CN116690439A - 用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统及方法，系统包括控制柜、低/高压射流生成组件、自主供料组件、废料收集组件、工业机器人执行机构以及工作台主体框架；低/高压射流生成组件包括高压射流生成装置、低压射流生成装置、高低压转换开关、低/高压水进水管以及进水口，高压射流生成装置与低压射流生成装置集成化设置并借助于高低压转换开关进行切换。本发明的射流抛光系统能够满足复杂异形内腔结构的微细磨料水射流抛光，并能根据加工要求选取最优的路径间距值生成最优路径，工业机器人按照最优路径进行工作，确保抛光的精度。

Description

用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统及方法

技术领域

本发明涉及微细磨料水射流抛光技术领域，具体涉及一种用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统及方法。

背景技术

液压集成块、换热管道、汽车发动机等这一类具有复杂异形内腔结构的零部件已经广泛应用于我们日常生活与工业生产中，由于其结构的复杂性导致其内表面的抛光难度较高，而过大的表面粗糙度会引起不必要的能量消耗，如何实现复杂异形内腔结构内表面的抛光就显得尤为重要。目前，人们对复杂异形内腔采用的抛光技术主要有以下几种，磨粒流加工技术、机械抛光加工技术与电解抛光加工技术。但这些加工技术存在一些不足之处：1、容易发生欠抛、过抛现象；2、无法抛光长径比大的曲线形内表面；3、对加工零部件的尺寸形状有要求；4、对初始表面粗糙度有要求。

微细磨料水射流加工技术是在传统磨料水射流技术的基础上发展起来的一种新型特种精密加工技术，除了具备传统料水射流技术加工作用力小、无热影响区、加工效率高、适应性广、绿色环保等优点，同时还由于使用的射流压力较低，磨料粒径较小，质量流量、材料去除率都比常规磨料水射流低，故特别适合对微小与具有复杂内腔的零件进行精密加工。

因此研究一种适用于复杂异形内腔结构的抛光方法，以实现复杂异形内腔结构高效精密成形就显得尤为重要。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统及方法，其通过弯曲流道的设置，能够满足复杂异形内腔结构的微细磨料水射流抛光。

具体地，一方面，本发明提供一种用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统，其包括控制柜、低/高压射流生成组件、自主供料组件、废料收集组件、工业机器人执行机构以及工作台主体框架；所述低/高压射流生成组件包括高压射流生成装置、低压射流生成装置、高低压转换开关、低/高压水进水管以及进水口；所述高压射流生成装置与所述低压射流生成装置集成化设置并借助于所述高低压转换开关进行切换；所述的高压射流生成装置包括第一水源、油源、第一进水过滤器、进/回油过滤器、油泵、第一消音器、溢流阀、进油压表、第一换向阀、液压柱塞泵、第一单向阀、第一低压水压力表以及第一水泵，所述低压射流生成装置包括第二水源、气泵、第二进水过滤器、空气过滤器、安全阀、气体压力表、空气截止阀、第二消音器、第二换向阀、气液增压泵、第二单向阀、第二低压水压力表以及第二水泵；

所述自主供料组件包括自主供料罐以及磨料进料管；所述磨料进料管的第一端连接所述自主供料罐的输出端，所述磨料进料管的第二端连接所述工业机器人执行机构的喷嘴；

所述废料收集组件包括废液收集控制箱、废液收集箱以及废液收集动力电机，所述废液收集箱位于所述工业机器人执行机构下方；所述废液收集控制箱与所述废液收集动力电机设置在所述废液收集箱的底部；

所述工业机器人执行机构包括工业机器人、机器人支撑架以及喷嘴，所述喷嘴设置在所述工业机器人的端部，所述工业机器人借助于机器人支撑架安装；所述自主供料罐中的磨料由磨料进料管输送至喷嘴的混合腔中；

