CN108857841A - 一种可调整光源的光化学加工平台及其加工方法 - Google Patents

一种可调整光源的光化学加工平台及其加工方法 Download PDF

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Abstract

一种可调整光源的光化学加工平台及其加工平台,包括:抛光装置,包括柔性抛光装置和夹持装置,柔性抛光装置安装在夹持装置的活动端,用于加工工件;抛光工作台,用于夹紧工件并浸泡工件;可调整光源装置,用于调整光源位置,使其对准抛光工作台上的工件并对工件进行照射;抛光液补加装置,设置于抛光工作台旁,并且其加液口位于抛光工作台的抛光池正上方,用于向抛光工作台中添加抛光液;以及控制柜,与抛光装置、抛光工作台、可调整光源装置以及抛光液补加装置电连接或信号连接。本发明的有益效果是:对工件照射位置、照射强度、照射角度适应性调整,提高光化学的效果,提高光化学加工的效率。

Description

一种可调整光源的光化学加工平台及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种可调整光源的光化学加工平台及其加工方法。
背景技术
在难加工材料的加工中,光化学加工由于其能在配合特定抛光液的条件下显著改善所加工材料的表面特性,利于材料的去除,提高生产效率,所以这种方法被广泛应用于模具制造、汽车制造工业、汽轮机制造等行业中,并有着重要的作用。若能进一步实现对光源的自动化控制,将有助于提高光化学加工的灵活性,增强对不同类型复杂零件的适应性。纵观当前现有的光化学加工平台众多,但还没有能够实现光源调整的自动化装置及其平台。所以急需设计一种能对能对光源装置进行自动调整、以适用不同工况和零件的光化学加工平台。所以设计一种可调整光源的光化学加工平台显得尤为必要。
发明内容
本发明的目的在于解决当前没有可调光源的光化学加工平台的问题,提出了一种可调整光源的光化学加工平台及其加工方法。
本发明所述的一种可调整光源的光化学加工平台,其特征在于,包括:
抛光装置,包括柔性抛光装置和夹持装置,柔性抛光装置安装在夹持装置的活动端,用于加工工件;
抛光工作台,用于夹紧工件并浸泡工件;
可调整光源装置,用于调整光源位置,使其对准抛光工作台上的工件并对工件进行照射;
抛光液补加装置,设置于抛光工作台旁,并且其加液口位于抛光工作台的抛光池正上方,用于向抛光工作台中添加抛光液;
以及控制柜,与抛光装置、抛光工作台、可调整光源装置以及抛光液补加装置电连接或信号连接,用于控制抛光装置、抛光工作台、可调整光源装置以及抛光液补加装置工作以对工件进行加工。
所述夹持装置为可提供六自由度运动的工业机器人,其中工业机器人的底部固接在抛光工作台旁的地面上,工业机器人的机械臂活动端固装柔性抛光装置,并且工业机器人机械臂活动端的活动区域覆盖抛光工作台。
所述柔性抛光装置包括用于驱动柔性抛光头沿自身轴向移动的多级气缸、用于向多级气缸供气的气动装置以及用于对工件进行加工的磨粒层,气动装置分别与工业机器人的机械臂活动端以及多级气缸固接,并且气动装置的充气口与外部压缩气源管路连通,排气口与多级气缸的进气口管路连通;多级气缸的活动端顶部密封磨粒层,二者形成可与工件待加工表面贴合的柔性抛光头。
所述抛光工作台包括工作台底座和工件夹持装置,所述工作台底座的顶部端面上设有用于安装工件夹持装置的圆盘以及用于安装可调整光源装置的安装槽,所述工作台底座的底部固定在地面上,上端圆盘上固装工件夹持装置,而可调整光源装置固装在安装槽内,并且可调整光源装置的光源照射头对准固装在圆盘上的工件夹持装置。
