[发明专利]多运动自由度的气囊柔性研抛工具

权利要求书

1.一种多运动自由度的气囊柔性研抛工具，可以快速实现从来料到研磨在到抛光的一整套加工体系。其特征在于，包括：回转单元，通过立柱(26)的转动来实现1个自由度的空间转动运动；平行机械臂装置，通过机械臂大、小臂的伸缩来实现水平和竖直方向的2个自由度运动；腕部摆动机构，通过腕部的摆轴来实现工具头绕机械臂的1个自由度的摆动运动；研磨工具头，通过树脂球与工件进行刚性接触，实现粗磨、精磨工序；抛光工具头，通过螺纹外圈与工具头连接件进行螺纹连接，与工件进行柔性接触，搭配聚氨酯抛光垫和氧化铈抛光液进行抛光工序。

2.根据权利要求1所述的采用多运动自由度的气囊柔性研抛工具，其特征在于，回转单元及腕部摆动机构都采用涡轮(12)蜗杆(11)的传动方式来实现转动，通过双电机主动消隙控制涡轮蜗杆副的传动间隙，提高回转精度，利用涡轮蜗杆的大传动比代替减速器实现减速功能。

3.根据权利要求1所述的采用多运动自由度的气囊柔性研抛工具，其特征在于，机械臂采用平行四边形框架对角推缸驱动的结构形式，电动缸由伺服电机经安全离合器驱动丝杠做回转运动，将丝杠的旋转运动转换为丝母及推杆的直线运动，通过控制对角线上的电动缸的伸缩运动，来实现机械臂的水平和竖直运动。根据权利要求1所述的采用多运动自由度的气囊柔性研抛工具，其特征在于，研磨阶段，工具头采用金刚石树脂材料，粒度分别为100#用于粗磨，400#用于粗磨，采用球冠式设计，并利用气缸装置，减少轴向的刚性冲击。

4.根据权利要求1所述的采用多运动自由度的气囊柔性研抛工具，其特征在于，抛光气囊(7)采用球冠式结构，并用气囊金属圈(8)将其粘连并与之固定，方便更换，同时气囊金属圈搭接在螺纹外圈(6)的内环，通过螺纹连接靠压力将气囊固定于气囊连接件(5)与螺纹外圈之间，气囊连接件靠4个螺纹固定孔与工具头连接件(3)相连，整个结构简单紧凑，更换方便，只需将工具头连接件换下即可。

5.根据权利要求1所述的采用多运动自由度的气囊柔性研抛工具，其特征在于，工具采用同一传动部件，通过快速方便的更换树脂球工具头，气囊工具头，来实现研磨和抛光工序的转换，结构简单，快速方便。

6.根据权利要求1所述的采用多运动自由度的气囊柔性研抛工具，其特征在于，本工具将研磨和抛光集成到同一装置上，通过实验研究确定不同阶段的工艺参数，在工艺上达到整体加工效果的最优值，实现研磨与抛光的良好对接。