所述机器人支撑架包括导轨、滚动轴承、轴承座、滑块、丝杠导轨、支撑板、机器人移动装置底座、双十字万向节、第一同步带轮、传送皮带、第二同步带轮以及驱动电机；所述机器人支撑架固定在支撑板上，所述支撑板通过滑块与导轨连接，所述丝杠导轨固定连接在机器人移动装置底座上；所述第一同步带轮与第二同步带轮之间通过传送皮带连接，所述滚动轴承通过轴承座设置在双十字万向节与丝杠导轨的两侧，所述第一同步带轮连接在驱动电机的输出端，所述第二同步带轮固定在滚动轴承的一端，所述驱动电机固定连接在机器人移动装置底座上；

所述控制柜连接上位控制机，所述上位控制机设置有路径规划模块，所述路径规划模块用于对所述工业机器人的抛光路径进行规划，具体规划过程如下：

S1、对具有复杂异形内腔结构零部件进行逆向建模，获得复杂曲面的几何模型；

S2、选取最优路径间距值L，假定抛光轨迹为半径R的圆，选择L＝5/4R，确保曲面的所有区域均被遍历抛光，生成抛光螺旋路径，抛光螺旋路径中，螺旋线方程为：

x＝a×cos(θ)

y＝a×sin(θ)

z＝b×θ

其中，a是螺旋线半径，θ是喷头旋转角度，b是螺旋线螺距；

S3、确定最优螺旋线螺距b和最优喷头旋转角度θ，最优螺旋线螺距b为其中d为微细磨料水射流抛光轨迹的直径；最优喷头旋转角度θ为其中R为待加工复杂异形内腔抛光轨迹的半径。

优选地，所述工作台主体框架包括框架机构、工作台、支撑架以及坐标栅格；所述工作台位于所述框架结构内部，所述坐标栅格设置在所述工作台上表面，所述支撑架设置在所述框架结构的底部。

优选地，所述坐标栅格为镂空结构，废液通过坐标栅格流入至废液收集箱中。

优选地，所述驱动电机为步进电机。

优选地，所述工作台的底部四个角处分别设置有安装架。

优选地，所述高低压转换开关连接有三通转换开关阀。

优选地，所述废液收集箱内部设置有筛网和加热盘，所述筛网用于过滤湿磨料，所述加热盘用于对所述湿磨料进行烘干，所述废液收集箱的底部借助于泵送装置连接有废水处理装置，所述废水处理装置用于对废液进行处理。

优选地，所述机器人支撑架通过内六角螺栓固定在支撑板上。

优选地，所述第一同步带轮与第二同步带轮均为高扭矩同步带轮。

另一方面，本发明还提供一种用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统的抛光方法，其包括以下步骤：

S1、对复杂异形内腔结构进行抛光路径规划，其包括以下子步骤：

S11、对具有复杂异形内腔结构零部件进行逆向建模，获得复杂曲面的几何模型；

S12、选取最优路径间距值L，假定抛光轨迹为半径R的圆，选择L＝5/4R，确保曲面的所有区域均被遍历抛光，生成抛光螺旋路径，抛光螺旋路径中，螺旋线方程为：

x＝a×cos(θ)

y＝a×sin(θ)

z＝b×θ

其中，a是螺旋线半径，θ是喷头旋转角度，b是螺旋线螺距；

S13、确定最优螺旋线螺距b和最优喷头旋转角度θ，最优螺旋线参数b为其中d为微细磨料水射流抛光轨迹的直径；最优喷头旋转角度θ为其中R为待加工复杂异形内腔抛光轨迹的半径；

S2、将抛光路径输入工业机器人，工业机器人开始抛光工作，并在加工过程中根据已抛光表面粗糙度对抛光路径的参数进行实时调整；

S3、将喷嘴固定在任意所需要的坐标点(X,Y)开始抛光加工，同时开启废液收集控制箱对废液进行收集。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明提供一种用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统及方法，其通过喷嘴偏转角度的设置，能够满足复杂异形内腔结构的微细磨料水射流抛光。

(2)本发明的路径生产模块能够根据加工要求选取最优的路径间距值并生成最优路径，工业机器人按照最优路径进行工作，确保抛光的精度，保证抛光质量，抛光路径根据喷嘴偏转角度及螺旋线螺距进行调整得到螺旋路径，螺旋路径是相对于其他路径抛光后表面质量较好的抛光路径，能够确保复杂内腔结构抛光的精度。

