异型表面抛光装置及抛光方法制造方法及图纸

本发明专利技术是关于一种异型表面抛光装置及抛光方法，其包括：抛光介质、六轴机械手、抛光液喷射设备、抛光液体喷淋设备和工件夹持旋转平台，抛光介质包括层叠设置的置入层和抛光层，所述置入层的上表面设有第一凹槽，所述抛光层与所述置入层接触的一面设有第二凹槽，所述置入层内设置有压力传感器和温度传感器，所述抛光层的抛光结构与待抛光面相适配；所述抛光介质的材质为微孔聚氨酯。本发明专利技术选用微孔聚氨酯材质的抛光介质，微孔聚氨酯的发泡孔有利于抛光粉的流动性，抛光介质包括层叠设置的置入层和抛光层，每层都设置有凹槽，增加抛光液的流动性，提高抛光效率，并且使用六轴机械手抓取抛光介质，方便更换抛光介质。

【技术实现步骤摘要】
异型表面抛光装置及抛光方法
本专利技术涉及机械精密加工
，特别是涉及一种异型表面抛光装置及抛光方法。
技术介绍
当前，超二代和三代微光夜视技术向4G发展，对微光夜视仪用光纤传像元件的表面抛光质量及外形尺寸精度提出了更高的要求，高表面质量确保光电子量子转换效率，精密装配确保实现高分辨性能。在微光夜视仪的制备过程中，当所用光纤传像元件表面的研磨抛光质量越高，尺寸精度越高，尺寸的一致性越好，批次间的稳定性越高，对于整管的性能提升起到关键的作用。目前，越来越多的用户和光纤传像元件的生产者都意识到这个问题的重要性。研磨抛光是光纤传像元件生产加工制造过程中的关键工序。通过研磨抛光使元件表面质量达到光学级表面质量和外形尺寸，是元件应用最为根本的质量要求。在当前应用背景条件下，光纤传像元件表面研磨抛光的位置较多，大体可以分为三类，按研磨抛光位置来分，最大是元件的两个端面，也是光学质量要求最为苛刻的位置；其次是台阶面和柱面或斜面，该位置一般要求较高，需达到精抛效果，要求无麻点和划伤；最后是圆角位置，该位置与端面相连，光学加工质量要求同端面，要求无麻点和划伤。对于端面平面，其抛光方法与技术已非常成熟，有古典抛光法、双面抛光法、离子抛光法等，而对于异型面的抛光，如圆柱面、斜面和非球面，目前没有相应的自动化机械设备进行抛光，一般采用手工抛光，通过人工灵活的手动作可以抛到机械不能抛光的位置点，如台阶与柱面或斜面相连的根部位置，以及不同角度的斜面和不同曲率半径的圆角。但是手工方法有一个最大的弊端就是抛光效率极低，抛光的平面度、平行度难以达到使用要求，即抛光质量的一致性较差，影响抛光质量，从而导致光纤传像元件的良品率下降，甚至可以致使产品的报废，提高了生产制造的成本。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提供一种异型表面抛光装置及抛光方法，以解决现有异型表面存在抛光困难、效率低、抛光质量差等技术问题。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种异型表面抛光装置，其包括：抛光介质，其包括层叠设置的置入层和抛光层，所述置入层的上表面设有第一凹槽，所述抛光层与所述置入层接触的一面设有第二凹槽，所述置入层内设置有压力传感器和温度传感器，所述抛光层的抛光结构与待抛光面相适配；所述抛光介质的材质为微孔聚氨酯；六轴机械手，其包括机械臂、用于固定所述机械臂的基座和位于所述机械臂端部的夹持部，所述夹持部用于夹持所述抛光介质；抛光液喷射设备，其包括第一抛光液箱和第一喷管，所述第一喷管的一端连接有第一喷头，用于将抛光液喷射到第一凹槽内；抛光液体喷淋设备，其包括第二抛光液箱和第二喷管，所述第二喷管的一端连接有第二喷头，用于为抛光部位提供抛光液；工件夹持旋转平台，其包括旋转平台和设置在所述旋转平台上气动夹具，所述气动夹具用于夹持待抛光工件。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的异型表面抛光装置，其中所述置入层的厚度为10mm-20mm；所述抛光层的厚度为5mm-10mm；所述置入层和抛光层之间通过胶粘结。所述置入层的厚度为10mm-20mm；所述抛光层的厚度为5mm-10mm；所述聚氨酯材料内含有填充物；所述的填充物包括氧化铈或氧化锆。优选的，前述的异型表面抛光装置，其中所述第一凹槽纵横相间排列，槽宽为1-3mm，槽深为1-3mm，相邻两平行槽之间的间距为10-20mm；所述第二凹槽纵横相间排列，槽宽为1-3mm，槽深为1-3mm，相邻两平行槽之间的间距为10-20mm。