所述工件夹持装置包括装夹台、环形玻璃罩以及限位螺钉,所述装夹台固装在圆盘上,并且装夹台的上端面作为用于固定工件的夹紧面,且装夹台的夹紧面从外向内沿径向均匀设置若干条径向沟槽,且每条径向沟槽均配置一个用于抵在工件外壁上的限位螺钉,限位螺钉沿相应径向沟槽轴向滑动并可与之锁定连接;环形玻璃罩的底边与装夹台的外沿密封固装,二者共同围成用于容纳抛光液的抛光池。
所述可调整光源装置包括至少一套第一调整单元、驱动装置、第二调整单元以及第三调整单元,第一调整单元水平安装在工作台底座的安装槽内,其中一套第一调整单元的活动件与驱动装置配合,而第二调整单元水平架设在第一调整单元上,第二调整单元的固定件安装在第一调整单元的活动件上,使得第二调整单元沿第一调整单元轴向移动;第三调整单元的固定件架装在第二调整单元的活动件上,使得第三调整单元可沿第二调整单元轴向滑动;所述第三调整单元的活动端安装可照射抛光池底工件的光源灯。
所述第一调整单元为两套,包括一对相对布置的第一安装板、第一导轨、第一滑块以及第一丝杆螺母,第一安装板作为第一调整单元的固定件,具有轴承孔并安装有轴承,且两块第一安装板相对固定在安装槽其中一端部;第一导轨两端分别与同侧的第一安装板固接,第一滑块与第一导轨滑动连接,第一丝杆螺母作为第一调整单元的活动件与相应的第一滑块固定,;
所述驱动装置包括第一电机、第一丝杆和,第一电机安装在其中一块第一安装板上,保证第一电机输出轴与第一安装板轴承孔内嵌装的轴承同心,并从轴承内伸出;所述第一丝杆一端安装在第一电机输出轴的第一联轴器上,另一端安装在另一块第一安装板轴承孔的轴承上,并保持第一丝杆与第一导轨平行;第一丝杆与同侧的第一丝杆螺母螺接,二者形成丝杆螺母副,保证第一电机驱动丝杆转动以实现第一丝杆螺母沿丝杆轴向滑动;
所述第二调整单元为一套,其两端架设在两套第一调整单元上,包括一对相对布置的第二安装板、第二导轨、第二滑块、第二电机、第二联轴器、第二丝杆、第二丝杆螺母,所述第二安装板作为第二调整单元的固定件,具有轴承孔并安装有轴承,分别固定在两端的第一丝杆螺母上;所述第二导轨安装在两块第二安装板之间;所述第二滑块与第二导轨滑动连接;所述第二电机安装在其中一块第二安装板上,保证第二电机输出轴与该第二安装板上嵌装的轴承同心,并从轴承内伸出;所述第二丝杆一端安装在第二电机输出轴的第二联轴器上,另一端安装在另一块第二安装板的轴承上;所述第二丝杆螺母作为第二调整单元的活动件与第二滑块固定,且与第二丝杆配合,二者形成丝杆螺母副,保证第二电机驱动第二丝杆转动实现第二丝杆螺母沿第二丝杆轴向滑动;
所述第三调整模块包括一对相对布置的第三安装板、第三电机和光源,第三安装板具有轴承孔并安装有轴承,安装在第二丝杆螺母上。所述第三电机安装在其中一块第三安装板上,保证第三电机输出轴与第三安装板嵌装的轴承同心,第三电机输出轴从轴承中伸出到另一块第三安装板的轴承中,二者过盈配合;所述光源安装在第三电机输出轴上,光源的灯头朝向装夹台上的环形玻璃罩。
所述抛光液补充装置包括抛光液储存箱、泵体、软管支架、软管、抛光液喷头,所述抛光液储存箱安装在工作台底座旁的地面上,所述泵体安装在抛光液储存箱内部,所述软管支架固定在泵体、抛光液储存箱上,并伸入到环形玻璃罩中;所述抛光液喷头安装在软管支架末端;所述软管起始端安装在泵体上,沿软管支架固定,软管末端与添加头连接,保证泵体的抛光液可以沿软管、抛光液喷头注入到抛光池中。
