自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具的製作方法
2023-05-20 03:35:01 2
專利名稱：自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種模具曲面拋光工具，尤其是面向模具曲面自動化拋光，適用於實現拋光技術自動化的場合。
背景技術：
模具型腔表面65％是曲面，其中40％是自由曲面。模具行業的服務對象包括汽車覆蓋件、摩託車覆蓋塑料件，電視機、洗衣機、空調等家用電器，手機殼、車燈殼等電訊產品。這些行業的模具，尤其是塑料模具，對型腔表面粗糙度均有很高要求，部分需要達到鏡面要求，因此，曲面拋光成為必不可少的工藝環節，據統計，拋光佔整個模具製造時間的30％-50％。
自由曲面模具拋光主要由手工操作完成，拋光效率低、勞動強度大、有害身體健康、同時難以保證拋光形面精度的穩定性，拋光品質差。國內模具業粗糙度至Ra0.05μm的拋光技術尚可，但達到Ra0.025μm級的超精密拋光技術尚處摸索階段，大量超精密注塑模具仍需進口。還存在的缺點是1、拋光工具與自由曲面接觸面積小，拋光效率較低；2、拋光面整個區域法向拋光力不穩定且不均勻，不能得到高的拋光品質；3、傳統的柔性拋光工具一般是利用彈簧或柔性拋光材料獲得工具與拋光面之間的柔性接觸，但其柔性程度均是不可以在線進行控制的；4、不能精確地控制局部拋光去除量，進行局域形面精密修正比較麻煩。
(三)
發明內容
為了克服已有技術模具曲面拋光工具的拋光效率低、拋光品質低、不能進行在線控制、局域形面精密修正比較麻煩的不足，本實用新型提供一種拋光效率高、拋光品質高、便於實現在線控制、便於進行局域形面精密修正的自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種用於模具曲面拋光的自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具，所述的拋光工具包括一氣囊、所述的氣囊前端有拋光布作為工作面，所述的氣囊安裝在一保持架內；還包括一使保持架旋轉的旋轉驅動機構，所述的旋轉驅動機構與所述的保持架連接；所述的氣囊通過氣流通道與外氣源入口連接，所述的氣流通道上裝有溢流閥。
進一步，所述的旋轉驅動機構是一電動機，所述的保持架與電動機的輸出軸連接；所述的電動機的輸出軸為空心管，作為氣囊連接外氣源的氣流通道，外氣源入口和溢流閥安裝在所述電動機的後端蓋上，所述的電動機的輸出軸中的空心管一端連通氣囊，另一端連通外氣源入口。
或者是，所述的旋轉驅動機構也可以採用氣動馬達，所述的保持架與氣動馬達的輸出軸連接；所述的氣動馬達的輸出軸為空心管，作為氣囊連接外氣源的氣流通道，外氣源入口和溢流閥安裝在所述氣動馬達的後端蓋上，所述的氣動馬達的輸出軸中的空心管一端連通氣囊，另一端連通外氣源入口。
自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具拋光的基本原理是利用自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具的電動機或氣動馬達驅動氣囊高速旋轉；通過對輸入氣囊的氣壓的控制可以調節氣囊的柔性，從而使拋光頭形成柔性拋光工作面；柔性拋光工作面可方便地與自由曲面形成大面積均勻接觸，達到曲面拋光時均勻的拋光效果和高的拋光效率；將自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具固定在機器人的機械臂上，可以通過機器人控制自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具在自由曲面工件表面的拋光路徑，進而實現拋光過程自動化；而通過對自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具氣囊氣壓的在線控制，可靈活調節拋光表面局部的材料去除量，彌補機器人掃描時程高控制的不精確性，有助於獲得高的形面尺寸精度和穩定的法向拋光力，提高拋光面品質。
本實用新型所述的自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具的有益效果主要表現在(1)、通過調節氣囊的氣壓，可以控制拋光工作面的柔性，拋光工具與自由曲面接觸面積大，拋光效率高；(2)、調節整個工具的進給深度和氣囊氣壓可保證拋光面整個區域法向拋光力穩定且比較均勻，可以得到高的拋光品質(表面粗糙度達到Ra 0.020μm以下)；(3)、通過對溢流閥氣流的控制，可以實時的控制氣囊的氣壓以及曲面的法向拋光力，能夠實現在線控制；(4)、通過氣囊壓力控制，可以精確控制局部拋光去除量，進行局域形面精密修正；(5)、由於拋光工具內設有驅動電機或氣動馬達，由電機或氣動馬達可以直接驅動氣囊以及拋光布轉動，只要通過機器人的機械手調節整個拋光工具的運動路徑，可以實現對模具整個曲面的自動化拋光。
