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专利号: 202010051593X
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-09-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种刚度可调的打磨装置的使用方法,所述刚度可调的打磨装置,包括用于提供动力的电机(2),所述电机(2)上安装有用于控制其开启的开关(3),所述电机(2)的输出轴安装有用于打磨的打磨轮(1)或者打磨带(7);

所述打磨轮(1)和打磨带(7)上的打磨区域采用橡胶材料分为多层,中间层采用能够产生瞬间作用力的液压层或脉冲层(9),其余各层为能够提供不同打磨刚度的刚度层(11);所述液压层或脉冲层(9)分别对应与液压装置或脉冲装置(12)相连;

所述打磨轮(1)和打磨带(7)的表面设置有用于增强打磨效果的凸起结构,且在其外表面包裹有一层柔性材料层(10);

通过实时改变刚度层(11)的打磨材质,精细调节合适的刚度对物体进行打磨;

其特征在于:所述打磨装置的使用方法包括以下步骤:

当采用水和固体混合物(4)时,其使用方法为:

Step1:了解打磨材料的刚度,确定大致所需的打磨刚度;

Step2:考虑固体的刚度,直径,选择合适的固体材料;调节水和固体的比例,得到所需刚度的水和固体混合物(4);

Step3:通过排水管(13)向打磨轮中加入水和固体混合物(4),注入后在排水管(13)前端安装滤水网(15),水可通过滤水网(15)流出,进一步精准调整水和固体的比例以适应打磨;

Step4:启动开关(3);

Step5:面对凹孔处,关闭开关(3),在轮轴(18)处装上伸缩杆(21),根据实际情况调节打磨距离,伸缩杆(21)末端安装一小型打磨机;

Step6:重新启动开关(3)对凹孔处进行打磨;

当采用磁流体加固体混合物(5)时,其使用方法为:

Step1:了解打磨材料的刚度,确定大致所需的打磨刚度;

Step2:考虑磁流体磁性、固体直径和刚度,选择合适的磁流体材料和固体材料,调节磁流体和固体比例,得到所需刚度的磁流体加固体混合物(5);

Step3:通过排水管(13)向打磨轮中加入磁流体加固体混合物(5),调节打磨装置电流强度,即周边电磁铁(6)的磁场强度,进而改变磁流体加固体混合物(5)粘性,以适应打磨;

Step4:启动开关(3);

Step5:面对凹孔处,关闭开关(3),在轮轴(18)处装上伸缩杆(21),根据实际情况调节打磨距离,伸缩杆(21)末端装一小型打磨机;

Step6:重新启动开关(3)对凹孔处进行打磨。

2.根据权利要求1所述一种刚度可调的打磨装置的使用方法,其特征在于:所述刚度层(11)的每一层外侧都分别设置有排水管(13),所述排水管(13)前端设置有堵水盖(14),末端设置有滤水网(15)。

3.根据权利要求1或2所述一种刚度可调的打磨装置的使用方法,其特征在于:所述刚度层(11)内部填充有轻质高强的颗粒固体(8),所述颗粒固体(8)采用直径在毫米级别的钢珠,钢珠刚度大,使可调节的上限刚度提高,水的加入使可调节的下限刚度降低,从而使整体的可调范围增大。

4.根据权利要求3所述一种刚度可调的打磨装置的使用方法,其特征在于:所述刚度层(11)中的填充有水加固体混合物(4)或磁流体加固体混合物(5);在打磨轮(1)或打磨带(7)顶部和周边设置多个电磁铁(6),使磁流体和固体混合物(5)处于磁场内,通过调节电磁铁(6)的磁场强度,使磁流体的密度发生改变从而改变其黏性最终改变磁流体的流动性,使打磨刚度发生改变,实现实时改变刚度层的刚度,精准调控合适的刚度对不同硬度的物体进行打磨。

5.根据权利要求4所述一种刚度可调的打磨装置的使用方法,其特征在于:所述磁流体采用四氧化三铁磁流体、氮化铁磁流体、铁磁流体或二酯基磁流体。

6.根据权利要求1所述一种刚度可调的打磨装置的使用方法,其特征在于:在装置周围加多个小型超声波发生器,通过调节超声波的频率使刚度层(11)中的水加固体混合物(4)或磁流体加固体混合物(5)充分均匀,使打磨更加均匀,同时在打磨过程中可实现除垢功能,使打磨碎屑物自动掉落,实现对打磨物体的自动抛光,提高自动化程度。

7.根据权利要求1所述一种刚度可调的打磨装置的使用方法,其特征在于:所述凸起结构有多种不同形状,并增大打磨面的摩擦力,加强打磨效果。

8.根据权利要求1所述一种刚度可调的打磨装置的使用方法,其特征在于:所述柔性材料层(10)采用碳纤维布料或聚酯纤维,以加强打磨区域强度,避免在打磨的过程中磨坏打磨区域的表面。

9.根据权利要求1所述一种刚度可调的打磨装置的使用方法,其特征在于:沿着所述打磨轮(1)和打磨带(7)的轮轴(18)方向间隔设置有多个铰接相连的杆件以及可滑动地设在所述轮轴上的移动副;

所述杆件包括第一连杆(16)和第二连杆(17),第一连杆(16)的一端与第二连杆(17)中部铰接,另一端与轮轴(18)的相铰接,所述第二连杆(17)的另一端与轮轴(18)的另一端相铰接;在第二连杆(17)的第二端上设置轮廓瓣(19),使多个所述轮廓瓣(19)构成多瓣式外周的变径轮结构;

所述打磨装置的前端轮轴处存在一根可伸缩可拆卸的伸缩杆(21),伸缩杆(21)前端安装有一小型打磨装置,且小型打磨装置也采用可拆卸安装结构。