[發明專利]一種新型狀態可監控可調的氣囊工具頭

在審

• 申請號: 202011131527.X
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112247836A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 王振忠;劉祖輝;陸鋒
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: B24B41/04
• 分類號: B24B41/04;B24B49/00;B24B29/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

1.一種新型狀態可監控可調的氣囊工具頭，其特征在于包括半柔性球冠氣囊外殼、氣囊工具頭刀柄、開槽鎖緊圓螺母、氣電滑環、精密對刀裝置和氣囊工具頭狀態監控系統；所述半柔性球冠氣囊外殼通過開槽鎖緊圓螺母壓緊固定安裝在氣囊工具頭刀柄上，所述氣囊工具頭刀柄與外部驅動裝置的軸聯結，所述氣電滑環轉子安裝在驅動氣囊工具頭轉動的裝置的軸上，氣電滑環定子安裝在驅動氣囊工具頭轉動的裝置的固定結構上，所述精密對刀裝置安裝在氣囊工具頭刀柄的安裝孔上，所述氣囊工具頭狀態監控系統的各傳感器分布在氣囊工具頭各狀態發生的位置，由排布在氣囊工具頭中的電路及氣路匯總到氣電滑環定子處，完成氣囊工具頭狀態信號和氣路的輸入、輸出；

所述半柔性球冠氣囊外殼的球冠部分由外橡膠層、中間金屬層、內橡膠層組成類似三明治的三層半柔性結構，基座與中間金屬層配合的圓周面上設有環槽，將中間金屬層的圓周面壓入這個槽中后在中間金屬層外圓周面上套上鋼套，再在三者裝配后的圓周面上圓周陣列打貫穿孔；外層橡膠和內橡膠層在球冠部分與中間金屬層直接粘結固定，外層橡膠和內橡膠層在非球冠部分通過貫穿孔連通，并由基座上的環槽實現結構固定與粘結固定在基座上。

2.如權利要求1所述一種新型狀態可監控可調的氣囊工具頭，其特征在于所述氣囊工具頭刀柄的上盤面設有氣路通孔、電路通孔、起吊孔、配重槽，氣囊工具頭刀柄的下盤面設有定位環、限位筋、安裝孔；所述半柔性球冠氣囊外殼的基座與氣囊工具頭刀柄的下盤面定位環配合裝配，并通過所述開槽鎖緊圓螺母壓緊固定安裝在氣囊工具頭刀柄上；氣囊工具頭刀柄用于作為中間載體連接驅動裝置、半柔性球冠氣囊外殼及精密對刀裝置。

3.如權利要求1所述一種新型狀態可監控可調的氣囊工具頭，其特征在于所述氣囊工具頭刀柄軸線與被加工件加工接觸面法線成20°～25°進動角。

4.如權利要求1所述一種新型狀態可監控可調的氣囊工具頭，其特征在于所述外橡膠層的厚度可為5～7mm，中間金屬層的厚度可為0.5～1.2mm，內橡膠層的厚度可為為2～3mm，氣壓調控氣囊的橡膠厚度為0.5～2mm。

5.如權利要求1所述一種新型狀態可監控可調的氣囊工具頭，其特征在于當氣囊工具頭呈進動角工作時，所述半柔性球冠氣囊外殼的底部加工接觸少的區域可分割作為一個防水蓋子，蓋子的結構與氣囊工具頭契合成球狀，為防止拋光液濺射到氣囊頭內腔，防水蓋子設計成管螺紋聯結，達到防水與方便拆裝使用的目的。

6.如權利要求1所述一種新型狀態可監控可調的氣囊工具頭，其特征在于所述精密對刀裝置安裝在氣囊工具頭刀柄安裝孔上，精密對刀裝置包括伸縮直線電機、側頭、防水罩及這三個部件的聯結零件，用于獲取氣囊工具頭與工件的準確相對位置狀態。

7.如權利要求1所述一種新型狀態可監控可調的氣囊工具頭，其特征在于所述氣囊工具頭狀態監控系統包括氣壓監控模塊、位置監控模塊、溫度監測模塊與壓力監控模塊，分別用于監控氣囊工具頭的氣壓、位置、溫度與壓力四種重要狀態；所述氣壓監控模塊包括氣壓調控氣囊、氣路元件、氣壓傳感器、電磁閥及其對應的檢測與控制電路共同完成氣囊內腔的氣壓的檢測與調整控制；所述氣壓調控氣囊是沿圓周排列填充安裝在所述半柔性球冠氣囊外殼內腔，其平頂面上設有氣孔，氣壓調控氣囊的安裝數量滿足正好將半柔性球冠氣囊外殼內腔完成填滿，具有可更換性；所述氣路元件包括氣管、氣管快速接頭和氣電滑環的氣路部分；所述溫度監測模塊包括溫度傳感器及其對應的監測電路，溫度傳感器可在半柔性球冠氣囊外殼的中間金屬層與內橡膠層之間的位置圓環排布；所述壓力監控模塊包括壓力傳感器及其對應的監測電路，壓力傳感器可在半柔性球冠氣囊外殼的中間金屬層與內橡膠層之間的位置圓環排布；所述位置監控模塊包括精密對刀裝置及其對應的檢測與控制電路。