(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211196706.0 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 华侨大学 地址 362000 福建省泉州市丰泽区城东城 华北路269号 (72)发明人 徐西鹏　雷雨　许志龙　高贾顺　 魏泽洪　 (74)专利代理 机构 厦门市首创君 合专利事务所 有限公司 3 5204 专利代理师 陈秀平　潘国庆 (51)Int.Cl. B24B 1/04(2006.01) B24B 55/03(2006.01) B24B 49/12(2006.01) B24B 41/06(2012.01) (54)发明名称 一种超声空化去除微 零件毛刺装置及方法 (57)摘要 本发明公开了一种超声空化去除微零件毛 刺装置及方法， 工作时， 步骤A)， 将待处理微零件 装夹在虎钳台上， 选择形状与微零件毛刺区域形 状相对应的超声工具头安装在超声振动模块上； 步骤B)， 通过三轴运动模块将超声工具头移动至 微零件正上方， 并沉入液体池内； 步骤C)， 液体池 内加入空化液至没过超声工具头5 ‑10mm； 步骤 D)， 打开过滤冷却模块； 步骤E)， 开启超声振动模 块进行超声空化去除毛刺。 本发 明利用超声空化 效应可有效去除微零件毛刺， 可对应微零件毛刺 区域形状选择对应形状的超声工具头， 有效去除 毛刺， 并且可实现在位检测毛刺去除情况， 进一 步提高毛刺去除效率与微 零件表面质量。 权利要求书2页 说明书4页 附图6页 CN 115446672 A 2022.12.09 CN 115446672 A 1.一种超声空化去除微零件毛刺装置， 其特征在于： 包括三轴运动模块、 图像识别模 块、 超声振动模块、 液体池、 虎钳台、 底座及过滤冷却模块， 所述三轴运动模块设置在所述底 座上， 所述三轴运动模块可驱动所述图像识别模块和超声振动模块沿X轴和Y轴往复移动， 并且可驱动所述图像识别模块沿Z1轴往复移动以及驱动所述超声振动模块沿Z2轴往复移 动， 所述超声振动模块配备多个不同形状的超声工具头， 工作时选择其中一个超声工具头 进行安装使用， 所述图像识别模块和超声振动模块相邻 设置， 所述虎钳台安装于所述液体 池内， 所述液体池设置在所述底座上， 所述过滤冷却模块与所述液体池通过水管相连， 所述 过滤冷却模块用于冷却以及循环过 滤所述液体池内的液体。 2.根据权利要求1所述的超声空化去除微零件毛刺装置， 其特征在于： 所述三轴运动模 块包括Y轴 步进电机、 Y轴滚珠丝杠、 Y轴滑块、 垂直支撑臂、 X轴 步进电机、 X轴滚珠丝杠、 X轴 滑块、 Z1轴步进电机、 Z1轴滚珠丝杠、 Z1轴滑块、 Z2轴步进电机、 Z2轴滚珠丝杠、 Z2轴滑块； 所述Y轴步进电机输出端通过Y轴滚珠丝杠与Y轴滑块相连组成Y轴运动模组， 所述垂直 支撑臂连接 于Y轴滑块上； 所述X轴步进电机输出端通过X轴滚珠丝杠与X轴滑块相连组成X轴运动模组整体连接 于所述垂直支撑臂； 所述Z1轴步进电机输出端通过Z1轴滚珠丝杠与Z1轴滑块相连组成Z1轴运动模组整体 连接于所述X轴滑块， 所述图像识别模块 安装在所述Z1轴滑块上； 所述Z2轴步进电机输出端通过Z2轴滚珠丝杠与Z2轴滑块相连组成Z2轴运动模组整体 连接于X轴滑块， 所述超声振动模块 安装在所述Z2轴滑块上。 3.根据权利要求2所述的超声空化去除微零件毛刺装置， 其特征在于： 所述超声振动模 块还包括变幅杆、 超声 换能器、 模块夹具及 超声波发生器， 所述超声波发生器和所述超声 换 能器相连接， 所述变幅杆一端连接所述超声 换能器， 另一端与所述超声工具头可拆卸连接， 所述变幅杆或超声换能器连接 于所述模块夹具， 所述模块夹具 连接于所述Z2轴滑块。 4.根据权利要求3所述的超声空化去除微零件毛刺装置， 其特征在于： 所述变幅杆与 所 述超声工具头之间是螺纹连接 。 5.根据权利要求4所述的超声空化去除微零件毛刺装置， 其特征在于： 所述超声工具头 有梯形块状、 圆柱形状、 V形块状、 半球形状， 或者， 所述超声工具头底面是阵列布置的梯形 凸块、 或圆柱凸块、 或V形凸块、 或半球形凸块。 6.根据权利要求5所述的超声空化去除微零件毛刺装置， 其特征在于： 工作时选择形状 对应微零件毛刺区域形状的超声工具头使用。 7.根据权利要求2所述的超声空化去除微零件毛刺装置， 其特征在于： 所述图像识别模 块包括具有图像放大功能镜头和 CCD相机， 所述CCD相机安装于所述Z1轴滑块上， 所述镜头 连接于所述CCD相机下端。 8.根据权利要求1所述的超声空化去除微零件毛刺装置， 其特征在于： 所述过滤冷却模 块包括温度传感器、 微型泵、 阀门、 过滤器、 冷却器， 所述温度传感器设置在所述液体池的内 侧壁上， 所述过滤器、 冷却器和微型泵通过软管依次连接， 所述过滤器的进水端与所述液体 池的出水 口连接， 所述微型泵的出水端与所述液体池的进水 口连接， 所述阀门安装于所述 微型泵的出 水端。 9.根据权利要求1 ‑8中任一项所述超声空化去 除微零件毛刺装置实施的方法， 其特征权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115446672 A 2在于： 包括 步骤A)， 将待处理微零件装夹在虎钳台上， 选择形状与微零件毛刺区域形状相对应的 超声工具头安装在超声振动模块上； 步骤B)， 通过三轴运动模块将超声工具头移动至微 零件正上 方， 并沉入液体池内； 步骤C)， 液体池内加入空化液至没过超声工具头 5‑10mm； 步骤D)， 打开过 滤冷却模块； 步骤E)， 开启超声振动模块进行超声空化去除毛刺。 10.根据权利要求9所述的超声空化去 除微零件毛刺装置方法， 其特征在于： 步骤B)当 中， 超声工具头在微零件正上方10个毫米之内； 步骤E)当中， 超声振动模块工作1 ‑10分钟 后， 图像识别模块拍摄微零件的图像并显示在电脑上， 通过观看图像实现在位检测 微零件 毛刺去除情况。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115446672 A 3