优选的，前述的异型表面抛光装置，其中在所述第一凹槽内设置有若干上下贯穿的通孔，所述通孔的孔径为1-3mm；和/或，在所述第二凹槽内设置有若干上下贯穿的通孔，所述通孔的孔径为1-3mm。优选的，前述的异型表面抛光装置，其中在所述第一喷管上设有第一液压泵，所述第一喷管的另一端通向所述第一抛光液箱；在所述第二喷管上设有第二液压泵，所述第二喷管的另一端通向第二抛光液箱。优选的，前述的异型表面抛光装置，其中所述抛光层的抛光结构与待抛光面相适配包括：待抛光面为平面时，选择平面抛光结构；待抛光面为球面时，选择相应的圆面抛光结构；待抛光面为异型面时，选择相应的异型抛光结构。优选的，前述的异型表面抛光装置，其中所述压力传感器和温度传感器均位于所述置入层与所述抛光层接触的一面上。优选的，前述的异型表面抛光装置，其中还包括：抛光容器，所述工件夹持旋转平台设在所述抛光容器内；抛光液回收设备，设在所述研磨抛光容器的底端，用于回收抛光液，重复使用。优选的，前述的异型表面抛光装置，其中所述抛光液回收设备包括过滤器和储液器，所述过滤器为离心过滤器，包括抛光液回收室和玻璃废渣溢出室，所述过滤器的抛光液回收室与所述抛光容器之间通过第一管道连接，所述第一管道连接所述抛光容器的一端设有粗过滤网，所述第一管道连接所述过滤器的抛光液回收室的一端设有细过滤网；所述储液器内设有搅拌器、加热棒和温度传感器，所述储液器通过第二管道与所述第一抛光液箱连接，所述储液器通过第三管道与所述第二抛光液箱连接，所述第二管道和第三管道上分别设有回流电机。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种异型表面抛光方法，其包括：抛光前，用清水超声波清净待抛光工件，超声10-15min，取出，用清水冲洗干净；将冲洗干净的待抛光工件装入气动夹具中；根据待抛光工件的待抛光面的形状和尺寸，选择相适配的抛光介质，用六轴机械手抓取抛光介质；设定抛光压力与抛光液温度，打开旋转平台、抛光液喷射设备、抛光液体喷淋设备和抛光液回收设备；启动控制系统，对待抛光工件的待抛光面进行抛光；在抛光过程中，使用后的抛光液进入抛光液回收设备中，经离心分离后，返回到抛光液喷射设备和抛光液体喷淋设备中。借由上述技术方案，本专利技术提出的异型表面抛光装置及抛光方法至少具有下列优点：1、本专利技术的异型表面抛光装置包括抛光介质、六轴机械手、抛光液喷射设备、抛光液体喷淋设备和工件夹持旋转平台，选用微孔聚氨酯材质的抛光介质，微孔聚氨酯的发泡孔有利于抛光粉的流动性，抛光介质包括层叠设置的置入层和抛光层，每层都设置有凹槽，增加抛光液的流动性，提高抛光效率。现场可以根据被抛光面的形状和大小来设计抛光介质的外形和尺寸，并使用六轴机械手抓取抛光介质，方便更换抛光介质。2、本专利技术的装置基于机械手的自动程序控制、多自由度运动，以及其易于模仿手工的抛光动作的特性，通过程序控制实现对面积小且要求质量高的位置的自动化仿手工抛光，可显著提高研磨抛光效率、表面质量和加工尺寸精度，从而提升产品的一致性和稳定性。3、抛光过程实现对压力与温度的监测，通过传感器反馈信号对抛光动作进行控制。通过将压力传感器、温度传感器置入聚氨酯抛光材料中，在实际抛光过程中，通过对压力和温度的监测，分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异型表面抛光装置，其特征在于，包括：/n抛光介质，其包括层叠设置的置入层和抛光层，所述置入层的上表面设有第一凹槽，所述抛光层与所述置入层接触的一面设有第二凹槽，所述置入层内设置有压力传感器和温度传感器，所述抛光层的抛光结构与待抛光面相适配；所述抛光介质的材质为微孔聚氨酯；/n六轴机械手，其包括机械臂、用于固定所述机械臂的基座和位于所述机械臂端部的夹持部，所述夹持部用于夹持所述抛光介质；/n抛光液喷射设备，其包括第一抛光液箱和第一喷管，所述第一喷管的一端连接有第一喷头，用于将抛光液喷射到第一凹槽内；/n抛光液体喷淋设备，其包括第二抛光液箱和第二喷管，所述第二喷管的一端连接有第二喷头，用于为抛光部位提供抛光液；/n工件夹持旋转平台，其包括旋转平台和设置在所述旋转平台上气动夹具，所述气动夹具用于夹持待抛光工件。/n

