[發明專利]一種基于機械臂的磁流變拋光加工系統

有效

• 申請號: 202010105180.5
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN113352152B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 李龍響;張學軍;薛棟林
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B13/00;B24B13/01;B24B57/02;B24B57/00;B24B49/00;B25J11/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 胡素莉

本發明公開了一種基于機械臂的磁流變拋光加工系統，包括多關節串聯的機械臂以及分布于機械臂上的磁流變液循環系統；磁流變液循環系統包括：設于第一關節上的回收泵、設于第二關節上的儲液罐和供給泵、設于末端關節上的磁場發生裝置、拋光輪、噴嘴、阻尼器以及回收器；還包括連接儲液罐與供給泵頭的第一供給管、連接供給泵與阻尼器的第二供給管、連接阻尼器與噴嘴的第三供給管，連接回收器與回收泵的第一回收管，連接回收泵與儲液罐的第二回收管。將磁流變液循環系統拆分為各個子部件，并結合機械臂與磁流變液循環系統的特點，將磁流變液循環系統的各個子部件采用分布式布局的方式布置在機械臂。

技術領域

本發明涉及磁流變拋光技術領域，更具體地說，涉及一種基于機械臂的磁流變拋光加工系統。

背景技術

磁流變拋光(Magnetorheological Finishing，MRF)是近年來發展起來的一種先進光學制造技術，其具有去除函數穩定、邊緣效應可控、下表面破壞層小、無復印效應、修形能力強及加工精度高等諸多優點。因此，磁流變拋光技術在高精度光學加工中，尤其是非球面及自由曲面加工中得到了廣泛的關注和應用。

目前國內外的磁流變拋光設備或加工系統的運動載體主要是基于多軸聯動的數控加工中心或數控加工機床，由于機床負載能力較大等原因，磁流變液循環系統等部件以高集成度安裝到機床上。但是當運動載體更換為機械臂時，機械臂運動與磁流變拋光模塊發生機械干涉，影響了機械手的運動速度、加速度及運動精度等，因此磁流變液循環系統的集成模塊便不再適用機械臂。

這種不適用主要如下：磁流變液循環系統的集成模塊部件的重量較大，安裝在機械臂的某一位置時影響機械臂的速度、加速度及運動精度等運行性能，無法進行精確的光學加工。同時，機械臂的運動會與磁流變液循環系統的集成模塊發生機械干涉。另外，如果磁流變液循環系統的集成模塊隨意布局在機械臂上，會導致磁流變液循環系統參數波動較大，無法有效地進行參數監控，進而無法長周期穩定地進行磁流變液循環，即供給、攪拌、參數監控及回收等。

因此，如何解決磁流變模塊的布局不適用機械臂的問題，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種基于機械臂的磁流變拋光加工系統，通過優化磁流變液循環系統在機械臂上的分布方式，以使磁流變液循環系統適用于多關節串聯的機械臂。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于機械臂的磁流變拋光加工系統，包括多關節串聯的機械臂以及分布于所述機械臂上的磁流變液循環系統；

所述機械臂包括：固定在地基上的底座、轉動連接于所述底座上的主臂、末端關節以及設于所述主臂與所述末端關節之間的若干個中間關節，所述中間關節包括靠近所述末端關節為第一關節、靠近所述主臂的第二關節；

所述磁流變液循環系統包括：設于所述第一關節上的回收泵、設于所述第二關節上的儲液罐和供給泵、設于所述末端關節上的磁場發生裝置、拋光輪、噴嘴、阻尼器以及回收器；

還包括連接所述儲液罐與所述供給泵頭的第一供給管、連接所述供給泵與所述阻尼器的第二供給管、連接所述阻尼器與所述噴嘴的第三供給管，連接所述回收器與所述回收泵的第一回收管，連接所述回收泵與所述儲液罐的第二回收管。

優選的，所述噴嘴的噴射方向沿所述拋光輪的切線方向設置。

優選的，所述阻尼器通過支架安裝在靠近所述噴嘴的一側，并使所述阻尼器和所述噴嘴之間形成沿重力方向的上下關系。

優選的，所述第一供給管、第二供給管、第三供給管、第一回收管以及第二回收管通過卡具固定所述機械臂上。

優選的，所述第三供給管安裝有粘度傳感器與流量傳感器。

優選的，所述儲液罐內設有攪拌器與溫度傳感器。