圖1是本實用新型所述的自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。
實施例1參照圖1，一種自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具，所述的拋光工具包括一氣囊7、所述的氣囊7前端有拋光布8作為工作面，所述的氣囊7安裝在一保持架6內；還包括一使保持架旋轉的旋轉驅動機構，旋轉驅動機構10是一電動機，所述的電動機包括有外殼1、後端蓋2、前端蓋3、引入端子12，後端蓋2密封連接在外殼1的一端，前端蓋2密封連接在外殼1的另一端；所述的保持架6與電動機的輸出軸11連接，氣囊7與外氣源入口4連接。電動機的輸出軸11為空心管，作為氣囊7連外氣源入口4的氣流通道；外氣源入口4和溢流閥5安裝在電動機的後端蓋2上，電動機的輸出軸11的空心管一端連通氣囊7，另一端連通外氣源入口4。
其工作原理為高壓氣體通過後端蓋2內的外氣源入口4進入拋光頭，拋光頭內部的氣壓大小由溢流閥5的控制，當氣壓小於溢流閥5設定的值時，溢流閥5處於關閉狀態，氣源經過中空的軸到達氣囊7，反之溢流閥5打開，從而使得氣囊7內的氣壓維持在一個預先設定的恆定值。氣囊7的表面覆蓋著一層拋光布8，在電動機的輸出軸11帶動下高速旋轉，它與自由曲面可形成大面積均勻接觸，從而可得到均勻的拋光效果和高的拋光效率。通過對溢流閥5的氣流控制，可以實時的控制氣囊7的氣壓以及曲面的法向拋光力，能夠實現在線控制；通過氣囊7壓力控制，可以精確控制局部拋光去除量，進行局域形面精密修正。
實施例2參照圖1，一種自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具，所述的拋光工具包括一氣囊7、所述的氣囊7前端有拋光布8作為工作面，所述的氣囊7安裝在一保持架6內；還包括一使保持架旋轉的旋轉驅動機構，旋轉驅動機構10是一氣動馬達，所述的氣動馬達包括有外殼1、後端蓋2、前端蓋3、引入端子12，後端蓋2密封連接在外殼1的一端，前端蓋2密封連接在外殼1的另一端；所述的保持架6與氣動馬達的輸出軸11連接，氣囊7與外氣源入口4連接。氣動馬達的輸出軸11為空心管，作為氣囊7連外氣源入口4的氣流通道；外氣源入口4和溢流閥5安裝在氣動馬達的後端蓋2上，氣動馬達的輸出軸11的空心管一端連通氣囊7，另一端連通外氣源入口4。
其工作原理與上述的實施例1相同。
權利要求1.一種自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具，其特徵在於所述的拋光工具包括一氣囊、所述的氣囊前端有拋光布作為工作面，所述的氣囊安裝在一保持架內；還包括一使保持架旋轉的旋轉驅動機構，所述的旋轉驅動機構與所述的保持架連接；所述的氣囊通過氣流通道與外氣源入口連接，所述的氣流通道上裝有溢流閥。
2.如權利要求1所述的自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具，其特徵在於所述的旋轉驅動機構是一電動機，所述的保持架與電動機的輸出軸連接；所述的電動機的輸出軸為空心管，作為氣囊連接外氣源的氣流通道，外氣源入口和溢流閥安裝在所述電動機的後端蓋上，所述的電動機的輸出軸中的空心管一端連通氣囊，另一端連通外氣源入口。
3.如權利要求1所述的自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具，其特徵在於所述的旋轉驅動機構是一氣動馬達，所述的保持架與氣動馬達的輸出軸連接；所述的氣動馬達的輸出軸為空心管，作為氣囊連接外氣源的氣流通道，外氣源入口和溢流閥安裝在所述氣動馬達的後端蓋上，所述的氣動馬達的輸出軸中的空心管一端連通氣囊，另一端連通外氣源入口。
專利摘要一種自驅動式氣囊壓控柔性拋光工具，所述的拋光工具包括一氣囊、所述的氣囊前端有拋光布作為工作面，所述的氣囊安裝在一保持架內；還包括一使保持架旋轉的旋轉驅動機構，所述的旋轉驅動機構與所述的保持架連接；所述的氣囊通過氣流通道與外氣源入口連接，所述的氣流通道上裝有溢流閥。本實用新型提供一種拋光效率高、拋光品質高、能夠實現在線控制和進行局域形面精密修正的模具曲面拋光工具。
文檔編號B24D99/00GK2732423SQ20042009084
公開日2005年10月12日 申請日期2004年9月30日 優先權日2004年9月30日
發明者計時鳴, 張憲, 張立彬, 張利, 袁巨龍, 何海平, 邢彤, 袁巧玲 申請人:浙江工業大學