專利名稱：用于氣囊拋光的脈動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于氣囊拋光的脈動(dòng)控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景氣囊拋光工藝方法是20世紀(jì)90年代倫敦光學(xué)實(shí)驗(yàn)室提出的一種新的非球面拋光 方法，其工作原理是，將充有氣的橡膠氣囊與電機(jī)連動(dòng)，將橡膠氣囊與模具表面接觸、且氣 囊高速旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到拋光的目的。但是傳統(tǒng)的氣囊拋光工藝中，橡膠氣囊內(nèi)部的充氣壓力 為恒定值，拋光時(shí)間和工藝參數(shù)保持一致，氣囊與模具表面間的接觸應(yīng)力不會(huì)發(fā)生變化，拋 光用時(shí)長(zhǎng)。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的拋光用時(shí)長(zhǎng)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種使橡膠氣囊內(nèi)部充 氣壓力呈周期性變化，氣囊與模具表面間的接觸特性出現(xiàn)往復(fù)變化，能快速提高模具的表 面質(zhì)量，拋光用時(shí)短的用于氣囊拋光的脈動(dòng)控制系統(tǒng)。用于氣囊拋光的脈動(dòng)控制系統(tǒng)，包括氣囊拋光機(jī)構(gòu)、氣源、驅(qū)動(dòng)所述的氣囊拋光機(jī) 構(gòu)對(duì)模具進(jìn)行拋光的驅(qū)動(dòng)器；所述的氣囊拋光機(jī)構(gòu)包括與氣源連通的氣體容腔、對(duì)工件拋 光的橡膠氣囊，所述的橡膠氣囊固定于一保持架上，所述的保持架通過主軸與一直流電機(jī) 連動(dòng)，所述的主軸上設(shè)有連通氣體容腔與橡膠氣囊的氣道，所述的橡膠氣囊上設(shè)有檢測(cè)氣 囊內(nèi)實(shí)際壓力的壓力傳感器；所述的驅(qū)動(dòng)器包括將氣源和氣體容腔連通的第一電磁閥，將氣體容腔和大氣連通 的第二電磁閥，所述的第一電磁閥和第二電磁閥受控于所述的驅(qū)動(dòng)器的能產(chǎn)生控制方波以 控制兩個(gè)電磁閥開、閉的定時(shí)器；所述的氣源與一閥口面積呈周期性變化、使橡膠氣囊的充氣壓力呈周期性變化的 2D閥連接，所述的2D閥與所述的氣體容腔連接，所述的2D閥受控于一中央處理器；所述的 壓力傳感器感應(yīng)的壓力信號(hào)傳輸至所述的中央處理器。進(jìn)一步，所述的2D閥包括閥體、多極交流伺服電機(jī)、力矩放大機(jī)構(gòu)、閥芯和閥套， 所述多極交流伺服電機(jī)安裝在閥體上，所述多極交流伺服電機(jī)的輸出軸與所述力矩放大機(jī) 構(gòu)輸入端連接，所述力矩放大機(jī)構(gòu)的輸出端與所述閥芯的前端固定連接，所述閥套密封安 裝在閥體內(nèi)，所述閥芯可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在閥套內(nèi)，所述閥芯的左端、閥套和后蓋板構(gòu)成敏感 腔，所述敏感腔內(nèi)的閥芯臺(tái)肩表面分別開有一對(duì)軸對(duì)稱的高壓孔和一對(duì)軸對(duì)稱的低壓孔， 所述高壓孔和低壓孔均呈滿弓形，所述高壓孔的弓弦和低壓孔的弓弦平行，所述敏感腔外 的閥套的內(nèi)表面設(shè)有一對(duì)軸對(duì)稱的螺旋槽，所述螺旋槽的一端與所述敏感腔連通，所述螺 旋槽的另一端覆蓋相鄰的高壓孔弓弦和低壓孔弓弦之間的區(qū)域；中央處理器連接至2D閥 步進(jìn)電機(jī)控制端，控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，以控制2D閥的開口大小。進(jìn)一步，所述力矩放大機(jī)構(gòu)包括齒輪和擺輪，所述齒輪安裝在多極交流伺服電機(jī) 的輸出軸上，所述擺輪的上端與所述齒輪嚙合，所述擺輪的下端與閥芯固定連接。[0009]再進(jìn)一步，所述多極交流伺服電機(jī)與電機(jī)安裝板固定連接，所述輸出軸穿過所述 電機(jī)安裝板，所述電機(jī)安裝板上設(shè)有限位銷，所述齒輪上開有扇形的限位槽，所述限位銷位 于所述限位槽內(nèi)。