(3)本发明提供一种用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统，将工业机器人与微细磨料水射流加工设备组合，两者相配合可以实现可达空间范围广、较少死角与盲点，能很好地适应复杂异形内腔结构中抛光。同时，本发明提出了一种能包括低、中、高、超高压压力分布范围的磨料水射流增压泵组，可以解决传统高压柱塞泵调节精度不高的问题，实现在低压时射流压力调节精度高，使其具备高/低压抛光、修复功能且能实现高/低压自动切换。

(4)本发明的机器人支撑架为高精度活动导轨平台，通过大功率步进电机驱动，工业机械人安装在运动工作平台上，可在水平左右方向上运动，增加工业机械人工作范围，更好适应工业机械人加工复杂异型零件。

(5)本发明设置有废液收集箱，能够进行磨粒收集及废液处理，在废液收集箱中部放置筛网，加工后产生的废液会首先通过放置的筛网，磨料和工件去除的材料留在筛网上，加工完成后废液收集箱两侧的加热盘会对留在筛网上的湿磨料进行干燥处理以备二次利用。流到废液收集箱底部的废液会被废液收集动力电机带动抽水泵输送至废水处理设备处进行废液的回收处理。同时，通过使用不同目数筛网分层放置并依次振动筛网筛选需要目数的磨粒。

附图说明

图1为本发明用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统的低/高压射流生成组件结构示意图；

图2为本发明用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统的低/高压射流生成组件工作原理图之一；

图3为本发明用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统的低/高压射流生成组件工作原理图之二；

图4为本发明用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统的整体结构示意图；

图5为本发明的机器人支撑架的结构示意图；

图6为本发明用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统的抛光方法的流程示意图；

部分附图标记如下：

1-高压射流生成装置；2-低压射流生成装置；3-高低压转换开关；4-蓄能器；5-高压水压力表；6-高压溢流阀；7-截止阀；8-节流阀；9-流量指示计；10-单向阀；11-截止阀；12-流量计；13-单向阀；14-自主供料罐；15-高频开关阀；16-气源压力表；17-调压阀；18-动力气源；19-射流束压力表；20-高压出口截止阀；21-喷嘴；22-工作台；23-废液收集箱；101-第一水源；102-油源；103-第一进水过滤器；104-进/回油过滤器；105-油泵；106-第一消音器；107-溢流阀；108-进油压表；109-第一换向阀；1010-液压柱塞泵；1011-第一单向阀；1012-第一低压水压力表；1013-第一水泵；201-第二水源；202-气泵；203-第二进水过滤器；204-空气过滤器；205-安全阀；206-气体压力表；207-空气截止阀；208-第二消音器；209-第二换向阀；2010-气液增压泵；2011-第二单向阀；2012-第二低压水压力表；2013-第二水泵；

24-低/高压水进水管；25-磨料进料管；26-工业机器人；27-机器人支撑架；28-废液收集控制箱；29-废液收集动力电机；30-控制柜；31-地脚；32-进水口；33-坐标栅格；34-第一内六角螺栓；35-导轨；36-滚动轴承；37-轴承座；38-滑块；39-丝杠导轨；40-支撑板；41-机器人移动装置底座；42-第二内六角螺栓；43-双十字万向节；44-第二高扭矩同步带轮；45-传送皮带；46-第一高扭矩同步带轮；47-步进电机。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

如图1至图5所示，一方面，本发明提供一种用于复杂异形内腔结构内表面的微细磨料水射流抛光方法与设备，包括低/高压射流生成组件、自主供料组件、废料收集组件、工业机器人执行机构、工作台主体框架以及控制柜30；低/高压射流生成部分包括高压射流生成装置1、低压射流生成装置2、高低压转换开关3、低/高压水进水管24以及进水口32，高压射流生成装置1、低压射流生成装置2借助于高低压转换开关3依次连接蓄能器4、高压水压力表5、高压溢流阀6、截止阀7、节流阀8、流量指示计9、单向阀10、截止阀11、流量计12、单向阀13、自主供料罐14、高频开关阀15、气源压力表16、调压阀17、动力气源18、射流束压力表19以及高压出口截止阀20。高压出口截止阀20后端连接喷嘴。

