CN108340252B - 一种压气式柔性抛光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压气式柔性抛光装置，涉及抛光领域。包括抛光头组件、密封组件、压气组件、定位组件、旋转组件。综合了百叶轮抛光磨头体积小，对抛光开放性差的工件可达性好的特点以气囊抛光柔性好的特点。相对于百叶轮抛光，该装置柔性更好，抛光力更稳定；磨抛头与压气缸采用静密封的压气方式，相对于气囊的动密封效果可靠，方便抛光力的稳定控制。

Description

一种压气式柔性抛光装置
技术领域
本发明涉及抛光领域，具体涉及一种压气式柔性抛光装置。
背景技术
百叶轮柔性抛光技术最早是由西北工业大学提出的针对开放性较差的整体叶盘类工件的柔性抛光。百叶轮具有体积小、结构简单的特点，可有效避免抛光整体叶盘类工件时干涉现象的发生；高速旋转的百叶轮，其叶片在离心力的作用下具备较好的弹性，可在抛光过程中与工件产生随型切触，有效减少过抛或欠抛的发生。然而，该抛光方式具有一定的局限性：
(1)依靠百叶轮离心力进行抛光，抛光力较小，效率不高。
(2)百叶轮本身同轴度影响抛光力的稳定以及抛光表面精度。
(3)不同百叶轮材质、粘结胶体的不同均会影响抛光表面质量一致性。
发明内容
本发明解决的技术问题是：本发明的目的在于解决目前对开放性较差的整体叶盘柔性抛光方式的不足。小型磨头体积小，可避免抛光干涉的发生；利用弹性气囊支撑磨抛圈，不仅可以与工件充分接触，而且抛光力稳定、抛光一致性佳；将微型压气缸与弹性气囊采用连接方式，气密性可靠；通过微调活塞杆长度，可控制弹性气囊压紧力，从而控制抛光力大小，实现对开放性差的工件进行柔性抛光的目的。
本发明的技术方案是：一种压气式柔性抛光装置，其特征在于，包括壳体1、驱动装置、定位连接杆5、充气组件、弹性气囊11和磨抛圈12；所述驱动装置位于壳体1内，充气组件一端与驱动装置连接，另一端依次被弹性气囊11和磨抛圈12包裹；驱动装置驱动充气组件对弹性气囊11进行充气，使得磨抛圈12被顶起，对待抛光产品进行抛光；定位连接杆5一端内径大于另一端内径，且大径端沿轴线开有盲孔，开孔处对应的杆壁上对称开有两个凸起，凸起采用弹性材料制成，凸起轴线与定位连接杆5轴线存在夹角；所述驱动装置包括电机2和联轴器3，电机2输出端与联轴器3一端连接，联轴器3另一端与定位连接杆5小径端轴承连接；充气组件包括活塞杆6、定位端盖7和带缸主轴8；定位端盖7整体为柱状体，为沿轴线两端开口的空腔体；定位端盖7靠近定位连接杆5一端的内壁上，对称开有两个盲孔，盲孔轴线与定位端盖7轴线相互平行，且盲孔的轴线长度，大于等于定位连接杆5上凸起的长度；活塞杆6为多阶柱状体，小径端与定位连接杆5大径端螺纹连接，中部穿过定位端盖7空腔后，大径端与带缸主轴8一端螺纹连接，带缸主轴8另一端被弹性气囊11包裹，包裹后分别通过第一固定件和第二固定件进行密封；带缸主轴8内腔内设有通气孔，能够向弹性气囊11输入气体；弹性气囊11外壁设有磨抛圈12；在抛光前，通过活塞杆6挤压带缸主轴8缸体内空气，将空气通过通气孔压入弹性气囊内，弹性气囊撑起磨抛圈，对待抛光产品进行抛光；通过手动旋转定位端盖7带动活塞杆6一起转动改变活塞杆6的外伸长度，调整弹性气囊11内气压大小，改变抛光柔性程度。
本发明的进一步技术方案是：所述第一固定件为两个形状相同的半圆形紧固件，半圆形两端开用通孔，两个半圆形紧固件上对应位置的通孔，通过螺纹连接进行紧固。
本发明的进一步技术方案是：所述第二固定件为紧固端盖14；所述紧固端盖圆形盘状结构，外围高台内径大于带缸主轴末端，实现压紧气囊，盘形结构中心为带螺纹柱形结构。
本发明的进一步技术方案是：所述弹性气囊11和磨抛圈12之间为可拆卸式连接。抛光时气囊充气胀紧磨抛圈，更换磨抛圈时放气拆卸。