更進(jìn)一步，相鄰的高壓孔的中心和低壓孔的中心之間的徑向夾角為90度；所述閥 芯上安裝同心環(huán)，所述閥芯的右端安裝右塞環(huán)。進(jìn)一步，所述的主軸與一監(jiān)測(cè)主軸轉(zhuǎn)速的紅外對(duì)管連接，所述的紅外對(duì)管感應(yīng)到 的主軸轉(zhuǎn)速傳送至所述的中央控制器中，所述的中央控制器中設(shè)有將紅外對(duì)管感應(yīng)到的主 軸轉(zhuǎn)速信號(hào)調(diào)理為方波信號(hào)的調(diào)理模塊，將方波信號(hào)與代表主軸預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速的預(yù)設(shè)方波進(jìn)行 比較的比較模塊。進(jìn)一步，所述的氣體容腔與一顯示容腔內(nèi)部壓力的壓力表連接。 進(jìn)一步，所述的第一電磁閥為常通型兩位三通電磁閥，接通電源時(shí)關(guān)閉；所述的第 二電磁閥為常閉型兩位三通電磁閥，接通電源時(shí)導(dǎo)通。進(jìn)一步，所述的中央處理器可手動(dòng)調(diào)節(jié)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速和控制方波占空比的手動(dòng)調(diào) 節(jié)模塊，所述的手動(dòng)調(diào)節(jié)模塊包括代表0-9的數(shù)字鍵，與定時(shí)器連接、設(shè)置控制方波占空比 的占空比設(shè)置按鈕，與直流電機(jī)連接、設(shè)置電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速設(shè)置按鈕，實(shí)時(shí)顯示壓力傳 感器感應(yīng)的實(shí)際壓力和紅外對(duì)管感應(yīng)到的實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速的顯示模塊，和將中央處理器恢復(fù) 為初始狀態(tài)的復(fù)位鍵。本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思是通過驅(qū)動(dòng)器的定時(shí)器產(chǎn)生控制方波，即PWM脈沖，當(dāng) PWM脈沖處于低電平狀態(tài)時(shí)，第一電磁閥導(dǎo)通、第二電磁閥關(guān)閉，氣源向氣體容腔內(nèi)充氣，使 氣體容腔內(nèi)的壓力與氣源的輸出壓力相一致；當(dāng)PWM脈沖處于高電平狀態(tài)時(shí)，第一電磁閥 關(guān)閉、第二電磁閥導(dǎo)通，氣體容腔向大氣放氣；兩個(gè)電磁閥根據(jù)脈沖信號(hào)不斷地導(dǎo)通、閉合 從而實(shí)現(xiàn)氣體容腔內(nèi)的壓力出現(xiàn)周期性變化，橡膠氣囊與氣體容腔連通，橡膠氣囊中的壓 力也出現(xiàn)周期性變化，橡膠氣囊與拋光工件之間的接觸應(yīng)力呈周期性變化。為使氣體容腔內(nèi)的壓力保持呈規(guī)律的周期性變化，中央處理器將壓力傳感器感應(yīng) 到的氣體容腔內(nèi)的實(shí)際壓力與一預(yù)設(shè)壓力值比較，當(dāng)氣體容腔內(nèi)的實(shí)際壓力大于預(yù)設(shè)壓力 值時(shí)，通過中央處理器控制連接至大氣的2D閥，使之對(duì)大氣進(jìn)行放氣，從而逐步減少氣體 容腔內(nèi)的實(shí)際壓力，至預(yù)設(shè)壓力，此時(shí)關(guān)閉此2D閥；當(dāng)氣體容腔內(nèi)的實(shí)際壓力小于預(yù)設(shè)壓 力值時(shí)，通過中央處理器控制連接至氣源的2D閥，使之對(duì)氣源對(duì)其充氣，從而逐步增加氣 體容腔內(nèi)的實(shí)際壓力至預(yù)設(shè)壓力，此時(shí)關(guān)閉此2D閥。