高压射流生成装置包括第一水源101、油源102、第一进水过滤器103、进/回油过滤器104、油泵105、第一消音器106、溢流阀107、进油压表108、第一换向阀109、液压柱塞泵1010、第一单向阀1011、第一低压水压力表1012以及第一水泵1013。低压射流生成装置包括第二水源201、气泵202、第二进水过滤器203、空气过滤器204、安全阀205、气体压力表206、空气截止阀207、第二消音器208、第二换向阀209、气液增压泵2010、第二单向阀2011、第二低压水压力表2012以及第二水泵2013。

低压射流生成装置和高压射流生成装置集成一体化，并通过高低压转换开关来调节高低压射流之间的转换。

自主供料组件包括自主供料罐14以及磨料进料管25；磨料进料管25的第一端与自主供料罐14连接，磨料进料管的第二端与工业机器人的喷嘴连接，自主供料罐14中的磨料由磨料进料管25输送至喷嘴21混合腔中。

废料收集组件包括废液收集控制箱28、废液收集箱23以及废液收集动力电机29；工作台主体框架包括工作台22和坐标栅格33。工作台22底部设置有安装架，本实施例中，安装架为地脚31，废液收集箱23安装于工作台22内部，废液收集控制箱28与废液收集动力电机29安装于工作台22外部。

具体应用中，废液收集箱23内部可以设置过滤筛网与加热盘。加工后产生的废液会首先通过放置的筛网，磨料和工件去除的材料留在筛网上，加工完成后废液收集箱两侧的加热盘会对留在筛网上的湿磨料进行干燥处理以备二次利用。流到废液收集箱底部的废液会被废液收集动力电机带动抽水泵输送至废水处理设备处进行废液的回收处理。同时，使用不同目数筛网分层放置并依次振动筛网筛选需要目数的磨粒，该过程是利用不同目数的筛网对干燥处理后的磨料进行人工处理的。

工作台22的底部设有四个固定地脚31，工作台22上设有坐标栅格33。坐标栅格33为镂空结构，可以允许产生的废液通过坐标栅格33流入至废液收集箱23中。

工业机器人执行机构部分包括工业机器人26、机器人支撑架27以及喷嘴21；工业机器人26安装在机器人支撑架27上，并带动喷嘴21进行运动。

机器人支撑架27包括第一内六角螺栓34、导轨35、滚动轴承36、轴承座37、滑块38、丝杠导轨39、支撑板40、机器人移动装置底座41、第二内六角螺栓42、双十字万向节43、第二高扭矩同步带轮44、传送皮带45、第一高扭矩同步带轮46以及步进电机47；机器人支撑架固定在支撑板40上，支撑板40通过滑块38与丝杠导轨39连接，丝杠导轨39固定连接在机器人移动装置底座41上；第一高扭矩同步带轮46与第二高扭矩同步带轮44之间通过传送皮带45连接，滚动轴承36通过轴承座37设置在双十字万向节43与丝杠导轨39的两侧，第一高扭矩同步带轮46连接在步进电机47的输出端，第二高扭矩同步带轮44固定在滚动轴承36的一端，步进电机47固定连接在机器人移动装置底座上。

控制柜连接上位控制机，上位控制机设置有路径规划模块，路径规划模块用于对机器人的抛光路径进行规划，具体规划过程如下：

S1、对具有复杂异形内腔结构零部件进行逆向建模，获得复杂曲面的几何模型；

S2、选取最优路径间距值L，假定抛光轨迹为半径R的圆，选择L＝5/4R，确保曲面的所有区域均被遍历抛光，生成抛光螺旋路径，抛光螺旋路径中，螺旋线方程为：

x＝a×cos(θ)

y＝a×sin(θ)

z＝b×θ

其中，a是螺旋线半径，θ是喷头旋转角度，b是螺旋线螺距；

S3、确定最优螺旋线螺距b和最优喷头旋转角度θ，最优螺旋线螺距b为其中d为微细磨料水射流抛光轨迹的直径；最优喷头旋转角度θ为其中R为待加工复杂异形内腔抛光轨迹的半径。

