[發明專利]一種配合機器人使用的超聲拋光裝置

在審

• 申請號: 202110043186.9
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112775728A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 朱鋒;李巖;趙恩才;陳偉;武煦程
• 申請（專利權）人: 長光衛星技術有限公司
• 主分類號: B24B1/04
• 分類號: B24B1/04;B24B13/00;B24B55/00;B24B47/06
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 張偉

本發明涉及一種配合機器人使用的超聲拋光裝置，包括壓力控制裝置、磨頭自轉傳動裝置以及超聲振動磨頭裝置，其中壓力控制裝置包括鎖緊螺母、彎板、氣缸支架、機器人安裝板、低摩擦氣缸以及高精度調壓閥；磨頭自轉傳動裝置包括直線軸承組件、傳動裝置安裝板、帶座球軸承、伺服電機、同步帶張緊塊、伺服電機安裝架、同步帶、小同步帶輪、大同步帶輪以及傳動軸；聲振動磨頭裝置包括法蘭連接軸、套筒、頂絲、導電滑環、磨頭、導電滑環固定架、連接螺栓、扭振換能器以及變幅桿。本發明利用超聲振動磨頭裝置在小磨頭上產生高頻扭振，用磨頭的旋轉運動疊加高頻扭振取代單一的小磨頭旋轉去除材料方式，提高光學表面材料的去除效率，實現高效加工。

技術領域

本發明涉及光學加工設備技術領域，特別是涉及一種配合機器人使用的超聲拋光裝置。

背景技術

在現代光學加工技術中，采用計算機控制小磨頭對光學元件進行加工已經被廣泛使用。現有的針對光學元件的小磨頭拋光裝置，是根據檢定的面形數據用計算機控制一個小磨頭在工件表面的駐留時間及磨頭與工件間的相對壓力來控制材料的去除量，通過小磨頭的旋對大口徑光學元件粗拋過程轉運動驅動磨料對工件表面材料進行去除。該方式在針中材料去除效率較低，甚至對于部分特殊光學元件無法施加較大壓力時，去除效率更低，造成大口徑光學元件生產制造周期長、成本高。

發明內容

基于此，為解決現有技術中小磨頭拋光裝置在計算機控制下進行大口徑光學元件表面拋光時材料去除效率低的問題，本發明提供一種配合機器人使用的超聲拋光裝置。本發明所提出的超聲拋光裝置可以應用于超聲波輔助光學加工設備領域，其安裝于機器人末端，適用于光學加工過程中的拋光環節，能夠快速高質量的去除光學元件表面機加損傷，直接影響光學元件表面面形以及整個光學加工周期。

為解決上述問題，本發明采取如下的技術方案：

一種配合機器人使用的超聲拋光裝置，其特征在于，包括壓力控制裝置、磨頭自轉傳動裝置以及超聲振動磨頭裝置；

所述壓力控制裝置包括鎖緊螺母、彎板、氣缸支架、機器人安裝板、低摩擦氣缸以及高精度調壓閥，低摩擦氣缸通過氣缸支架豎直安裝于機器人安裝板上，且氣缸缸桿朝上；彎板與氣缸缸桿通過鎖緊螺母連接；高精度調壓閥獨立安裝，通過氣管與低摩擦氣缸連接；

所述磨頭自轉傳動裝置包括直線軸承組件、傳動裝置安裝板、帶座球軸承、伺服電機、同步帶張緊塊、伺服電機安裝架、同步帶、小同步帶輪、大同步帶輪以及傳動軸，傳動裝置安裝板通過彎板和鎖緊螺母與氣缸缸桿連接，直線軸承組件兩組配對使用，對稱安裝于機器人安裝板，傳動裝置安裝板與直線軸承組件中的滑塊連接，將氣缸動作傳遞給傳動裝置安裝板；傳動軸兩端通過帶座球軸承支撐，傳動軸中部安裝大同步帶輪，帶座球軸承安裝在傳動裝置安裝板上，調整帶座球軸承位置，保證傳動軸各部分同軸度滿足要求；伺服電機豎直安裝于伺服電機安裝架，且電機軸朝下，小同步帶輪安裝于電機軸；伺服電機安裝架安裝于傳動裝置安裝板；小同步帶輪、大同步帶輪通過同步帶連接；同步帶張緊塊安裝于傳動裝置安裝板，通過調節螺釘使同步帶張緊；

所述超聲振動磨頭裝置包括法蘭連接軸、套筒、頂絲、導電滑環、磨頭、導電滑環固定架、連接螺栓、扭振換能器以及變幅桿，法蘭連接軸通過螺紋與傳動軸連接，并使用頂絲防松；導電滑環的內圈套入法蘭連接軸形成間隙配合，導電滑環的外圈與導電滑環固定架一端連接，導電滑環固定架另一端與傳動裝置安裝板連接固定，保證旋轉供電；扭振換能器與變幅桿通過連接螺栓連接，變幅桿通過連接法蘭與套筒的底部連接固定；扭振換能器的供電線從法蘭連接軸上的走線孔穿出，與導電滑環相連；套筒的上端面與法蘭連接軸連接；磨頭通過螺紋與變幅桿末端連接，并使用頂絲防松。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：