拋光過程中，直流電機(jī)會(huì)因主軸負(fù)載而產(chǎn)生速度損失，影響氣囊與待拋光工件的 接觸區(qū)的速度，為保持拋光工藝所需要的旋轉(zhuǎn)速度，中央處理器將紅外對(duì)管監(jiān)測(cè)到的主軸 轉(zhuǎn)速與一設(shè)定轉(zhuǎn)速比較，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速高于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，通過設(shè)置中央處理器內(nèi)部定時(shí)器的 值，減少控制電機(jī)的PWM占空比，使得電機(jī)輸入端的平均電壓減少，從而使得轉(zhuǎn)速降低；當(dāng) 主軸轉(zhuǎn)速低于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，通過設(shè)置中央處理器內(nèi)部定時(shí)器的值，增加控制電機(jī)的PWM占 空比，使得電機(jī)輸入端的平均電壓加大，從而使得轉(zhuǎn)速升高。當(dāng)需要手動(dòng)改變控制方波的占空比時(shí)，先按下占空比設(shè)置按鈕，并通過數(shù)字鍵輸 入相應(yīng)數(shù)值以調(diào)節(jié)控制方波的占空比。當(dāng)需要手動(dòng)改變直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，先按下轉(zhuǎn)速設(shè)置按鈕，再通過數(shù)字鍵輸入相 應(yīng)數(shù)值即可調(diào)整直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。[0020]本實(shí)用新型的有益效果在于利用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)控制兩個(gè)電磁閥周期性工 作，實(shí)現(xiàn)對(duì)橡膠氣囊內(nèi)部充氣壓力的脈沖性調(diào)控；同時(shí)跟蹤和保持拋光工具直流電機(jī)的旋 轉(zhuǎn)速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)橡膠氣囊轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制。橡膠氣囊內(nèi)部充氣壓力隨脈沖周期和占空比的 改變出現(xiàn)一定幅度的規(guī)律性振蕩，使氣囊與模具表面間的接觸出現(xiàn)往復(fù)變化，有利于提高 磨粒的有效參與性和材料去除率。本實(shí)用新型能快速提高模具的表面質(zhì)量。

圖1為本實(shí)用新型的示意圖圖2為本實(shí)用新型的流程圖圖3為氣囊拋光機(jī)構(gòu)的示意圖圖4為2D數(shù)字伺服閥的結(jié)構(gòu)原理示意圖圖5是敏感腔的放大示意圖圖6為閥芯結(jié)構(gòu)示意圖圖7為滿弓形高低壓孔的結(jié)構(gòu)示意圖圖8是圖7的D-D剖面圖
具體實(shí)施方式
參照附圖，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型用于氣囊拋光的脈動(dòng)控制系統(tǒng)，包括氣囊拋光機(jī)構(gòu)31、氣源32、驅(qū)動(dòng)所述的氣囊 拋光機(jī)構(gòu)31對(duì)模具進(jìn)行拋光的驅(qū)動(dòng)器33 ；所述的氣囊拋光機(jī)構(gòu)31包括與氣源連通的氣體 容腔311、對(duì)工件拋光的橡膠氣囊312、所述的橡膠氣囊312固定于一保持架313上，所述的 保持架313通過主軸與一直流電機(jī)連動(dòng)，所述的主軸上設(shè)有連通氣體容腔與橡膠氣囊312 的氣道，所述的橡膠氣囊312上設(shè)有檢測(cè)氣囊內(nèi)實(shí)際壓力的壓力傳感器34 ；所述的驅(qū)動(dòng)器33包括將氣源32和氣體容腔311連通的第一電磁閥35，將氣體容 腔311和大氣連通的第二電磁閥36，所述的第一電磁閥35和第二電磁閥36受控于所述的 驅(qū)動(dòng)器33的能產(chǎn)生控制方波以控制兩個(gè)電磁閥35、36開、閉的定時(shí)器；所述的氣源32與一閥口面積呈周期性變化、使橡膠氣囊的充氣壓力呈周期性變 化的2D閥37連接，所述的2D閥37與所述的氣體容腔311連接，所述的2D閥37受控于一 中央處理器38 ；所述的壓力傳感器34感應(yīng)的壓力信號(hào)傳輸至所述的中央處理器38。