所述控制柜包括数据采集模块、数据处理模块和人机交互界面,所述人机交互界面的信号输出端与所述数据采集模块的信号输入端电连接,所述数据采集模块的信号输出端与所述数据处理模块的信号输入端电连接,所述数据处理模块的信号输出端分别与所述工业机器人的控制端、柔性抛光装置的控制端、可调整光源装置的控制端和抛光液补充装置中的泵体控制端信号连接或电连接,实现对工业机器人、柔性柔性抛光头的位置和姿态控制,对可调整光源装置的开关控制,对抛光液补充装置中泵体的开关控制。
利用本发明所述的一种可调整光源的光化学加工平台对工件的加工方法,包括以下步骤:
1)将待加工的工件放置在装夹台的夹紧面中心处,并调整径向沟槽中的限位螺钉将待加工的工件夹紧;
2)在控制柜的人机交互界面上设定好加工所需的参数,包括抛光液加入量、紫外灯照射时间、柔性抛光头的位置以及磨粒层形状以及工件加工时间;
3)通过控制柜控制可调整光源装置中的第一电机、第二电机以及第三电机的动作,调整光源的位置,使得光源的灯头刚好对准环形玻璃罩内的工件;
4)通过控制柜控制抛光液补充装置中的泵体开始工作,将所需要的抛光液加入到工作台中,保证将工件浸没;
5)通过控制柜启动可调整光源装置中的光源,使紫外光通过环形玻璃罩照射到浸泡在抛光液中的工件上,并照射设定时间;
6)通过控制柜启动工业机器人,并根据工件类型调节柔性抛光头的磨粒层形状,从而对工件进行加工,达到加工时间后停止加工;
7)通过控制柜移动工业机器人至初始位置,将工件取出后清理干净即可。
本发明的工作原理在于:本发明的主要分为机械加工部分、光源调整部分、补充抛光液部分、控制部分。
机械部分通过六自由度串联机器人来控制末端的柔性气动抛光头来进行对钴基合金表面进行加工。柔性气动抛光头中由于设计有多级气缸,可通过调节多级气缸顶出距离,从而调整附着在多级气缸顶部的磨粒层形状,以提高对不同类型工件的加工适应性。
光源调整部分通过第一电机控制第一丝杆转动,带动第一丝杆螺母和第一滑块的运动,实现光源对工件的照射位置调整;通过第二电机控制第二丝杆转动、带动第二丝杆螺母和第二滑块的运动,实现光源对工件的照射强度调整;通过第三电机转动,带动电机轴和灯进行旋转,实现光源对工件的照射角度调整。
补充抛光液部分主要针对需要配合特定的抛光液的光化学加工。此时启动补充抛光液装置中的泵体,使抛光液顺着软管、通过添加头加入到装夹台中,实现配合抛光液的光化学加工工作。
控制部分可实现对六自由度串联机器人、柔性气动抛光头的位置和姿态控制;可实现对可调整紫外光模块第一电机、第二电机、第三电机的控制,实现光源的三自由度调整;针对需要通道抛光液的零件,也可对补充抛光液装置进行实时控制。
本发明的整体工作过程:本发明可用于需要光化学条件的的精密加工工作。加工时,首先将工件放置在装夹台的装夹模块上,并通过限位螺钉固定。如果需要配合抛光液进行加工,则通过控制柜启动补充抛光液装置中的泵体,将所需要的抛光液加入到装夹台中,保证将工件浸没。通过控制柜启动可调整光源模块,通过对第一电机、第二电机、第三电机的调整,调整到最合适的照射位置、照射强度、照射角度。通过控制柜启动六自由度串联机器人,根据工件类型调节柔性气动抛光头的磨粒层形状,从而进行对光化学条件下的加工工作。
本发明的有益效果在于:本发明针对当前光化学加工平台光源不能进行适应性调整、加工效率低的问题,设计了一种可调整光源的光化学加工平台。通过特殊设计的可调整光源模块,实现对工件照射位置、照射强度、照射角度适应性调整。从而提高光化学的效果,提高光化学加工的效率。针对特殊光化学加工需要抛光液的情况,设计了补充抛光液装置。通过调节六自由度串联机器人和柔性气动抛光头来实现对不同特征零件的高适应性加工,并通过控制柜对整个加工平台的精准操控,实现整个加工过程的平稳运行。本发明可以用于不同类型复杂零件的光化学加工工作。
