撑柱，支撑柱的顶部采用球面结构；在每个支撑柱的下方设有一个与其同轴设置的电动缸，电动缸安装在底部支撑平台上，支撑柱的底端与电动缸的输出端连接；在下平台的下方设有中部支撑件，中部支撑件固定在底部支撑平台上；在每个柔性铰链上贴附有应变片，应变片与测量及反馈装置连接，测量及反馈装置与控制系统连接。本实用新型专利技术能够对下平台进行实时柔性自动调平，并且结构简单，精度高。

A flexible automatic adjusting lower platform mechanism for ultrasonic machining equipment

The utility model discloses an automatic adjustment mechanism of flexible platform for ultrasonic machining equipment, including the platform, in three under the platform of flexible hinge is provided with a one-piece, three flexible hinge radial platform connected with the platform, and the three flexible hinges along the platform are uniformly distributed in the circumferential direction with a support column; at the bottom of each flexible hinge, top supporting column with a spherical structure; at the bottom of each support column is provided with a set of electric cylinder coaxial with the electric cylinder installed on the bottom of the support platform, the output of the bottom of the support column and electric cylinder connecting ends of the supporting piece is arranged in the middle; under the platform, the central support is fixed at the bottom of the support platform; in each of the flexible hinge attached a strain gauge, and strain gauge measurement and feedback device, measurement and feedback. Set up and control system connection. The utility model can automatically adjust the lower platform in real time, and has simple structure and high accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种用于超声加工设备的柔性自动调整下平台机构
本技术属于微纳米
，涉及一种用于超声加工设备的下平台机构，特别是一种用于超声加工设备的柔性自动调整下平台机构。
技术介绍
超声加工技术作为一种低成本、高效、无污染的先进制造技术，已成为学术界科学研究的热点问题，并且在工业领域发挥了重要作用。常用的超声加工设备是由超声波发生器，换能器，变幅杆等组成。其工作原理是：超声波发生器将工频交流电能转变为有一定功率输出的高频振荡电信号提供给换能器，通过换能器将高频电信号转变为高频机械振动信号，经变幅杆增大振幅，最终将能量传递给工件。用于超声加工设备的下平台调整机构主要分为手动和自动两种调平方式。专利文献US19790022780公布了一种螺钉手动调平机构，该机构采用旋转三个螺钉实现平台的调整过程，该装置较为简单但是限于手动，效率和精度方面还有所欠缺。目前螺钉手动调平机构已广泛应用在现实生活和工业生产中，而自动调整平台机构却很少被研究。北京航天航空大学的余志伟等人提出了柔性调平机构的概念设计，此设计是通过采用柔性柱、压紧机构和电机等实现平台的柔性调平，但是机构复杂而且是开环设计，没有反馈系统进行实时反馈。试验研究证明，超声加工设备的平台平整性会对加工效果和精度造成严重影响，因此专利技术一种用于超声加工设备的柔性自动调整下平台机构显得格外重要。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于超声加工设备的柔性自动调整下平台机构，该机构能够对下平台进行实时柔性自动调平，并且结构简单，精度高。