所述的2D閥37包括多極交流伺服電機(jī)27、力矩放大機(jī)構(gòu)、伺服螺旋機(jī)構(gòu)、限位銷 3、閥體26、后蓋板20、盒蓋6、右塞環(huán)8、同心環(huán)9、電機(jī)安裝板1、0型密封圈14、15、16、17、 18,22 和螺釘 4、10、11、12、13、19、23、25、28、29、30。所述多極交流伺服電機(jī)27作為驅(qū)動(dòng)數(shù)字閥的電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器，位于閥體26上端， 通過螺釘28、29、30與電機(jī)安裝板1相連接。盒蓋6通過螺釘4、11、12連接到電機(jī)安裝板 1上。力矩放大機(jī)構(gòu)包括齒輪2和擺輪5，齒輪2被壓配在多極交流伺服電機(jī)27的外伸 軸上，與擺輪5相嚙合構(gòu)成定傳動(dòng)比的力矩放大機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，有效降低了 對(duì)多極交流伺服電機(jī)27的輸出力矩要求；為防止伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)角位移過大，在齒輪上開有 扇形的限位槽，與裝在電機(jī)安裝板1上的限位銷3 —起構(gòu)成伺服閥的限位機(jī)構(gòu)。擺輪5下端與閥芯24相連，通過螺釘10固定。伺服螺旋機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)伺服閥閥芯轉(zhuǎn)角與軸向直線位移(主閥開口)轉(zhuǎn)換的導(dǎo)控結(jié) 構(gòu)，其包括閥芯24和閥套21等，閥芯24與閥套21、后蓋板20配合構(gòu)成敏感腔d，靠近敏感 腔d端的閥芯24臺(tái)肩表面上開設(shè)有兩對(duì)軸對(duì)稱的高低壓孔f和C。根據(jù)伺服閥的流量要 求，高低壓孔為滿弓形的高低壓孔f和c，如圖4所示，滿弓形高低壓孔的弓弦對(duì)準(zhǔn)螺旋槽， 以加大面積梯度。閥芯24裝于閥套21中，兩者之間通過0型密封圈15、16、17、18和22密 封，閥芯24上裝有同心環(huán)9和右塞環(huán)8以保證閥芯24、閥套21和閥體26之間的定位。閥 套21的內(nèi)表面上開設(shè)有一對(duì)軸對(duì)稱的螺旋槽，該槽的一端和敏感腔d相通，另一端與高低 壓孔f和c構(gòu)成阻力半橋，阻力半橋通過螺旋槽控制敏感腔d內(nèi)的壓力。 2D伺服閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其敏感腔d可以設(shè)計(jì)的很小(基本沒有死容腔)，因 而其液壓固有頻率很高，大約在104 105Hz的范圍，如此高的液壓固有頻率使得二階振蕩 環(huán)節(jié)對(duì)閥芯24的動(dòng)態(tài)響應(yīng)幾乎不產(chǎn)生影響，閥芯24的軸向位移對(duì)其旋轉(zhuǎn)角位移之間的響 應(yīng)不產(chǎn)生振蕩，可簡(jiǎn)化為一慣性環(huán)節(jié)。高低壓孔與螺旋槽之間可以取為零遮蓋即可保證穩(wěn)定。因?yàn)榱阏谏w閥使零位導(dǎo)控 流量泄漏幾乎為零，并使閥芯24的靜態(tài)軸向剛度很大，閥芯24的轉(zhuǎn)角位移與軸向直線位移 (主閥開口)之間的轉(zhuǎn)換精度很高。所述的主軸與一監(jiān)測(cè)主軸轉(zhuǎn)速的紅外對(duì)管39連接，所述的紅外對(duì)管39感應(yīng)到的 主軸轉(zhuǎn)速傳送至所述的中央控制器38中，所述的中央控制器38中設(shè)有將紅外對(duì)管39感應(yīng) 到的主軸轉(zhuǎn)速信號(hào)調(diào)理為方波信號(hào)的調(diào)理模塊，將方波信號(hào)與代表主軸預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速的預(yù)設(shè)方 波進(jìn)行比較的比較模塊。所述的氣體容腔311與一顯示容腔內(nèi)部壓力的壓力表40連接。所述的第一電磁閥35為常通型兩位三通電磁閥，接通電源時(shí)關(guān)閉；所述的第二電 磁閥36為常閉型兩位三通電磁閥，接通電源時(shí)導(dǎo)通。