附图说明
图1是本发明总体结构图;
图2是本发明柔性气动抛光头图;
图3是本发明装夹台正视图;
图4是本发明装夹台俯视图;
图5是本发明可调整光源装置图;
图6是本发明补充抛光液装置图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明。
参照附图:
实施例1本发明所述的一种可调整光源的光化学加工平台,包括:
抛光装置1,包括柔性抛光装置12和夹持装置11,柔性抛光装置安装在夹持装置的活动端,用于加工工件;
抛光工作台2,用于夹紧工件并浸泡工件;
可调整光源装置3,用于调整光源位置,使其对准抛光工作台上的工件并对工件进行照射;
抛光液补加装置4,设置于抛光工作台旁,并且其加液口位于抛光工作台的抛光池正上方,用于向抛光工作台中添加抛光液;
以及控制柜5,与抛光装置、抛光工作台、可调整光源装置以及抛光液补加装置电连接或信号连接,用于控制抛光装置、抛光工作台、可调整光源装置以及抛光液补加装置工作以对工件进行加工。
所述夹持装置11为可提供六自由度运动的工业机器人,其中工业机器人的底部固接在抛光工作台旁的地面上,工业机器人的机械臂活动端固装柔性抛光装置12,并且工业机器人机械臂活动端的活动区域覆盖抛光工作台。
所述柔性抛光装置12包括用于驱动柔性抛光头沿自身轴向移动的多级气缸122、用于向多级气缸供气的气动装置121以及用于对工件进行加工的磨粒层123,气动装置121一端与工业机器人上的安装孔112固定,另一端设置与多级气缸122固定,并且气动装置121的充气口通过设置在工业机器人机械臂上的充气口111与外部压缩气源管路连通,排气口与多级气缸122的进气口管路连通;多级气缸122的活动端顶部密封磨粒层122,二者形成可与工件待加工表面贴合的柔性抛光头。
所述抛光工作台2包括工作台底座21和工件夹持装置22,所述工作台底座21的顶部端面上设有用于安装工件夹持装置的圆盘211以及用于安装可调整光源装置的安装槽212,所述工作台底座21的底部固定在地面上,上端圆盘211上固装工件夹持装置22,而可调整光源装置3固装在安装槽212内,并且可调整光源装置3的光源照射头对准固装在圆盘211上的工件夹持装置22。
所述工件夹持装置22包括装夹台221、环形玻璃罩224以及限位螺钉222,所述装夹台221固装在圆盘211上,并且装夹台221的上端面作为用于固定工件223的夹紧面,且装夹台221的夹紧面从外向内沿径向均匀设置若干条径向沟槽2211,且每条径向沟槽均配置一个用于抵在工件外壁上的限位螺钉222,限位螺钉222沿相应径向沟槽2211轴向滑动并可与之锁定连接;环形玻璃罩224的底边与装夹台的外沿密封固装,二者共同围成用于容纳抛光液的抛光池。
所述可调整光源装置3包括两套第一调整单元31、驱动装置、第二调整单元32以及第三调整单元33,第一调整单元31水平安装在工作台底座21的安装槽212内,其中一套第一调整单元31的活动件与驱动装置配合,而第二调整单元32水平架设在第一调整单元31上,第二调整单元32的固定件安装在第一调整单元31的活动件上,使得第二调整单元32沿第一调整单元31轴向移动;第三调整单元33的固定件架装在第二调整单元32的活动件上,使得第三调整单元33可沿第二调整单元32轴向滑动;所述第三调整单元33的活动端安装可照射抛光池底工件的光源灯。