【技术特征摘要】
1.一种异型表面抛光装置，其特征在于，包括：
抛光介质，其包括层叠设置的置入层和抛光层，所述置入层的上表面设有第一凹槽，所述抛光层与所述置入层接触的一面设有第二凹槽，所述置入层内设置有压力传感器和温度传感器，所述抛光层的抛光结构与待抛光面相适配；所述抛光介质的材质为微孔聚氨酯；
六轴机械手，其包括机械臂、用于固定所述机械臂的基座和位于所述机械臂端部的夹持部，所述夹持部用于夹持所述抛光介质；
抛光液喷射设备，其包括第一抛光液箱和第一喷管，所述第一喷管的一端连接有第一喷头，用于将抛光液喷射到第一凹槽内；
抛光液体喷淋设备，其包括第二抛光液箱和第二喷管，所述第二喷管的一端连接有第二喷头，用于为抛光部位提供抛光液；
工件夹持旋转平台，其包括旋转平台和设置在所述旋转平台上气动夹具，所述气动夹具用于夹持待抛光工件。


2.根据权利要求1所述的异型表面抛光装置，其特征在于，
所述置入层的厚度为10mm-20mm；所述抛光层的厚度为5mm-10mm；
所述置入层和抛光层之间通过胶粘结；
所述聚氨酯材料内含有填充物；
所述的填充物包括氧化铈或氧化锆。


3.根据权利要求1所述的异型表面抛光装置，其特征在于，
所述第一凹槽纵横相间排列，槽宽为1-3mm，槽深为1-3mm，相邻两平行槽之间的间距为10-20mm；
所述第二凹槽纵横相间排列，槽宽为1-3mm，槽深为1-3mm，相邻两平行槽之间的间距为10-20mm。


4.根据权利要求1所述的异型表面抛光装置，其特征在于，
在所述第一凹槽内设置有若干上下贯穿的通孔，所述通孔的孔径为1-3mm；和/或，
在所述第二凹槽内设置有若干上下贯穿的通孔，所述通孔的孔径为1-3mm。


5.根据权利要求1所述的异型表面抛光装置，其特征在于，
在所述第一喷管上设有第一液压泵，所述第一喷管的另一端通向所述第一抛光液箱；
在所述第二喷管上设有第二液压泵，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永刚，周游，王久旺，王云，付杨，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11