一种气囊抛光头及气囊抛光装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种气囊抛光头及气囊抛光装置，气囊抛光头包括抛光机器人，还包括用于检测抛光头作用在待抛光工件上的压力大小的多维力传感器，所述多维力传感器的一端与所述抛光机器人的执行机构连接，所述多维力传感器的另一端连接用于驱动抛光头转动的驱动机构，且所述抛光头设置在所述驱动机构上。本实用新型专利技术的目的在于提供一种气囊抛光头及气囊抛光装置，解决由于机器人的刚度和运动精度不够带来的抛光压力不稳定，从而导致材料去除量不稳定，抛光过程面形收敛慢的问题。抛光过程面形收敛慢的问题。抛光过程面形收敛慢的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种气囊抛光头及气囊抛光装置


[0001]本技术涉及气囊抛光
，尤其涉及一种气囊抛光头及气囊抛光装置。

技术介绍

[0002]气囊抛光作为一种重要的抛光技术，在光学精密抛光领域得到了广泛的应用，传统的气囊抛光技术需要五轴精密机床控制抛光头的位置姿态实现空间全自由度的变换，导致非标机床的结构复杂，成本高。机器人控制气囊抛光头、柔性抛光头进行光学元件抛光，受到了越来越多的应用，利用机器人的空间移动六自由度全覆盖的功能，控制抛光头的空间位置任意变换，同时机器人属于商业应用的成熟产品，相比于五轴精密机床的价格成本具有明显优势，性能稳定。
[0003]由于机器人自身的刚度和移动精度限制，决定了其只能用于粗加工，不能用于元件的精密修形，机器人的长臂式结构决定了其刚度，在其执行机构承受的压力较大时，变形较大，导致作用于待抛光工件上的实际压力与理论的加工压力偏差较大，现有的解决方法通常是采用较大负载的机器人来达到提高系统刚度，降低负载惯性误差的目的，这样同时会造成机器人的性能冗余，成本高，占地面积达等缺点。另一方面，机器人的亚毫米级移动误差作用在终端的执行机构上，影响抛光压力的稳定。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种气囊抛光头及气囊抛光装置，解决由于机器人的刚度和运动精度不够带来的抛光压力不稳定，从而导致材料去除量不稳定，抛光过程面形收敛慢的问题。
[0005]本技术通过下述技术方案实现：
[0006]在本申请的第一个方面中，本申请提供了一种气囊抛光头，包括气囊抛光头主体，气囊抛光头主体的充气口设置有充气密封嘴。
[0007]优选地，所述气囊抛光头主体设置有用于检测气囊压强的压强传感器。
[0008]优选地，所述压强传感器设置为无线压强传感器。
[0009]优选地，所述气囊包括第一橡胶层、织布层和第二橡胶层；所述第一橡胶层、所述织布层以及所述第二橡胶层依次设置。
[0010]在本申请的第二个方面中，本申请提供了一种气囊抛光装置，包括抛光机器人，还包括用于检测抛光头作用在待抛光工件上的压力大小的多维力传感器，所述多维力传感器的一端与所述抛光机器人的执行机构连接，所述多维力传感器的另一端连接用于驱动抛光头转动的驱动机构，且所述抛光头设置在所述驱动机构上；
[0011]其中，所述抛光头采用如上所述的一种气囊抛光头或弹性抛光头。
[0012]优选地，所述多维力传感器设置为三维力传感器。
[0013]本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0014]1、相比于现有气囊抛光头的充气口连接压缩空气，本申请气囊抛光头上安装密封
充气嘴，为无源气囊抛光头，降低了设备成本、结构设计的复杂度以及设备整体的重量，当将其连接在抛光机器人的驱动机构上时，由于整体重量降低，提高了抛光过程的压力稳定性；
[0015]2、通过多维力传感器实时获取抛光头作用在待抛光工件上的压力大小，从而来判断执行机构的实际进给量是否与预设进给量一致，在不一致时可以及时调整实际的进给量，使得作用在待抛光工件上的实际压力等于预设压力，以保证抛光过程的压力稳定性，从而实现抛光过程材料去除量的稳定控制，大幅提高抛光的效率和面形收敛精度。
附图说明
[0016]此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：