所述第一调整单元31为两套,包括一对相对布置的第一安装板311、第一导轨313、第一滑块314以及第一丝杆螺母318,第一安装板311作为第一调整单元的固定件,具有轴承孔并安装有轴承,且两块第一安装板311相对固定在安装槽同一端部;第一导轨313两端分别与同侧的第一安装板固接,第一滑块314与第一导轨313滑动连接,第一丝杆螺母318作为第一调整单元的活动件与相应的第一滑块314固定,;
所述驱动装置包括第一电机315和第一丝杆317,第一电机315安装在其中一块第一安装板311上,保证第一电机315输出轴与第一安装板311轴承孔内嵌装的轴承同心,并从轴承内伸出;所述第一丝杆317一端安装在第一电机315输出轴的第一联轴器316上,另一端安装在另一块第一安装板311轴承孔的轴承上,并保持第一丝杆317与第一导轨313平行;第一丝杆317与同侧的第一丝杆螺母318螺接,二者形成丝杆螺母副,保证第一电机315驱动丝杆转动以实现第一丝杆螺母318沿第一丝杆轴向滑动;
所述第二调整单元32为一套,其两端架设在两套第一调整单元31上,包括一对相对布置的第二安装板321、第二导轨322、第二滑块323、第二电机324、第二联轴器325、第二丝杆326和第二丝杆螺母323,所述第二安装板321作为第二调整单元32的固定件,具有轴承孔并安装有轴承,分别固定在两端的第一丝杆螺母318上;所述第二导轨322安装在两块第二安装板321之间;所述第二滑块323与第二导轨322滑动连接;所述第二电机324安装在其中一块第二安装板321上,保证第二电机324输出轴与该第二安装板321上嵌装的轴承同心,并从轴承内伸出;所述第二丝杆326一端安装在第二电机324输出轴的第二联轴器325上,另一端安装在另一块第二安装板321的轴承上;所述第二丝杆螺母323作为第二调整单元32的活动件与第二滑块323固定,且与第二丝杆326配合,二者形成丝杆螺母副,保证第二电机324驱动第二丝杆326转动实现第二丝杆螺母323沿第二丝杆326轴向滑动;
所述第三调整模块33包括一对相对布置的第三安装板331、第三电机332和光源333,第三安装板331具有轴承孔并安装有轴承,安装在第二丝杆螺母323上;所述第三电机332安装在其中一块第三安装板331上,保证第三电机332输出轴与第三安装板331嵌装的轴承同心,第三电机332输出轴从轴承中伸出到另一块第三安装板331的轴承中,二者过盈配合;所述光源333安装在第三电机输出轴上,光源333的灯头朝向装夹台上的环形玻璃罩,所述光源为紫外光灯。
所述抛光液补充装置4包括抛光液储存箱41、泵体42、软管支架43、软管44和抛光液喷头45,所述抛光液储存箱41安装在工作台底座21旁的地面上,所述泵体42安装在抛光液储存箱41内部,所述软管支架43固定在泵体42、抛光液储存箱41上,并伸入到环形玻璃罩224中;所述抛光液喷头45安装在软管支架43末端;所述软管44起始端安装在泵体42上,沿软管支架43固定,软管44末端与添加头连接,保证泵体42的抛光液可以沿软管44、抛光液喷头45注入到抛光池中。
所述控制柜5包括数据采集模块、数据处理模块和人机交互界面,所述人机交互界面的信号输出端与所述数据采集模块的信号输入端电连接,所述数据采集模块的信号输出端与所述数据处理模块的信号输入端电连接,所述数据处理模块的信号输出端分别与所述工业机器人的控制端、多级气缸122的控制端、气动装置的控制端、第一电机的控制端、第二电机的控制端、第三电机的控制端以及光源的控制端、抛光液补充装置中的泵体控制端信号连接或电连接,实现对工业机器人、柔性柔性抛光头的位置和姿态控制,对可调整光源装置的开关控制,对抛光液补充装置中泵体的开关控制。