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于超声加工设备的柔性自动调整下平台机构，包括下平台，在所述下平台的下方设有与其一体成型的三个柔性铰链，三个所述柔性铰链沿所述下平台的径向与所述下平台连接，且三个所述柔性铰链沿所述下平台的周向均布；在每个所述柔性铰链的下方设有一个支撑柱，所述支撑柱的顶部采用球面结构；在每个所述支撑柱的下方设有一个与其同轴设置的电动缸，所述电动缸安装在底部支撑平台上，所述支撑柱的底端与所述电动缸的输出端连接；在所述下平台的下方设有中部支撑件，所述中部支撑件固定在所述底部支撑平台上；在每个所述柔性铰链上贴附有应变片，所述应变片与测量及反馈装置连接，所述测量及反馈装置与控制系统连接，所述控制系统根据所述测量及反馈装置输送的应力应变信号控制所述电动缸的伸出或缩回。本技术具有的优点和积极效果是：采用应变片作为测量柔性铰链变形的元件，通过测量及反馈装置可以实时测得并反馈贴附在柔性铰链上应变片的应力应变情况，然后通过电动缸进行平台的自动调平过程，结构简单，能够有效地提高超声加工的效率和精度，尤其对于大面积区域的完整加工具有极其重要的意义。附图说明图1为本技术应用的结构示意图。图中：1-基片，2-模具，3-夹具，4-上平台，5-下平台，6-柔性铰链，7-支撑柱，8-电动缸，9-底部支撑平台，10-螺栓，11-应变片，12-中部支撑件，13-测量及反馈装置。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参阅图1，一种用于超声加工设备的柔性自动调整下平台机构，包括下平台5，在所述下平台5的下方设有与其一体成型的三个柔性铰链6，三个所述柔性铰链沿所述下平台5的径向与所述下平台5连接，且三个所述柔性铰链6沿所述下平台5的周向均布；在每个所述柔性铰链6的下方设有一个支撑柱7，所述支撑柱7的顶部采用球面结构；在每个所述支撑柱7的下方设有一个与其同轴设置的电动缸8，所述电动缸8安装在底部支撑平台9上，所述支撑柱7的底端与所述电动缸8的输出端连接；在所述下平台5的下方设有中部支撑件12，所述中部支撑件12固定在所述底部支撑平台9上。在每个所述柔性铰链6上贴附有应变片11，所述应变片11贴在所述柔性铰链6最细的部位。所述应变片11与测量及反馈装置13连接，所述测量及反馈装置13与控制系统连接，所述控制系统根据所述测量及反馈装置13输送的应力应变信号控制所述电动缸8的伸出或缩回。本技术的应用及工作原理：在上平台4上安装夹具3，在夹具3上固定模具2和样片1。应用时，采用螺栓10将上平台4固接在下平台5上，采用测量及反馈装置13测得柔性铰链6的应力应变值，采用电动缸8调整下平台5的平面度，进而使上平台4水平。上下平台自动调平后，将夹具3固定在上平台4，用夹具4夹紧固定用于超声加工设备的模具2和基片1，然后开启超声加工设备进行工件加工。本技术与现有的最接近的平台机构相比，在以下几个方面做了相应的改进：1)本技术通过应变片测得柔性铰链的变形情况，从而得知平台是否水平。2)通过测量及反馈装置，实现闭环反馈，可以实时测得并反馈柔性铰链的变形情况，进而通过电动缸对下平台5进行实时自动调整。3)通过使用电动缸，可以实现平台的自动调平过程，避免了人工手调的耗时和费力，提高了超声加工的效率和精度。尽管上面结合附图对本技术的优选实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于超声加工设备的柔性自动调整下平台机构，包括下平台，其特征在于，在所述下平台的下方设有与其一体成型的三个柔性铰链，三个所述柔性铰链沿所述下平台的径向与所述下平台连接，且三个所述柔性铰链沿所述下平台的周向均布；在每个所述柔性铰链的下方设有一个支撑柱，所述支撑柱的顶部采用球面结构；在每个所述支撑柱的下方设有一个与其同轴设置的电动缸，所述电动缸安装在底部支撑平台上，所述支撑柱的底端与所述电动缸的输出端连接；在所述下平台的下方设有中部支撑件，所述中部支撑件固定在所述底部支撑平台上；在每个所述柔性铰链上贴附有应变片，所述应变片与测量及反馈装置连接，所述测量及反馈装置与控制系统连接，所述控制系统根据所述测量及反馈装置输送的应力应变信号控制所述电动缸的伸出或缩回。

【技术特征摘要】
1.一种用于超声加工设备的柔性自动调整下平台机构，包括下平台，其特征在于，在所述下平台的下方设有与其一体成型的三个柔性铰链，三个所述柔性铰链沿所述下平台的径向与所述下平台连接，且三个所述柔性铰链沿所述下平台的周向均布；在每个所述柔性铰链的下方设有一个支撑柱，所述支撑柱的顶部采用球面结构；在每个所述支撑柱的下方设有一个与其同轴设置的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱佳晶，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津,12