另一方面，本发明还提供一种复杂异形内腔结构的微细磨料水射流抛光方法，如图6所示，其包括以下步骤：

S1、对复杂异形内腔结构进行抛光路径规划，其包括以下子步骤：

S11、对具有复杂异形内腔结构零部件进行逆向建模，获得复杂曲面的几何模型。逆向建模的具体过程为利用3D激光扫描仪等设备进行现场采集零件的参数，配以软件解读数据、自动或半自动的建立三维模型。

S12、选取最优路径间距值L，假定抛光轨迹为半径R的圆，选择L＝5/4R，确保曲面的所有区域均被遍历抛光，生成抛光螺旋路径，抛光螺旋路径中，螺旋线方程为：

x＝a×cos(θ)

y＝a×sin(θ)

z＝b×θ

其中，a是螺旋线半径，θ是喷头旋转角度，b是螺旋线螺距；

S13、确定最优螺旋线参数b和最优喷头旋转角度θ，最优螺旋线参数b为其中d为微细磨料水射流抛光轨迹的直径；最优喷头旋转角度θ为其中R为待加工复杂异形内腔的半径。

S2、将抛光路径输入工业机器人，工业机器人开始抛光工作，并在加工过程中根据已抛光表面粗糙度对抛光路径的参数进行实时调整。实际加工过程中实时采集抛光表面粗糙度与预设目标粗糙度进行比较并做差，当两者差值为正即实时采集的抛光表面粗糙度低于预设目标粗糙度时，则对螺旋线半径a、喷头旋转角度θ或螺旋线螺距b进行调整，直至实时采集的抛光表面粗糙度达到预设目标粗糙度。

S3、将喷嘴固定在任意所需要的(X,Y)坐标点开始抛光加工，同时开启废液收集控制箱对废液进行收集。

本实施例的具体工作过程为：将所需抛光具有复杂异形内腔的工件放置工作台22上，开始工作前，先将工业机器人26在加工中的路径规划传输至微细磨料水射流控制柜30中，利用细磨料水射流控制柜30将喷嘴21固定在任意所需要的(X,Y)坐标点开始抛光加工，同时开启废液收集控制箱28。设备启动后，细磨料水射流控制柜30将路径信号传输给工业机器人26中，工业机器人26带动喷嘴21移动，此时低/高压射流生成部分与自主供料罐14开始工作为喷嘴21提供高压水和磨料。随着抛光工作的进行，产生的水、磨料和去除工件材料的混合废液通过坐标栅格33由废液收集动力电机29抽取至废液收集箱23中。

实施例1

本实施例需要加工工件为具有复杂异形内腔的工件，材料为316L不锈钢。本实施例的抛光设备包括低/高压射流生成组件、自主供料组件、废料收集组件、工业机器人执行机构、工作台主体框架以及控制柜30；低/高压射流生成部分包括高压射流生成装置1、低压射流生成装置2、高低压转换开关3、低/高压水进水管24以及进水口32。

其中，高压射流生成装置包括第一水源101、油源102、第一进水过滤器103、进/回油过滤器104、油泵105、第一消音器106、溢流阀107、进油压表108、第一换向阀109、液压柱塞泵1010、第一单向阀1011、第一低压水压力表1012以及第一水泵1013。低压射流生成装置包括第二水源201、气泵202、第二进水过滤器203、空气过滤器204、安全阀205、气体压力表206、空气截止阀207、第二消音器208、第二换向阀209、气液增压泵2010、第二单向阀2011、第二低压水压力表2012以及第二水泵2013。高压射流生成装置和低压射流生成装置可以通过开关进行快速切换。

