專利名稱：新型模具拋光柔順執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模具加工設(shè)備，尤其涉及一種新型模具拋光柔順執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
模具型腔表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常為自由表面，加工困難。目前，工業(yè)領(lǐng)域常用的模具拋光方法，按材料去除的基本原理可以分為化學(xué)腐蝕拋光、磨粒磨損拋光和傳統(tǒng)機(jī)械刀具拋光等?；瘜W(xué)腐蝕拋光可增加模具表面的區(qū)域光整度，但是由于模具各區(qū)域溶液深度不同，難以適應(yīng)模具自由表面的整體變化趨勢(shì)。磨粒磨損拋光對(duì)磨粒流的噴射速度和角度要求較高，難以控制。傳統(tǒng)機(jī)械刀具直接拋光由于刀具和工件間仍為剛性接觸，拋光過(guò)程中易劃傷工件表面。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種新型模具拋光柔順執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可自動(dòng)調(diào)節(jié)拋光力，并調(diào)節(jié)拋光刀具的位置和姿態(tài)，操作和控制方便，可以適應(yīng)模具自由表面的整體變化趨勢(shì)，并且拋光過(guò)程中不會(huì)劃傷工件表面，非常具有實(shí)用性。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種新型模具拋光柔順執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括與機(jī)器人的末端執(zhí)行頭固定連接的上端固定盤，上端固定盤下表面設(shè)置有若干活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈，其旋轉(zhuǎn)軸呈等邊三角形布置，氣缸固定連接于活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈下端，并與控制器連接，氣缸的活塞桿端連接有單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承；單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承的下端連接有中間關(guān)節(jié)連接盤，刀具卡盤固定連接于中間關(guān)節(jié)連接盤下表面，刀具卡盤下表面連接有刀具，刀具上設(shè)置有與控制器連接的多維力傳感器。作為優(yōu)選，所述活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈呈環(huán)形均勻分布于上端固定盤下表面。作為優(yōu)選，所述上端固定盤為圓形，所述活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈為三個(gè)，呈120°沿上端固定盤周向均勻分布，所述單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承呈120°均勻分布在中間關(guān)節(jié)連接盤上表面。作為優(yōu)選，所述單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承的每個(gè)關(guān)節(jié)具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型可自動(dòng)調(diào)節(jié)拋光力，并調(diào)節(jié)拋光刀具的位置和姿態(tài)，本實(shí)用新型工作時(shí)，多維力傳感器首先檢測(cè)刀具與模具表面的接觸力，傳遞給控制器，控制器計(jì)算出接觸應(yīng)力，并與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)比較，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)算法坐出決策，發(fā)出控制信號(hào)到電磁閥調(diào)節(jié)氣缸內(nèi)流體的壓力和流量；氣缸活塞桿在流體壓力作用下作直線運(yùn)動(dòng)，三個(gè)活塞桿的直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈和單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承實(shí)現(xiàn)在空間上有限可控范圍內(nèi)的任意動(dòng)作，此動(dòng)作通過(guò)中間關(guān)節(jié)連接盤得以體現(xiàn)，最終調(diào)節(jié)刀具的位置和姿態(tài)；多維力傳感器再次檢測(cè)刀具與工件表面的應(yīng)力信息，反饋給控制器，控制器運(yùn)用閉環(huán)控制重新發(fā)出新的控制信號(hào)，如此循環(huán)。本實(shí)用新型操作和控制方便，可以適應(yīng)模具自由表面的整體變化趨勢(shì)，并且拋光過(guò)程中不會(huì)劃傷工件表面，非常具有實(shí)用性。
圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的安裝及工作示意圖。
具體實(shí)施方式
作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，如圖I和圖2所示，一種新型模具拋光柔順執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括與機(jī)器人9的末端執(zhí)行頭固定連接的上端固定盤1，上端固定盤I用以承載整個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。上端固定盤I下表面設(shè)置有若干活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈2，其旋轉(zhuǎn)軸呈等邊三角形布置，所述活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈2呈環(huán)形均勻分布于上端固定盤I下表面。在本實(shí)施例中，作為優(yōu)選，所述上端固定盤I為圓形，所述活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈2為三個(gè)，呈120°沿上端固定盤I周向均勻分布。