本装置工作过程为：在抛光前，通过活塞杆挤压带缸主轴缸体内空气，将空气通过带缸主轴中的微细孔压入弹性气囊内，弹性气囊撑起磨抛圈，使抛光头获得良好的柔性，弹性气囊和磨抛圈可以根据待抛面特征选择相应的形状；通过手动旋转定位端盖带动活塞杆一起转定改变活塞杆的外伸长度的调节，调整弹性气囊内气压大小，改变抛光柔性程度；抛光过程中，电机带动定位连杆、带缸主轴及弹性气囊等部件共同转动，压气部件与弹性气囊之间为静密封，密封效果可靠；弹性气囊可以根据待抛型面选择相应的形状，配合磨抛圈以及带缸主轴的共同作用使弹性气囊保持所需形状；抛光完成以后，手动按压定位连接杆上的弹性装置，活塞杆在气囊内气压作用下被弹出，实现放气过程，可根据需要更换气囊和磨抛圈或调整活塞杆外伸长度。
发明效果
本发明的技术效果在于：
1.此装置抛光头体积小，结构简单可深入开放性差的整体叶盘类工件进行有效抛光。
2.弹性气囊充气后柔性好，气囊压力可根据需要进行调整，抛光效果好。
3.微型气缸与抛光头之间通气采用静连接机构，密封可靠，有效避免了动密封导致的漏气现象。
4.保证抛光头柔性的同时，弹性气囊可以根据待抛型面选择相应的形状，配合磨抛圈以及带缸主轴的共同作用使弹性气囊保持所需形状(抛凹面时使其呈现鼓形，抛平面时使其成圆柱形等)。
附图说明
图1为一种压气式柔性抛光装置的剖视图；
图2为零件8～14的部装图；
图3为活塞杆的主视图与俯视图；
图4为定位端盖的主视图与俯视图；
图5为定位连接杆的主视图与俯视图。
图6为第一紧固件示意图
图7为第二紧固件示意图
附图标记说明：1—壳体；2—电机；3—联轴器；4—轴承；5—定位连接杆；6—活塞杆；7—定位端盖；8—带缸主轴；9—密封圈；10—第一紧固件；11—弹性气囊；12—磨抛圈；13—密封圈；14—第二紧固件；15—；16—；17—；
具体实施方式
参见图1-图7，一种压气式柔性抛光装置，包括壳体、电机、联轴器、轴承、定位连接杆、活塞杆、定位端盖、带缸主轴、半圆形紧固件、弹性气囊、磨抛圈、紧固端盖。电机固定于壳体内，由外部供电；输出端与定位连接杆相连接；定位连接杆另一侧为活塞杆；活塞杆穿过定位端盖中间方形孔；定位端盖螺纹连接端与带缸主轴相连接；带缸主轴靠近末端外部为弹性气囊；弹性气囊外围为磨抛圈；紧固端盖位于带缸主轴的底端。
电机主轴输出端通过联轴器与定位连接杆相连接，实现电机带动定位连接杆一起转动。
定位连接杆靠近活塞侧为方形杆件结构，当其通过定位端盖中间的方形孔时可带动定位端盖一起转动；定位连接杆方形杆部位两相对面各有一条状弹性件当深入定位端盖内时可防止定位连接杆与定位端盖轴向发生相对运动。
定位连接杆与活塞杆通过螺纹相连，当可通过螺纹转动实现活塞杆的长度调整，进而控制弹性气囊内部气压。
活塞杆的中部为方形结构，通过定位端盖的方形孔，防止活塞杆的与其发生相对转动。
定位端盖通过螺纹与带缸主轴的缸体连接，定位端盖的中间为方形孔可防止活塞杆与定位连接杆发生周向运动，定位端盖的相对两侧面设两径向定位孔，用来对定位连接杆进行轴向定位。
带缸主轴的一端为缸体结构，轴的中心为通气孔，通气孔时缸体与气囊内部气体想通。
气囊为弹性耐磨材料，气囊一端置于带缸主轴的沟槽内，利用半圆形紧固件与垫圈将弹性气囊该端密封；气囊另一端利用密封圈与紧固端盖进行密封。
本装置参考百叶轮柔性抛光装置，使用气囊结合砂带圈的抛光头代替百叶轮抛光头，使柔性更佳，抛光力更平稳。增加带缸主轴，增添微型压气结构，微型压气缸通过带缸主轴的微细孔结构与气囊实现静密封，通过活塞杆挤压带缸主轴缸体内空气，将空气通过带缸主轴中的微细孔压入弹性气囊内，弹性气囊撑起磨抛圈，使抛光头获得良好的柔性，弹性气囊和磨抛圈可以根据待抛面特征选择相应的形状；通过改变活塞杆的长度，可以调整弹性气囊内气压大小，调节抛光柔性程度；抛光过程中，电机带动定位连杆、带缸主轴及弹性气囊等部件共同转动，压气部件与弹性气囊之间为静密封，密封效果可靠；弹性气囊可以根据待抛型面选择相应的形状，配合磨抛圈以及带缸主轴的共同作用使弹性气囊保持所需形状(抛凸面时使其成凹形、抛凹面时使其呈现鼓形，抛平面时使其成圆柱形等)。
下面结合每个附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