所述的中央處理器38可手動(dòng)調(diào)節(jié)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速和控制方波占空比的手動(dòng)調(diào)節(jié)模 塊，所述的手動(dòng)調(diào)節(jié)模塊包括代表0-9的數(shù)字鍵，與定時(shí)器連接、設(shè)置控制方波占空比的占 空比設(shè)置按鈕，與直流電機(jī)連接、設(shè)置電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速設(shè)置按鈕，實(shí)時(shí)顯示壓力傳感器 感應(yīng)的實(shí)際壓力和紅外對(duì)管感應(yīng)到的實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速的顯示模塊，和將中央處理器恢復(fù)為初 始狀態(tài)的復(fù)位鍵。本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思是通過驅(qū)動(dòng)器33的定時(shí)器產(chǎn)生控制方波，即PWM脈沖，當(dāng) PWM脈沖處于低電平狀態(tài)時(shí)，第一電磁閥35導(dǎo)通、第二電磁閥36關(guān)閉，氣源32向氣體容腔 311內(nèi)充氣，使氣體容腔311內(nèi)的壓力與氣源的輸出壓力相一致；當(dāng)PWM脈沖處于高電平狀 態(tài)時(shí)，第一電磁閥35關(guān)閉、第二電磁閥36導(dǎo)通，氣體容腔311向大氣放氣；兩個(gè)電磁閥35、 36根據(jù)脈沖信號(hào)不斷地導(dǎo)通、閉合從而實(shí)現(xiàn)氣體容腔311內(nèi)的壓力出現(xiàn)周期性變化，橡膠 氣囊312與氣體容腔311連通，橡膠氣囊312中的壓力也出現(xiàn)周期性變化，橡膠氣囊312與 拋光工件之間的接觸應(yīng)力呈周期性變化。為使氣體容腔311內(nèi)的壓力保持呈規(guī)律的周期性變化，中央處理器38將壓力傳感 器34感應(yīng)到的氣體容腔311內(nèi)的實(shí)際壓力與一預(yù)設(shè)壓力值比較，當(dāng)氣體容腔311內(nèi)的實(shí)際 壓力大于預(yù)設(shè)壓力值時(shí)，通過中央處理器38控制連接至大氣的2D閥37，使之對(duì)大氣進(jìn)行放 氣，從而逐步減少氣體容腔311內(nèi)的實(shí)際壓力，至預(yù)設(shè)壓力，此時(shí)關(guān)閉此2D閥37 ；當(dāng)氣體容腔311內(nèi)的實(shí)際壓力小于預(yù)設(shè)壓力值時(shí)，通過中央處理器38控制連接至氣源的2D閥37，使 之對(duì)氣源32對(duì)其充氣，從而逐步增加氣體容腔311內(nèi)的實(shí)際壓力至預(yù)設(shè)壓力，此時(shí)關(guān)閉此 2D 閥 37。拋光過程中，直流電機(jī)會(huì)因主軸負(fù)載而產(chǎn)生速度損失，影響氣囊312與待拋光工 件的接觸區(qū)的速度，為保持拋光工藝所需要的旋轉(zhuǎn)速度，中央處理器38將紅外對(duì)管39監(jiān)測(cè) 到的主軸轉(zhuǎn)速與一設(shè)定轉(zhuǎn)速比較，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速高于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，通過設(shè)置中央處理器38內(nèi) 部定時(shí)器的值，減少控制電機(jī)的PWM占空比，使得電機(jī)輸入端的平均電壓減少，從而使得轉(zhuǎn) 速降低；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速低于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，通過設(shè)置中央處理器38內(nèi)部定時(shí)器的值，增加控制 電機(jī)的PWM占空比，使得電機(jī)輸入端的平均電壓加大，從而使得轉(zhuǎn)速升高。