根据加工工件材料的性能和加工要求，选择微细磨料水射流抛光加工工艺如下：

射流压力为1MPa；磨料种类和尺寸为CeO₂(10μm)；磨料浓度为20g/L。

将具有复杂异形内腔的工件安装于工作台22上，开始工作前，首先利用上位计算机对具有复杂异形内腔结构零部件进行逆向建模，获得复杂曲面的几何模型，具体步骤如下：

选取最优路径间距值L，假定抛光轨迹为半径R的圆，选择L＝5/4R，确保曲面的所有区域均被遍历抛光，生成抛光螺旋路径，抛光螺旋路径中，螺旋线方程为：

x＝a×cos(θ)

y＝a×sin(θ)

z＝b×θ

其中，a是螺旋线半径，θ是喷头旋转角度，b是螺旋线螺距；

确定最优螺旋线参数b和最优喷头旋转角度θ，最优螺旋线参数b为其中d为微细磨料水射流抛光轨迹的直径；最优喷头旋转角度θ为/>其中R为待加工复杂异形内腔的半径。

上位计算机生成最优抛光路径后，将抛光路径以计算机语言传输至控制柜30中，利用控制柜30控制工业机器人26带动喷嘴21在设定好的抛光路径的(X,Y)坐标点上开始抛光加工，同时开启废液收集控制箱28。设备启动后，细磨料水射流控制柜30将路径信号传输给工业机器人26中，工业机器人26带动喷嘴21移动，此时低/高压射流生成部分1、2与自主供料罐14开始工作为喷嘴21提供高压水和磨料。随着抛光工作的进行，产生的水、磨料和去除工件材料的混合废液通过坐标栅格33由废液收集动力电机29抽取至废液收集箱23中。抛光过程中实时采集抛光表面粗糙度与预设目标粗糙度进行比较并做差，当两者差值为正即实时采集的抛光表面粗糙度低于预设目标粗糙度时，则对螺旋线半径a、喷头旋转角度θ或螺旋线螺距b进行调整，直至实时采集的抛光表面粗糙度达到预设目标粗糙度。

在其余实施例中，低/高压射流生成部分也可以根据具体的加工条件随时更换。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统，其特征在于：其包括控制柜、低/高压射流生成组件、自主供料组件、废料收集组件、工业机器人执行机构以及工作台主体框架；所述低/高压射流生成组件包括高压射流生成装置、低压射流生成装置、高低压转换开关、低/高压水进水管以及进水口；所述高压射流生成装置与所述低压射流生成装置集成化设置并借助于所述高低压转换开关进行切换；所述的高压射流生成装置包括第一水源、油源、第一进水过滤器、进/回油过滤器、油泵、第一消音器、溢流阀、进油压表、第一换向阀、液压柱塞泵、第一单向阀、第一低压水压力表以及第一水泵，所述低压射流生成装置包括第二水源、气泵、第二进水过滤器、空气过滤器、安全阀、气体压力表、空气截止阀、第二消音器、第二换向阀、气液增压泵、第二单向阀、第二低压水压力表以及第二水泵；

所述自主供料组件包括自主供料罐以及磨料进料管；所述磨料进料管的第一端连接所述自主供料罐的输出端，所述磨料进料管的第二端连接所述工业机器人执行机构的喷嘴；

所述废料收集组件包括废液收集控制箱、废液收集箱以及废液收集动力电机，所述废液收集箱位于所述工业机器人执行机构下方；所述废液收集控制箱与所述废液收集动力电机设置在所述废液收集箱的底部；

所述工业机器人执行机构包括工业机器人、机器人支撑架以及喷嘴，所述喷嘴设置在所述工业机器人的端部，所述工业机器人借助于机器人支撑架进行安装；所述自主供料罐中的磨料由磨料进料管输送至喷嘴的混合腔中；