本发明的工作原理在于:本发明的主要分为机械加工部分、光源调整部分、补充抛光液部分、控制部分。
机械部分通过六自由度串联机器人来控制末端的柔性气动抛光头来进行对钴基合金表面进行加工。柔性气动抛光头中由于设计有多级气缸,可通过调节多级气缸顶出距离,从而调整附着在多级气缸顶部的磨粒层形状,以提高对不同类型工件的加工适应性。
光源调整部分通过第一电机控制第一丝杆转动,带动第一丝杆螺母和第一滑块的运动,实现光源对工件的照射位置调整;通过第二电机控制第二丝杆转动、带动第二丝杆螺母和第二滑块的运动,实现光源对工件的照射强度调整;通过第三电机转动,带动电机轴和灯进行旋转,实现光源对工件的照射角度调整。
补充抛光液部分主要针对需要配合特定的抛光液的光化学加工。此时启动补充抛光液装置中的泵体,使抛光液顺着软管、通过添加头加入到装夹台中,实现配合抛光液的光化学加工工作。
控制部分可实现对六自由度串联机器人、柔性气动抛光头的位置和姿态控制;可实现对可调整紫外光模块第一电机、第二电机、第三电机的控制,实现光源的三自由度调整;针对需要通道抛光液的零件,也可对补充抛光液装置进行实时控制。
本发明的整体工作过程:本发明可用于需要光化学条件的的精密加工工作。加工时,首先将工件放置在装夹台的装夹模块上,并通过限位螺钉固定。如果需要配合抛光液进行加工,则通过控制柜启动补充抛光液装置中的泵体,将所需要的抛光液加入到装夹台中,保证将工件浸没。通过控制柜启动可调整光源模块,通过对第一电机、第二电机、第三电机的调整,调整到最合适的照射位置、照射强度、照射角度。通过控制柜启动六自由度串联机器人,根据工件类型调节柔性气动抛光头的磨粒层形状,从而进行对光化学条件下的加工工作。
实施例2利用本发明所述的一种可调整光源的光化学加工平台对工件的加工方法,包括以下步骤:
1)将待加工的工件放置在装夹台的夹紧面中心处,并调整径向沟槽中的限位螺钉将待加工的工件夹紧;
2)在控制柜的人机交互界面上设定好加工所需的参数,包括抛光液加入量、紫外灯照射时间、柔性抛光头的位置以及磨粒层形状以及工件加工时间;
3)通过控制柜控制可调整光源装置中的第一电机、第二电机以及第三电机的动作,调整光源的位置,使得光源的灯头刚好对准环形玻璃罩内的工件;
4)通过控制柜控制抛光液补充装置中的泵体开始工作,将所需要的抛光液加入到工作台中,保证将工件浸没;
5)通过控制柜启动可调整光源装置中的光源,使紫外光通过环形玻璃罩照射到浸泡在抛光液中的工件上,并照射设定时间;
6)通过控制柜启动工业机器人,并根据工件类型调节柔性抛光头的磨粒层形状,从而对工件进行加工,达到加工时间后停止加工;
7)通过控制柜移动工业机器人至初始位置,将工件取出后清理干净即可。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举,本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式,本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (10)

1.一种可调整光源的光化学加工平台,其特征在于,包括:
抛光装置,包括柔性抛光装置和夹持装置,柔性抛光装置安装在夹持装置的活动端,用于加工工件;
抛光工作台,用于夹紧工件并浸泡工件;