如图1～5所示，本发明是一种压气式柔性抛光装置，其特征主要在于，包括壳体1、电机2、联轴器3、轴承4、定位连接杆5、活塞杆6、定位端盖7、带缸主轴8、密封圈9、半圆形紧固件10、弹性气囊11、磨抛圈12、密封圈13、紧固端盖14。电机2固定于壳体1内，由外部供电；电机1通过联轴器3与定位连接杆5相连接；定位连接杆5穿过轴承4，另一侧与活塞杆6连接；活塞杆6穿过定位端盖7；定位端盖7带活塞侧与带缸主轴8相连接；带缸主轴8末端外部为弹性气囊11；弹性气囊11由密封圈9、半圆形紧固件10与密封圈13、紧固端盖14对其进行密封；弹性气囊1外围为磨抛圈12；紧固端盖14位于带缸主轴8的底端面。
如图3、图4所示，一方面活塞杆6可以将带缸主轴8缸体内的气体压入弹性气囊11，另一方面活塞杆8杆长可以通过螺纹机构进行调整；在工作过程中，活塞杆6的中部的方形结构与定位端盖7中部的方孔始终相配合，防止发生相对周向转动。
如图4、图5所示，当定位连接杆5拔出定位端盖7时，弹性气囊11内气体通过带缸主轴8内部的微细孔回流至缸体，可以对磨抛圈12进行更换，同时，定位连接杆5可以转动调节活塞杆6的杆长；当把定位连接杆5压入定位端盖7时，带缸主轴8缸体内的气体被压入弹性气囊11，定位连接杆6的方形块与定位端盖7的方形孔配合，且定位连接杆5端面的弹性定位条与定端盖7的定位小孔相锁紧，防止活塞杆6发生轴向位移。

Claims (4)

1.一种压气式柔性抛光装置，其特征在于，包括壳体(1)、驱动装置、定位连接杆(5)、充气组件、弹性气囊(11)和磨抛圈(12)；所述驱动装置位于壳体(1)内，充气组件一端与驱动装置连接，另一端依次被弹性气囊(11)和磨抛圈(12)包裹；驱动装置通过定位连接杆(5)驱动充气组件对弹性气囊(11)进行充气，使得磨抛圈(12)被顶起，对待抛光产品进行抛光；定位连接杆(5)一端内径大于另一端内径，且大径端沿轴线开有盲孔，开孔处对应的杆壁上对称开有两个凸起，凸起采用弹性材料制成，凸起轴线与定位连接杆(5)轴线存在夹角；所述驱动装置包括电机(2)和联轴器(3)，电机(2)输出端与联轴器(3)一端连接，联轴器(3)另一端与定位连接杆(5)小径端轴承连接；充气组件包括活塞杆(6)、定位端盖(7)和带缸主轴(8)；定位端盖(7)整体为柱状体，为沿轴线两端开口的空腔体；定位端盖(7)靠近定位连接杆(5)一端的内壁上，对称开有两个盲孔，盲孔轴线与定位端盖(7)轴线相互平行，且盲孔的轴线长度，大于等于定位连接杆(5)上凸起的长度；活塞杆(6)为多阶柱状体，小径端与定位连接杆(5)大径端螺纹连接，中部穿过定位端盖(7)空腔后，大径端与带缸主轴(8)一端螺纹连接，带缸主轴(8)另一端被弹性气囊(11)包裹，包裹后分别通过第一固定件和第二固定件进行密封；带缸主轴(8)内腔内设有通气孔，能够向弹性气囊(11)输入气体；弹性气囊(11)外壁设有磨抛圈(12)；在抛光前，通过活塞杆(6)挤压带缸主轴(8)缸体内空气，将空气通过通气孔压入弹性气囊内，弹性气囊撑起磨抛圈，对待抛光产品进行抛光；通过手动旋转定位端盖(7)带动活塞杆(6)一起转动改变活塞杆(6)的外伸长度，调整弹性气囊(11)内气压大小，改变抛光柔性程度。
2.如权利要求1所述的一种压气式柔性抛光装置，其特征在于，所述第一固定件为两个形状相同的半圆形紧固件，半圆形两端开用通孔，两个半圆形紧固件上对应位置的通孔，通过螺纹连接进行紧固。
3.如权利要求1所述的一种压气式柔性抛光装置，其特征在于，所述第二固定件为紧固端盖(14)；所述紧固端盖为圆形盘状结构，外围高台内径大于带缸主轴末端，实现压紧气囊，盘形结构中心为带螺纹柱形结构。
4.如权利要求1所述的一种压气式柔性抛光装置，其特征在于，所述弹性气囊(11)和磨抛圈(12)之间为可拆卸式连接。
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