專利名稱：自驅(qū)動式氣囊壓控柔性拋光工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明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，適用于實(shí)現(xiàn)拋光技術(shù)自動化的場合。
背景技術(shù)：
模具型腔表面65％是曲面，其中40％是自由曲面。模具行業(yè)的服務(wù)對象包括汽車覆蓋件、摩托車覆蓋塑料件，電視機(jī)、洗衣機(jī)、空調(diào)等家用電器，手機(jī)殼、車燈殼等電訊產(chǎn)品。這些行業(yè)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(dá)到鏡面要求，因此，曲面拋光成為必不可少的工藝環(huán)節(jié)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，拋光占整個(gè)模具制造時(shí)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(qiáng)度大、有害身體健康、同時(shí)難以保證拋光形面精度的穩(wěn)定性，拋光品質(zhì)差。國內(nèi)模具業(yè)粗糙度至Ra0.05μm的拋光技術(shù)尚可，但達(dá)到Ra0.025μm級的超精密拋光技術(shù)尚處摸索階段，大量超精密注塑模具仍需進(jìn)口。還存在的缺點(diǎn)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(gè)區(qū)域法向拋光力不穩(wěn)定且不均勻，不能得到高的拋光品質(zhì)；3、傳統(tǒng)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(jìn)行控制的；4、不能精確地控制局部拋光去除量，進(jìn)行局域形面精密修正比較麻煩。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)模具曲面拋光工具的拋光效率低、拋光品質(zhì)低、不能進(jìn)行在線控制、局域形面精密修正比較麻煩的不足，本發(fā)明提供一種拋光效率高、拋光品質(zhì)高、便于實(shí)現(xiàn)在線控制、便于進(jìn)行局域形面精密修正的自驅(qū)動式氣囊壓控柔性拋光工具。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種用于模具曲面拋光的自驅(qū)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(nèi)；還包括一使保持架旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)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(jìn)一步，所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)是一電動機(jī)，所述的保持架與電動機(jī)的輸出軸連接；所述的電動機(jī)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(jī)的后端蓋上，所述的電動機(jī)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(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)也可以采用氣動馬達(dá)，所述的保持架與氣動馬達(dá)的輸出軸連接；所述的氣動馬達(dá)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(dá)的后端蓋上，所述的氣動馬達(dá)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(qū)動式氣囊壓控柔性拋光工具拋光的基本原理是利用自驅(qū)動式氣囊壓控柔性拋光工具的電動機(jī)或氣動馬達(dá)驅(qū)動氣囊高速旋轉(zhuǎn)；通過對輸入氣囊的氣壓的控制可以調(diào)節(jié)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(dá)到曲面拋光時(shí)均勻的拋光效果和高的拋光效率；將自驅(qū)動式氣囊壓控柔性拋光工具固定在機(jī)器人的機(jī)械臂上，可以通過機(jī)器人控制自驅(qū)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(jìn)而實(shí)現(xiàn)拋光過程自動化；而通過對自驅(qū)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(diào)節(jié)拋光表面局部的材料去除量，彌補(bǔ)機(jī)器人掃描時(shí)程高控制的不精確性，有助于獲得高的形面尺寸精度和穩(wěn)定的法向拋光力，提高拋光面品質(zhì)。
本發(fā)明所述的自驅(qū)動式氣囊壓控柔性拋光工具的有益效果主要表現(xiàn)在(1)、通過調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)整個(gè)工具的進(jìn)給深度和氣囊氣壓可保證拋光面整個(gè)區(qū)域法向拋光力穩(wěn)定且比較均勻，可以得到高的拋光品質(zhì)(表面粗糙度達(dá)到Ra 0.020μm以下)；(3)、通過對溢流閥氣流的控制，可以實(shí)時(shí)的控制氣囊的氣壓以及曲面的法向拋光力，能夠?qū)崿F(xiàn)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(jìn)行局域形面精密修正；(5)、由于拋光工具內(nèi)設(shè)有驅(qū)動電機(jī)或氣動馬達(dá)，由電機(jī)或氣動馬達(dá)可以直接驅(qū)動氣囊以及拋光布轉(zhuǎn)動，只要通過機(jī)器人的機(jī)械手調(diào)節(jié)整個(gè)拋光工具的運(yùn)動路徑，可以實(shí)現(xiàn)對模具整個(gè)曲面的自動化拋光。


圖1是本發(fā)明所述的自驅(qū)動式氣囊壓控柔性拋光工具的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1參照圖1，一種自驅(qū)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(nèi)；還包括一使保持架旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)10是一電動機(jī)，所述的電動機(jī)包括有外殼1、后端蓋2、前端蓋3、引入端子12，后端蓋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(jī)的輸出軸11連接，氣囊7與外氣源入口4連接。電動機(jī)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(jī)的后端蓋2上，電動機(jī)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后端蓋2內(nèi)的外氣源入口4進(jìn)入拋光頭，拋光頭內(nèi)部的氣壓大小由溢流閥5的控制，當(dāng)氣壓小于溢流閥5設(shè)定的值時(shí)，溢流閥5處于關(guān)閉狀態(tài)，氣源經(jīng)過中空的軸到達(dá)氣囊7，反之溢流閥5打開，從而使得氣囊7內(nèi)的氣壓維持在一個(gè)預(yù)先設(shè)定的恒定值。氣囊7的表面覆蓋著一層拋光布8，在電動機(jī)的輸出軸11帶動下高速旋轉(zhuǎn)，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(shí)時(shí)的控制氣囊7的氣壓以及曲面的法向拋光力，能夠?qū)崿F(xiàn)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(jìn)行局域形面精密修正。
實(shí)施例2參照圖1，一種自驅(qū)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(nèi)；還包括一使保持架旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)10是一氣動馬達(dá)，所述的氣動馬達(dá)包括有外殼1、后端蓋2、前端蓋3、引入端子12，后端蓋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(dá)的輸出軸11連接，氣囊7與外氣源入口4連接。氣動馬達(dá)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(dá)的后端蓋2上，氣動馬達(dá)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(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
1.一種自驅(qū)動式氣囊壓控柔性拋光工具，其特征在于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(nèi)；還包括一使保持架旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)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(quán)利要求1所述的自驅(qū)動式氣囊壓控柔性拋光工具，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)是一電動機(jī)，所述的保持架與電動機(jī)的輸出軸連接；所述的電動機(jī)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(jī)的后端蓋上，所述的電動機(jī)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(quán)利要求1所述的自驅(qū)動式氣囊壓控柔性拋光工具，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)是一氣動馬達(dá)，所述的保持架與氣動馬達(dá)的輸出軸連接；所述的氣動馬達(dá)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(dá)的后端蓋上，所述的氣動馬達(dá)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。
全文摘要
一種自驅(qū)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(nèi)；還包括一使保持架旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)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。本發(fā)明提供一種拋光效率高、拋光品質(zhì)高、能夠?qū)崿F(xiàn)在線控制和進(jìn)行局域形面精密修正的模具曲面拋光工具。
文檔編號B24D99/00GK1754660SQ20041006680
公開日2006年4月5日 申請日期2004年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月29日
發(fā)明者計(jì)時(shí)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(yè)大學(xué)