氣缸3固定連接于活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈2下端，并與控制器連接，由控制器控制氣缸3內(nèi)流體產(chǎn)生活塞桿運(yùn)動(dòng)，是整個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件，氣缸3的活塞桿端連接有單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承4 ;在本實(shí)施例中，作為優(yōu)選，所述單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承4的每個(gè)關(guān)節(jié)具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，可實(shí)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承4的下端連接有中間關(guān)節(jié)連接盤5，中間關(guān)節(jié)連接盤5是整個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)柔順執(zhí)行的體現(xiàn)機(jī)構(gòu)，在本實(shí)施例中，作為優(yōu)選，所述單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承4呈120°均勻分布在中間關(guān)節(jié)連接盤5上表面。刀具卡盤6固定連接于中間關(guān)節(jié)連接盤5下表面，刀具卡盤6下表面連接有刀具7，刀具7上設(shè)置有與控制器連接的多維力傳感器。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下將待加工的模具11置于工作臺(tái)10上，多維力傳感器首先檢測(cè)刀具7與模具11表面的接觸力，傳遞給控制器，控制器計(jì)算出接觸應(yīng)力，并與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)比較，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)算法坐出決策，發(fā)出控制信號(hào)到電磁閥調(diào)節(jié)氣缸3內(nèi)流體的壓力和流量；氣缸3的活塞桿在流體壓力作用下作直線運(yùn)動(dòng)，三個(gè)活塞桿的直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈2和單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承4實(shí)現(xiàn)在空間上有限可控范圍內(nèi)的任意動(dòng)作，此動(dòng)作通過(guò)中間關(guān)節(jié)連接盤5得以體現(xiàn)，最終調(diào)節(jié)刀具7的位置和姿態(tài)；多維力傳感器再次檢測(cè)刀具7與模具11表面的應(yīng)力信息，反饋給控制器，控制器運(yùn)用閉環(huán)控制重新發(fā)出新的控制信號(hào)，如此循環(huán)，完成模具加工。以上所述僅為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和明顯變形方式等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種新型模具拋光柔順執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于包括與機(jī)器人(9)的末端執(zhí)行頭固定連接的上端固定盤(1)，上端固定盤(I)下表面設(shè)置有若干活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈(2)，其旋轉(zhuǎn)軸呈等邊三角形布置，氣缸(3)固定連接于活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈(2)下端，并與控制器連接，氣缸(3)的活塞桿端連接有單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承(4);單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承(4)的下端連接有中間關(guān)節(jié)連接盤(5),刀具卡盤(6)固定連接于中間關(guān)節(jié)連接盤(5)下表面,刀具卡盤(6)下表面連接有刀具(7)，刀具(7)上設(shè)置有與控制器連接的多維力傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型模具拋光柔順執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈(2)呈環(huán)形均勻分布于上端固定盤(I)下表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型模具拋光柔順執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述上端固定盤(I)為圓形，所述活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈(2)為三個(gè)，呈120°沿上端固定盤(I)周向均勻分布，所述單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承(4)呈120°均勻分布在中間關(guān)節(jié)連接盤(5)上表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的新型模具拋光柔順執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承(4)的每個(gè)關(guān)節(jié)具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型模具拋光柔順執(zhí)行機(jī)構(gòu)，涉及一種模具加工設(shè)備，包括與機(jī)器人的末端執(zhí)行頭固定連接的上端固定盤，上端固定盤下表面設(shè)置有若干活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈，其旋轉(zhuǎn)軸呈等邊三角形布置，氣缸固定連接于活動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉸鏈下端，并與控制器連接，氣缸的活塞桿端連接有單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承；單桿形球頭桿端關(guān)節(jié)軸承的下端連接有中間關(guān)節(jié)連接盤，刀具卡盤固定連接于中間關(guān)節(jié)連接盤下表面，刀具卡盤下表面連接有刀具，刀具上設(shè)置有與控制器連接的多維力傳感器。本實(shí)用新型可自動(dòng)調(diào)節(jié)拋光力，并調(diào)節(jié)拋光刀具的位置和姿態(tài)，操作和控制方便，可以適應(yīng)模具自由表面的整體變化趨勢(shì)，并且拋光過(guò)程中不會(huì)劃傷工件表面，非常具有實(shí)用性。
文檔編號(hào)B24B19/20GK202428288SQ201120502190
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者劉建新, 劉渝, 呂建軍 申請(qǐng)人:西華大學(xué)