上連接塊29運(yùn)動,并將輸出軸26的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為上連接塊29的直線運(yùn)動,輸出軸26的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為直線力,能夠?qū)崿F(xiàn)螺旋進(jìn)給傳動。上連接塊29的直線運(yùn)動方向平行于輸出軸26的軸線方向。
[0040]圖6示出了根據(jù)圖1的A-A軸的剖視圖,結(jié)合圖7-圖8可知,兩個(gè)搖臂3對稱的布置于主體I兩側(cè)。搖臂3包括搖臂架31、搖臂滑動軸承33、壓塊34和調(diào)節(jié)螺栓35。搖臂架31采用框架式結(jié)構(gòu),中心懸空,鏡子5及壓塊34固定于搖臂架的中空部分。調(diào)節(jié)螺栓35穿過后板14上的通孔143 (參見圖9)以及調(diào)節(jié)螺栓通孔313 (參見圖10)頂緊壓塊34與鏡子5,從而使鏡子5與搖臂3剛性固定。鏡子5與搖臂3可一起相對于主體I的回轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)。搖臂架31設(shè)有拉桿安裝孔314(參見圖10),用于安裝搖臂滑動軸承33。搖臂滑動軸承33的外圈與搖臂架31的安裝孔配合,徑向定位。搖臂滑動軸承33的兩側(cè)安裝彈性擋圈,從而與搖臂架31軸向定位。搖臂滑動軸承33的內(nèi)圈與拉桿4間隙配合,使其可沿拉桿4軸向相對滑動。搖臂滑動軸承33的作用是傳遞動力,并支承拉桿4滑動。具體地,下連接塊210迫使拉桿4做直線運(yùn)動,運(yùn)動方向垂直于拉桿4的軸線。兩側(cè)搖臂滑動軸承33在徑向?qū)瓧U4施加剛性約束,阻礙拉桿4運(yùn)動,拉桿4受力發(fā)生彎曲變形,并在與搖臂滑動軸承33接觸處形成推力。推力方向垂直于搖臂滑動軸承33的軸線,且其延伸線與搖臂3的回轉(zhuǎn)中心存在偏距,形成壓彎力矩,施加在鏡子5兩端。在壓彎力矩驅(qū)使下,搖臂3夾持鏡子5旋轉(zhuǎn),鏡子5彎曲變形。拉桿4彎曲變形量越大,施加在鏡子5兩端的壓彎力矩越大,兩者成近似線性關(guān)系。
[0041]另外,參見圖6還可知,下連接塊210與拉桿4的連接處還安裝有壓力傳感器6。壓力傳感器6采用套筒式結(jié)構(gòu),外套固定在連接塊210安裝孔內(nèi)。內(nèi)套與拉桿4接觸,形成間隙配合,可沿拉桿4軸線相對滑動。壓力傳感器6的作用是向拉桿4傳遞壓力,并實(shí)時(shí)監(jiān)控壓力的變化。同樣地,當(dāng)壓力達(dá)到最大設(shè)定值時(shí),壓力傳感器6輸出中斷請求信號。驅(qū)動機(jī)構(gòu)2輸出直線運(yùn)動,下連接塊210通過壓力傳感器6壓緊拉桿4,并形成拉力,迫使拉桿4與下連接塊210 —起運(yùn)動,運(yùn)動方向垂直于拉桿4的軸線(平行于輸出軸26的軸線)。在兩端搖臂滑動軸承33的約束下,拉桿4發(fā)生彎曲變形。驅(qū)動機(jī)構(gòu)2輸出直線位移量越大,拉桿4受到的拉力越大,彎曲變形越大。直線位移量與拉桿4的彎曲變形量建立線性關(guān)系。壓力傳感器6實(shí)時(shí)監(jiān)控拉桿4受力變化,防止受力過大,拉桿4彎曲變形超出彈性范圍。
[0042]如圖9-圖10所示,頂板11與底板12兩端的中部均設(shè)置有豎向的搖臂架安裝孔113/123。搖臂架31的頂面、底面分別設(shè)置豎向延伸的轉(zhuǎn)軸32,轉(zhuǎn)軸32與搖臂架31之間剛性固定并分別插入搖臂架安裝孔113/123內(nèi)。如圖10所示,轉(zhuǎn)軸32采用階梯式結(jié)構(gòu),設(shè)有轉(zhuǎn)軸定位軸頸321與轉(zhuǎn)軸軸肩322,轉(zhuǎn)軸32插入轉(zhuǎn)軸滾動軸承8” (參見圖8)內(nèi)并隨之一起固定于搖臂架安裝孔113/123內(nèi)。搖臂架安裝孔113/123的中心軸線就是搖臂3旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)中心。轉(zhuǎn)軸滾動軸承8”安裝在主體I的搖臂架安裝孔113/123與轉(zhuǎn)軸32的軸頸之間,其作用是支承搖臂3高精度旋轉(zhuǎn),傳遞壓彎力矩。后板14和搖臂架31上設(shè)置有相應(yīng)的調(diào)節(jié)螺栓通孔313/143,調(diào)節(jié)螺栓35插入該調(diào)節(jié)螺栓通孔313/143內(nèi)固定,如圖9所示。圖11結(jié)合圖8可知,頂板11、底板12的四角均設(shè)有定位槽111/121 ;前板13、后板14的安裝面均設(shè)有定位臺階131/141。各板之間通過螺栓安裝固定,利于安裝、拆卸。頂板11上還設(shè)有頂板通槽115 (如圖3和圖11所示),預(yù)留充分空間,上連接塊29穿過通槽115并隨滑臺28在通槽內(nèi)直線運(yùn)動,運(yùn)動方向平行于輸出軸26的軸線方向。主體I的作用是將壓彎裝置的所有部件連接在一起,并承受壓彎過程產(chǎn)生的載荷。