所述机器人支撑架包括导轨、滚动轴承、轴承座、滑块、丝杠导轨、支撑板、机器人移动装置底座、双十字万向节、第一同步带轮、传送皮带、第二同步带轮以及驱动电机；所述机器人支撑架固定在支撑板上，所述支撑板通过滑块与导轨连接，所述丝杠导轨固定连接在机器人移动装置底座上；所述第一同步带轮与第二同步带轮之间通过传送皮带连接，所述滚动轴承通过轴承座设置在双十字万向节与丝杠导轨的两侧，所述第一同步带轮连接在驱动电机的输出端，所述第二同步带轮固定在滚动轴承的一端，所述驱动电机固定连接在机器人移动装置底座；

所述控制柜连接上位控制机，所述上位控制机设置有路径规划模块，所述路径规划模块用于对所述工业机器人的抛光路径进行规划，具体规划过程如下：

S1、对具有复杂异形内腔结构零部件进行逆向建模，获得复杂曲面的几何模型；

S2、选取最优路径间距值L，假定抛光轨迹为半径R的圆，选择L＝5/4R，确保复杂曲面的所有区域均被遍历抛光，生成抛光螺旋路径，抛光螺旋路径中，螺旋线方程为：

x＝a×cos(θ)

y＝a×sin(θ)

z＝b×θ

其中，x,y,z分别为三维坐标，a为螺旋线半径，θ为喷头旋转角度，b为螺旋线螺距；

S3、确定最优螺旋线螺距b和最优喷头旋转角度θ，最优螺旋线螺距b为其中d为微细磨料水射流抛光轨迹的直径；最优喷头旋转角度θ为/>其中R为待加工复杂异形内腔抛光轨迹的半径。

2.根据权利要求1所述的用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统，其特征在于：所述工作台主体框架包括框架机构、工作台、支撑架以及坐标栅格；所述工作台位于所述框架结构内部，所述坐标栅格设置在所述工作台上表面，所述支撑架设置在所述框架结构的底部。

3.根据权利要求2所述的用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统，其特征在于：所述坐标栅格为镂空结构，废液通过坐标栅格流入至废液收集箱中。

4.根据权利要求1所述的用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统，其特征在于：所述驱动电机为步进电机。

5.根据权利要求1所述的用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统，其特征在于：所述工作台的底部四个角处分别设置有安装架。

6.根据权利要求1所述的用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统，其特征在于：所述高低压转换开关连接有三通转换开关阀。

7.根据权利要求1所述的用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统，其特征在于：所述废液收集箱内部设置有筛网和加热盘，所述筛网用于过滤湿磨料，所述加热盘用于对所述湿磨料进行烘干，所述废液收集箱的底部借助于泵送装置连接有废水处理装置，所述废水处理装置用于对废液进行处理。

8.根据权利要求1所述的用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统，其特征在于：所述机器人支撑架通过内六角螺栓固定在支撑板上。

9.根据权利要求8所述的用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统，其特征在于：所述第一同步带轮与第二同步带轮均为高扭矩同步带轮。

10.一种基于权利要求1所述的用于异形内腔结构的微细磨料水射流抛光系统的抛光方法，其特征在于：其包括以下步骤：

S1、对复杂异形内腔结构进行抛光路径规划，其包括以下子步骤：

S11、对具有复杂异形内腔结构零部件进行逆向建模，获得复杂曲面的几何模型；

S12、选取最优路径间距值L，假定抛光轨迹为半径R的圆，选择L＝5/4R，确保曲面的所有区域均被遍历抛光，生成抛光螺旋路径，抛光螺旋路径中，螺旋线方程为：

x＝a×cos(θ)

y＝a×sin(θ)

z＝b×θ

其中，a是螺旋线半径，θ是喷头旋转角度，b是螺旋线螺距；

S13、确定最优螺旋线螺距b和最优喷头旋转角度θ，最优螺旋线螺距b为其中d为微细磨料水射流抛光轨迹的直径；最优喷头旋转角度θ为/>其中R为待加工复杂异形内腔抛光轨迹的半径；

S2、将抛光路径输入工业机器人，工业机器人开始抛光工作，并在加工过程中根据已抛光表面粗糙度对抛光路径的参数进行实时调整；

S3、将喷嘴固定在任意所需要的坐标点(X,Y)开始抛光加工，同时开启废液收集控制箱对废液进行收集。