[0017]图1为本技术气囊抛光头的结构示意图；
[0018]图2为本技术气囊抛光装置的部分结构示意图；
[0019]图3为本技术待抛光元件抛光过程中三维力传感器各分力与抛光压力的关系示意图；
[0020]图4为本技术待抛光元件的抛光压力与进给量之间的关系示意图；
[0021]附图中标记及对应的零部件名称：
[0022]1、机器人；2、多维力传感器；3、驱动机构；4、抛光头；5、待抛光工件；6、气囊抛光头主体；7、充气密封嘴；8、压强传感器；9、气囊。
具体实施方式
[0023]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。
[0024]实施例1
[0025]本实施例提供了一种气囊抛光头，如图1所示，包括气囊抛光头主体6，气囊抛光头主体6的充气口设置有充气密封嘴7。具体地，本实施例中的气囊抛光头主体6的驱动轴上设置有与气囊9连通的通孔，通孔的上端(驱动轴的顶部)安装有充气密封嘴7，从而进行充放气。
[0026]相比于现有气囊抛光头的充气口连接压缩空气，本申请气囊抛光头上通过安装密封充气嘴为气囊抛光头进行充放气，降低了设备成本、结构设计的复杂度以及设备整体的重量，当将其连接在抛光机器人1的驱动机构3上时，由于气囊抛光头整体重量降低，提高了抛光过程的压力稳定性。
[0027]进一步地，由于对不同待抛光工件5进行抛光时，抛光位置、抛光角度以及气囊9内部的压强都不相同，为便于获取气囊抛光头的气囊9压强，本实施例中还设置有用于检测气囊 9压强的压强传感器8。具体地，为准确的检测到气囊9内部的压强，本实施例中的压强传感器8设置在通孔的下端(驱动轴的底部)且压强传感器8设置为无线压强传感器。
[0028]进一步地，考虑到现有技术中的气囊多由橡胶制成，由于橡胶在与待抛光工件5进行接触的过程中，气囊内部压力变化容易导致橡胶被拉伸产生形变，因此，在本实施例中，
为减小气囊的形变量，本实施例中的气囊包括第一橡胶层、织布层以及第二橡胶层，且第一橡胶层、织布层以及第二橡胶层依次设置，由于织布层不易发生形变，因此加工过程中气囊不易出现形变。
[0029]实施例2
[0030]本实施例提供了一种气囊抛光装置，如图2
‑
4所示，包括抛光机器人1，还包括用于检测抛光头4作用在待抛光工件5上的压力大小的多维力传感器2，多维力传感器2的一端与抛光机器人1的执行机构连接，多维力传感器2的另一端连接用于驱动抛光头4转动的驱动机构3，且抛光头4设置在驱动机构3上；
[0031]其中，本实施例中的抛光头4采用如实施例1所提供的气囊抛光头或者现有技术中的弹性抛光头。
[0032]以下对本申请的工作原理进行说明：
[0033]气囊抛光装置进行抛光时，首先由驱动执行机构按照预设夹角和预设进给量向待抛光工件5运动，并在运动过程中实时读取多维力传感器2的测量压力值；其次，在待抛光工件5 的加工平面内(此处以平面工件为例进行说明和计算，球面、非球面或其它自由曲面元件，作用在其曲面法线上的加工压力可以根据抛光头4的实时作用角度以此类推)，计算抛光头4 垂直作用于待抛光工件5上的预设压力值以及根据预设夹角和测量压力值计算抛光头4垂直作用于待抛光工件5上的实际压力；然后，获取预设压力值和实际压力值的偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气囊抛光头，其特征在于，包括气囊抛光头主体(6)，所述气囊抛光头主体(6)的充气口设置有充气密封嘴(7)，气囊(9)包括第一橡胶层、织布层和第二橡胶层；所述第一橡胶层、所述织布层以及所述第二橡胶层依次设置。2.根据权利要求1所述的一种气囊抛光头，其特征在于，所述气囊抛光头主体(6)设置有用于检测气囊(9)压强的压强传感器(8)。3.根据权利要求2所述的一种气囊抛光头，其特征在于，所述压强传感器(8)设置为无线压强传感器。4.一种气囊抛光装置，包括抛光机器人(1)，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：向婷，袁鑫，
申请(专利权)人：四川慧丰精制科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：