當(dāng)需要手動(dòng)改變控制方波的占空比時(shí)，先按下占空比設(shè)置按鈕，并通過數(shù)字鍵輸 入相應(yīng)數(shù)值以調(diào)節(jié)控制方波的占空比。當(dāng)需要手動(dòng)改變直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，先按下轉(zhuǎn)速設(shè)置按鈕，再通過數(shù)字鍵輸入相 應(yīng)數(shù)值即可調(diào)整直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新 型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及 于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求用于氣囊拋光的脈動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于包括氣囊拋光機(jī)構(gòu)、氣源、驅(qū)動(dòng)所述的氣囊拋光機(jī)構(gòu)對(duì)模具進(jìn)行拋光的驅(qū)動(dòng)器；所述的氣囊拋光機(jī)構(gòu)包括與氣源連通的氣體容腔、對(duì)工件拋光的橡膠氣囊，所述的橡膠氣囊固定于一保持架上，所述的保持架通過主軸與一直流電機(jī)連動(dòng)，所述的主軸上設(shè)有連通氣體容腔與橡膠氣囊的氣道，所述的橡膠氣囊上設(shè)有檢測(cè)氣囊內(nèi)實(shí)際壓力的壓力傳感器；所述的驅(qū)動(dòng)器包括將氣源和氣體容腔連通的第一電磁閥，將氣體容腔和大氣連通的第二電磁閥，所述的第一電磁閥和第二電磁閥受控于所述的驅(qū)動(dòng)器的能產(chǎn)生控制方波以控制兩個(gè)電磁閥開、閉的定時(shí)器；所述的氣源與一閥口面積呈周期性變化、使橡膠氣囊的充氣壓力呈周期性變化的2D閥連接，所述的2D閥與所述的氣體容腔連接，所述的2D閥受控于一中央處理器；所述的壓力傳感器感應(yīng)的壓力信號(hào)傳輸至所述的中央處理器。
2.如權(quán)利要求1所述的用于氣囊拋光的脈動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的2D閥包括 閥體、多極交流伺服電機(jī)、力矩放大機(jī)構(gòu)、閥芯和閥套，所述多極交流伺服電機(jī)安裝在閥體 上，所述多極交流伺服電機(jī)的輸出軸與所述力矩放大機(jī)構(gòu)輸入端連接，所述力矩放大機(jī)構(gòu) 的輸出端與所述閥芯的前端固定連接，所述閥套密封安裝在閥體內(nèi)，所述閥芯可轉(zhuǎn)動(dòng)地安 裝在閥套內(nèi)，所述閥芯的左端、閥套和后蓋板構(gòu)成敏感腔，所述敏感腔內(nèi)的閥芯臺(tái)肩表面分 別開有一對(duì)軸對(duì)稱的高壓孔和一對(duì)軸對(duì)稱的低壓孔，所述高壓孔和低壓孔均呈滿弓形，所 述高壓孔的弓弦和低壓孔的弓弦平行，所述敏感腔外的閥套的內(nèi)表面設(shè)有一對(duì)軸對(duì)稱的螺 旋槽，所述螺旋槽的一端與所述敏感腔連通，所述螺旋槽的另一端覆蓋相鄰的高壓孔弓弦 和低壓孔弓弦之間的區(qū)域；中央處理器連接至2D閥步進(jìn)電機(jī)控制端，控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn) 角度，以控制2D閥的開口大小。
3.如權(quán)利要求2所述的用于氣囊拋光的脈動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述力矩放大機(jī) 構(gòu)包括齒輪和擺輪，所述齒輪安裝在多極交流伺服電機(jī)的輸出軸上，所述擺輪的上端與所 述齒輪嚙合，所述擺輪的下端與閥芯固定連接。
4.如權(quán)利要求3所述的用于氣囊拋光的脈動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述多極交流伺 服電機(jī)與電機(jī)安裝板固定連接，所述輸出軸穿過所述電機(jī)安裝板，所述電機(jī)安裝板上設(shè)有 限位銷，所述齒輪上開有扇形的限位槽，所述限位銷位于所述限位槽內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的用于氣囊拋光的脈動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于相鄰的高壓孔的 中心和低壓孔的中心之間的徑向夾角為90度；所述閥芯上安裝同心環(huán)，所述閥芯的右端安 裝右塞環(huán)。