可调整光源装置,用于调整光源位置,使其对准抛光工作台上的工件并对工件进行照射;
抛光液补加装置,设置于抛光工作台旁,并且其加液口位于抛光工作台的抛光池正上方,用于向抛光工作台中添加抛光液;
以及控制柜,与抛光装置、抛光工作台、可调整光源装置以及抛光液补加装置电连接或信号连接,用于控制抛光装置、抛光工作台、可调整光源装置以及抛光液补加装置工作以对工件进行加工。
2.如权利要求1所述的一种可调整光源的光化学加工平台,其特征在于:所述夹持装置为可提供六自由度运动的工业机器人,其中工业机器人的底部固接在抛光工作台旁的地面上,工业机器人的机械臂活动端固装柔性抛光装置,并且工业机器人机械臂活动端的活动区域覆盖抛光工作台。
3.如权利要求2所述的一种可调整光源的光化学加工平台,其特征在于:所述柔性抛光装置包括用于驱动柔性抛光头沿自身轴向移动的多级气缸、用于向多级气缸供气的气动装置以及用于对工件进行加工的磨粒层,气动装置分别与工业机器人的机械臂活动端以及多级气缸固接,并且气动装置的充气口与外部压缩气源管路连通,排气口与多级气缸的进气口管路连通;多级气缸的活动端顶部密封磨粒层,二者形成可与工件待加工表面贴合的柔性抛光头。
4.如权利要求2所述的一种可调整光源的光化学加工平台,其特征在于:所述抛光工作台包括工作台底座和工件夹持装置,所述工作台底座的顶部端面上设有用于安装工件夹持装置的圆盘以及用于安装可调整光源装置的安装槽,所述工作台底座的底部固定在地面上,上端圆盘上固装工件夹持装置,而可调整光源装置固装在安装槽内,并且可调整光源装置的光源照射头对准固装在圆盘上的工件夹持装置。
5.如权利要求4所述的一种可调整光源的光化学加工平台,其特征在于:所述工件夹持装置包括装夹台、环形玻璃罩以及限位螺钉,所述装夹台固装在圆盘上,并且装夹台的上端面作为用于固定工件的夹紧面,且装夹台的夹紧面从外向内沿径向均匀设置若干条径向沟槽,且每条径向沟槽均配置一个用于抵在工件外壁上的限位螺钉,限位螺钉沿相应径向沟槽轴向滑动并可与之锁定连接;环形玻璃罩的底边与装夹台的外沿密封固装,二者共同围成用于容纳抛光液的抛光池。
6.如权利要求1所述的一种可调整光源的光化学加工平台,其特征在于:所述可调整光源装置包括至少一套第一调整单元、驱动装置、第二调整单元以及第三调整单元,第一调整单元水平安装在工作台底座的安装槽内,其中一套第一调整单元的活动件与驱动装置配合,而第二调整单元水平架设在第一调整单元上,第二调整单元的固定件安装在第一调整单元的活动件上,使得第二调整单元沿第一调整单元轴向移动;第三调整单元的固定件架装在第二调整单元的活动件上,使得第三调整单元可沿第二调整单元轴向滑动;所述第三调整单元的活动端安装可照射抛光池底工件的光源灯。
7.如权利要求1所述的一种可调整光源的光化学加工平台,其特征在于:所述第一调整单元为两套,包括一对相对布置的第一安装板、第一导轨、第一滑块以及第一丝杆螺母,第一安装板作为第一调整单元的固定件,具有轴承孔并安装有轴承,且两块第一安装板相对固定在安装槽其中一端部;第一导轨两端分别与同侧的第一安装板固接,第一滑块与第一导轨滑动连接,第一丝杆螺母作为第一调整单元的活动件与相应的第一滑块固定,;
所述驱动装置包括第一电机、第一丝杆和,第一电机安装在其中一块第一安装板上,保证第一电机输出轴与第一安装板轴承孔内嵌装的轴承同心,并从轴承内伸出;所述第一丝杆一端安装在第一电机输出轴的第一联轴器上,另一端安装在另一块第一安装板轴承孔的轴承上,并保持第一丝杆与第一导轨平行;第一丝杆与同侧的第一丝杆螺母螺接,二者形成丝杆螺母副,保证第一电机驱动丝杆转动以实现第一丝杆螺母沿丝杆轴向滑动;