[0043]拉桿4采用圓形截面結(jié)構(gòu),拉桿4的彎曲變形發(fā)生在彈性范圍內(nèi)。(拉桿直徑為10_20mm,拉桿長度為500_600mm,彎曲引起的拉伸量為O-lmm。)拉桿4中部與壓力傳感器6接觸,驅(qū)動機(jī)構(gòu)2通過壓力傳感器6向拉桿4傳遞壓力,使其沿垂直于軸線方向做直線運(yùn)動,并發(fā)生彎曲變形。拉桿4兩端與搖臂3上的搖臂滑動軸承33配合,通過搖臂滑動軸承33向搖臂3傳遞彎矩,并施加在鏡子5兩端。搖臂3受力旋轉(zhuǎn),拉桿4與搖臂滑動軸承33在軸向上發(fā)生相對滑動,增加了拉桿4在彎曲變形區(qū)域內(nèi)有效長度,減小單位長度上拉伸力和拉伸量,提高壓彎穩(wěn)定性。拉桿4末端設(shè)有擋片,防止相對滑動過大,與搖臂滑動軸承33脫離。
[0044]本實(shí)用新型在壓彎過程中,上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)2將步進(jìn)電機(jī)22輸入的高速旋轉(zhuǎn),經(jīng)過蝸桿副減速傳動,使輸出軸26低速旋轉(zhuǎn),再經(jīng)過螺旋傳動副,輸出滑臺28的直線進(jìn)給運(yùn)動。在滑臺28的拉動下,拉桿4沿垂直于拉桿4軸線方向做直線運(yùn)動(平行于輸出軸26的軸線)。兩側(cè)搖臂滑動軸承33的剛性約束阻礙拉桿4運(yùn)動,拉桿4受力發(fā)生彎曲變形,并在搖臂滑動軸承33接觸處形成推力。推力方向垂直于搖臂滑動軸承33的軸線,且其延伸線與搖臂3的回轉(zhuǎn)中心存在偏距,形成壓彎力矩,施加在鏡子5兩端。在壓彎力矩驅(qū)使下,搖臂3夾持鏡子5旋轉(zhuǎn),鏡子5彎曲變形,如圖12所不。
[0045]進(jìn)一步地,驅(qū)動機(jī)構(gòu)選用的蝸桿傳動及螺旋傳動具有高傳動精度、高強(qiáng)度和高效率,結(jié)構(gòu)形式及技術(shù)參數(shù)均按照國家機(jī)械行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。選用的步進(jìn)電機(jī)、導(dǎo)軌及滑臺均為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,運(yùn)動精度高、行程誤差小。以上保證了輸出直線運(yùn)動精度和穩(wěn)定性。其中,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動步長小、蝸桿傳動減速比大、螺旋傳動螺距小,保證輸出直線運(yùn)動的高分辨率;蝸桿傳動、螺旋傳動、導(dǎo)軌與滑臺的配合精度高,保證輸出直線運(yùn)動的高重復(fù)精度;蝸桿傳動、螺旋傳動強(qiáng)度高,傳動平穩(wěn),保證輸出直線運(yùn)動的穩(wěn)定性。特別地,蝸桿傳動具有自鎖性,電機(jī)停止驅(qū)動后,驅(qū)動機(jī)構(gòu)不會受外力影響而運(yùn)動,直線位移量恒定。
[0046]拉桿是壓彎裝置傳遞力和運(yùn)動的載體。相比于拉桿、鏡子,其它結(jié)構(gòu)的剛性很大,不會產(chǎn)生變形,能夠?qū)⒗瓧U彎曲變形量控制在彈性范圍內(nèi)(拉桿的拉伸量為O-1mm),建立驅(qū)動機(jī)構(gòu)輸出直線位移與鏡子曲率半徑的對應(yīng)關(guān)系。
[0047]具體地,拉桿彈性變形具有線性和可逆性規(guī)律,驅(qū)動機(jī)構(gòu)輸出直線位移量與拉桿彎曲變形量成正比關(guān)系。直線位移量越大,拉桿彎曲變形量越大,壓彎力矩越大,鏡子彎曲變形越大,曲率半徑越小。因此,驅(qū)動機(jī)構(gòu)輸出直線位移量與鏡子曲率半徑成近似線性關(guān)系。直線位移的運(yùn)動精度決定了鏡子壓彎精度。只要精確調(diào)節(jié)直線位移量,就可以準(zhǔn)確地改變鏡子的彎曲形態(tài)。直線位移的分辨率、重復(fù)精度、穩(wěn)定性越高,鏡子曲率半徑的分辨率、重復(fù)精度、穩(wěn)定性越高,面型誤差越小。實(shí)際壓彎過程中,使用專業(yè)光學(xué)儀器設(shè)備實(shí)時(shí)測量,直至曲率半徑、面型誤差滿足性能要求。
[0048]本實(shí)用新型的上連接塊的直線運(yùn)動范圍±5mm,直線位移的分辨率為2μπι,重復(fù)精度10 μ m,對拉桿產(chǎn)生的拉力為0-500N ;拉桿彈性變形引起的拉伸量為O-1mm ;壓彎力矩0-20Nm;鏡子曲率半徑范圍100