一种可精确控制的重力驱动击打装置的制作方法

本实用新型属于金属零件表面成形技术领域，涉及一种可精确控制的重力驱动击打装置。

背景技术：

近年来，随着计算机技术和数字化技术的迅速发展，对喷丸技术的研究和应用都起到了很大的推动作用，使得喷丸技术的应用范围更广，不仅仅是飞机大型机翼整体壁板、火箭大型整体结构舱体等大型整体件，其他具有复杂外形结构的航空航天结构件也得到了很大的发展。喷丸成形技术是利用高速弹丸流撞击金属板材的表面，使受撞击的表面及其下层金属材料产生塑性变形而延伸，从而逐步使板材发生向受喷面凸起的弯曲变形而达到所需外形的一种成形方法。零件变形量受喷丸强度，喷丸覆盖率以及零件厚度的影响。

长期以来，国内外喷丸成形技术研发十分活跃，新手段新方法相继出现。以增大变形量为目的的不同大小弹丸同时双面喷丸方法，以控制喷丸区域和变形为目的的超声喷丸，以增加残余压应力层深度与残余应力大小为目的的激光冲击喷丸等等，但是这些成形方法只通过改变零件变形量其中一个影响因素击打零件，击打效率和击打准确性均较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可精确控制的重力驱动击打装置，实现对工件表面精准高效地击打。

本实用新型所采用的技术方案是，一种可精确控制的重力驱动击打装置，包括升降结构和定位装置，升降结构上设置有重力击打单元，重力击打单元下方设置有工件固定装置。

本实用新型的特点还在于，

升降结构包括底座和电机，电机连接有蜗杆，电机带动蜗杆转动，蜗杆啮合有蜗轮，蜗轮设置在底座上，蜗轮固定连接有竖直丝杠，竖直丝杠与蜗轮，同步转动竖直丝杠与底座垂直设置。

重力击打单元包括与竖直丝杠通过螺纹连接的升降台，升降台中嵌入设置有电吸盘，电吸盘吸附有击打杆的一端，击打杆的另一端设置有压头，击打杆表面设置有螺纹，压头位于升降台下方，压头底端中心处设置有击打头。

竖直丝杠不少于两个，蜗轮与竖直丝杠个数相同。

升降结构上还设置有水平移动结构，水平移动结构包括与升降台螺纹连接的水平丝杠，水平丝杠与竖直丝杠的长度方向垂直，还包括一端与升降台固定连接的软管，软管另一端通过连接环与水平丝杠连接，连接环通过螺纹套接在水平丝杠上。

软管设置有两个，两个软管分别对称设置在压头两侧。

定位装置包括激光定位器和拉线传感器，激光定位器固定在每个软管上，拉线传感器本体固定在底座上，拉线传感器的拉线自由端固定在升降台的同等高度，拉线传感器伸出的拉线位于竖直方向。

工件固定装置包括固定在底座上的十字交叉导轨，十字交叉导轨具有滑块。

滑块设置有工件放置槽。

本实用新型的有益效果是，本实用新型一种可精确控制的重力驱动击打装置，结构简单紧凑，成本低廉，使用方便；可对影响零件变形量的因素进行精确控制；能够通过改变工作台高度精确控制击打速度，通过加减质量物件改变击打质量进而改变击打工件表面的动能，可更换的压头可以改变击打面积；能够实现对工件表面精准高效地击打，使得工件表面形成确定的凹坑形貌，工件形成预期的形状。

附图说明

图1是本实用新型一种可精确控制的重力驱动击打装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种可精确控制的重力驱动击打装置中蜗杆和蜗轮的结构示意图；

图3是本实用新型一种可精确控制的重力驱动击打装置中重力击打单元的结构示意图；

图4是本实用新型一种可精确控制的重力驱动击打装置中压头的结构示意图；

图5是本实用新型一种可精确控制的重力驱动击打装置中工件固定装置结构示意图。

图中，1.底座，2.电机，3.蜗杆，4.蜗轮，5.竖直丝杠，6.升降台，7.电吸盘，8.击打杆，9.压头，10.水平丝杠，11.软管，12.连接环，13.激光定位器，14.拉线传感器，15.十字交叉导轨，16.滑块，17.工件放置槽，18.击打头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种可精确控制的重力驱动击打装置，如图1所示，包括升降结构和定位装置，升降结构上设置有重力击打单元，重力击打单元下方设置有工件固定装置。