所述第二调整单元为一套,其两端架设在两套第一调整单元上,包括一对相对布置的第二安装板、第二导轨、第二滑块、第二电机、第二联轴器、第二丝杆、第二丝杆螺母,所述第二安装板作为第二调整单元的固定件,具有轴承孔并安装有轴承,分别固定在两端的第一丝杆螺母上;所述第二导轨安装在两块第二安装板之间;所述第二滑块与第二导轨滑动连接;所述第二电机安装在其中一块第二安装板上,保证第二电机输出轴与该第二安装板上嵌装的轴承同心,并从轴承内伸出;所述第二丝杆一端安装在第二电机输出轴的第二联轴器上,另一端安装在另一块第二安装板的轴承上;所述第二丝杆螺母作为第二调整单元的活动件与第二滑块固定,且与第二丝杆配合,二者形成丝杆螺母副,保证第二电机驱动第二丝杆转动实现第二丝杆螺母沿第二丝杆轴向滑动;
所述第三调整模块包括一对相对布置的第三安装板、第三电机和光源,第三安装板具有轴承孔并安装有轴承,安装在第二丝杆螺母上。所述第三电机安装在其中一块第三安装板上,保证第三电机输出轴与第三安装板嵌装的轴承同心,第三电机输出轴从轴承中伸出到另一块第三安装板的轴承中,二者过盈配合;所述光源安装在第三电机输出轴上,光源的灯头朝向装夹台上的环形玻璃罩。
8.如权利要求1所述的一种可调整光源的光化学加工平台,其特征在于:所述抛光液补充装置包括抛光液储存箱、泵体、软管支架、软管、抛光液喷头,所述抛光液储存箱安装在工作台底座旁的地面上,所述泵体安装在抛光液储存箱内部,所述软管支架固定在泵体、抛光液储存箱上,并伸入到环形玻璃罩中;所述抛光液喷头安装在软管支架末端;所述软管起始端安装在泵体上,沿软管支架固定,软管末端与添加头连接,保证泵体的抛光液可以沿软管、抛光液喷头注入到抛光池中。
9.如权利要求1所述的一种可调整光源的光化学加工平台,其特征在于:所述控制柜包括数据采集模块、数据处理模块和人机交互界面,所述人机交互界面的信号输出端与所述数据采集模块的信号输入端电连接,所述数据采集模块的信号输出端与所述数据处理模块的信号输入端电连接,所述数据处理模块的信号输出端分别与所述工业机器人的控制端、柔性抛光装置的控制端、可调整光源装置的控制端和抛光液补充装置中的泵体控制端信号连接或电连接,实现对工业机器人、柔性柔性抛光头的位置和姿态控制,对可调整光源装置的开关控制,对抛光液补充装置中泵体的开关控制。
10.利用权利要求1~9任意一项所述的一种可调整光源的光化学加工平台对工件的加工方法,包括以下步骤:
1)将待加工的工件放置在装夹台的夹紧面中心处,并调整径向沟槽中的限位螺钉将待加工的工件夹紧;
2)在控制柜的人机交互界面上设定好加工所需的参数,包括抛光液加入量、紫外灯照射时间、柔性抛光头的位置以及磨粒层形状以及工件加工时间;
3)通过控制柜控制可调整光源装置中的第一电机、第二电机以及第三电机的动作,调整光源的位置,使得光源的灯头刚好对准环形玻璃罩内的工件;
4)通过控制柜控制抛光液补充装置中的泵体开始工作,将所需要的抛光液加入到工作台中,保证将工件浸没;
5)通过控制柜启动可调整光源装置中的光源,使紫外光通过环形玻璃罩照射到浸泡在抛光液中的工件上,并照射设定时间;
6)通过控制柜启动工业机器人,并根据工件类型调节柔性抛光头的磨粒层形状,从而对工件进行加工,达到加工时间后停止加工;
7)通过控制柜移动工业机器人至初始位置,将工件取出后清理干净即可。
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