6.如權(quán)利要求5所述的用于氣囊拋光的脈動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的主軸與一 監(jiān)測(cè)主軸轉(zhuǎn)速的紅外對(duì)管連接，所述的紅外對(duì)管感應(yīng)到的主軸轉(zhuǎn)速傳送至所述的中央控制 器中，所述的中央控制器中設(shè)有將紅外對(duì)管感應(yīng)到的主軸轉(zhuǎn)速信號(hào)調(diào)理為方波信號(hào)的調(diào)理 模塊，將方波信號(hào)與代表主軸預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速的預(yù)設(shè)方波進(jìn)行比較的比較模塊。
7.如權(quán)利要求6所述的用于氣囊拋光的脈動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的氣體容腔 與一顯示容腔內(nèi)部壓力的壓力表連接。
8.如權(quán)利要求7所述的用于氣囊拋光的脈動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的第一電磁 閥為常通型兩位三通電磁閥，接通電源時(shí)關(guān)閉；所述的第二電磁閥為常閉型兩位三通電磁 閥，接通電源時(shí)導(dǎo)通。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的用于氣囊拋光的脈動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的中 央處理器可手動(dòng)調(diào)節(jié)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速和控制方波占空比的手動(dòng)調(diào)節(jié)模塊，所述的手動(dòng)調(diào)節(jié)模 塊包括代表0-9的數(shù)字鍵，與定時(shí)器連接、設(shè)置控制方波占空比的占空比設(shè)置按鈕，與直流 電機(jī)連接、設(shè)置電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速設(shè)置按鈕，實(shí)時(shí)顯示壓力傳感器感應(yīng)的實(shí)際壓力和紅 外對(duì)管感應(yīng)到的實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速的顯示模塊，和將中央 處理器恢復(fù)為初始狀態(tài)的復(fù)位鍵。
專利摘要用于氣囊拋光的脈動(dòng)控制系統(tǒng)，包括氣囊拋光機(jī)構(gòu)、氣源、驅(qū)動(dòng)器；氣囊拋光機(jī)構(gòu)包括氣體容腔、橡膠氣囊、保持架，保持架與直流電機(jī)連動(dòng)，橡膠氣囊上設(shè)有檢測(cè)氣囊內(nèi)實(shí)際壓力的壓力傳感器；驅(qū)動(dòng)器包括將氣源和氣體容腔連通的第一電磁閥，將氣體容腔和大氣連通的第二電磁閥，第一電磁閥和第二電磁閥受控于驅(qū)動(dòng)器的能產(chǎn)生控制方波以控制兩個(gè)電磁閥開、閉的定時(shí)器；氣源與一閥口面積呈周期性變化、使橡膠氣囊的充氣壓力呈周期性變化的2D閥連接，2D閥與氣體容腔連接，2D閥受控于一中央處理器；壓力傳感器感應(yīng)的壓力信號(hào)傳輸至中央處理器。本實(shí)用新型具有能快速提高模具的表面質(zhì)量，拋光用時(shí)短的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B24B29/00GK201586915SQ20092020247
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者張偉東, 張利, 張憲, 計(jì)時(shí)鳴, 金明生, 阮健 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)