升降结构包括底座1和电机2，电机2连接有蜗杆3，电机2带动蜗杆3转动，如图2所示，蜗杆3啮合有两个蜗轮4，蜗轮4均设置在底座1上，蜗轮4均通过螺纹固定连接有竖直丝杠5，竖直丝杠5与蜗轮4同步转动，竖直丝杠5与底座1垂直设置。

如图3所示，重力击打单元包括与竖直丝杠5通过螺纹连接的升降台6，升降台6中嵌入设置有电吸盘7，电吸盘7吸附有击打杆8的一端，击打杆8的另一端设置有压头9，如图4所示，击打杆8表面设置有螺纹，压头9位于升降台6下方，压头9底端中心处设置有击打头18。

升降结构上还设置有水平移动结构，水平移动结构包括与升降台6螺纹连接的水平丝杠10，水平丝杠10与竖直丝杠5的长度方向垂直，还包括一端与升降台6固定连接的软管11，软管11另一端通过连接环12与水平丝杠10连接，连接环12通过螺纹套接在水平丝杠10上，软管11设置有两个，两个软管11分别对称设置在压头9两侧。

定位装置包括激光定位器13和拉线传感器14，激光定位器13固定在每个软管11上，拉线传感器14本体固定在底座1上，拉线传感器14的拉线自由端固定在升降台6的同等高度，拉线传感器14伸出的拉线位于竖直方向。

如图5所示，工件固定装置包括固定在底座1上的十字交叉导轨15，十字交叉导轨15具有滑块16，滑块16设置有工件放置槽17。

本实用新型一种可精确控制的重力驱动击打装置的工作过程具体如下：

将需要击打的工件固定在滑块16的工件放置槽中，扭动十字交叉导轨15的手柄，使待击打工件位于重力击打单元下方的初始加工位置，开启电机2，电机2通过依次带动蜗杆3、蜗轮4和竖直丝杠5，使升降台6做旋转升降运动，当升降台6到达指定位置关闭电机，利用拉线传感器15记录下此时升降台6的高度，这时将电吸盘7通上电，在击打杆8上套合螺母，然后将击打杆8吸附在电吸盘7上，第一次击打不在击打杆8上添加加重质量物件，击打重量仅仅有螺母、击打杆8自重以及压头9的自重三部分，因为激光定位器对称的装在压头两侧，所以激光定位器发射的激光相交点总是位于击打头18的正下方，水平丝杠10使激光相交点落在工件上确定击打位置。

定位好后，将电吸盘9断电，使击打杆8落下，击打头18击打工件表面，重复这个击打过程5次，然后沿十字交叉导轨15方向改变工件位置，每改变一次工件位置重复击打工件表面过程五次，在工件表面形成击打轨迹，观察击打轨迹。

在击打杆8上添加加重质量物件，并用螺母扭紧固定，然后改变工件位置，每改变一次工件位置重复击打工件表面过程五次，在工件表面形成击打轨迹，观察击打轨迹，击打杆8上的质量物件的质量依次增加重复击打过程。

将加重质量物件全取下恢复成初始重量，改变升降台的高度，重复上述无加重质量物件至有加重质量物件的击打过程，并观察击打轨迹，完成击打后取下击打装置，关闭电吸盘，取出击打后的工件，完成对工件表面的击打。

通过上述方式，本实用新型一种可精确控制的重力驱动击打装置，结构简单紧凑，成本低廉，使用方便；可对影响零件变形量的因素进行精确控制；能够通过改变工作台高度精确控制击打速度，通过加减质量物件改变击打质量进而改变击打工件表面的动能，可更换的压头可以改变击打面积；能够实现对工件表面精准高效地击打，使得工件表面形成确定的凹坑形貌，工件形成预期的形状。