本发明涉及抛光技术领域，具体涉及一种机械臂辅助电解质等离子体抛光装置及抛光方法。
背景技术：
目前，制造业的一些领域，如航空航天、精密仪器仪表、医疗器械、3C电子消费产品等领域对零部件提出了一系列前所未有的性能要求，这些要求不仅要求极低的表面粗糙度（拉
电解液等离子抛光是一种先进的抛光技术，由白俄罗斯米达利特国立大学科技园首先提出。 其基本工作原理是通过放电去除工件与抛光液之间形成的气体层来对工件进行抛光。 。 与传统抛光方法相比，其电解液为低浓度盐溶液，可通过补充盐溶液进行回收，不会产生有害废液。 它可以解决机械抛光难以加工形状复杂工件的问题，也解决电化学抛光不可避免的化学和环境污染问题。 该技术适用于金属表面抛光、去毛刺、钝化、去除氧化层、去除污渍和油脂等。抛光质量高，抛光时间短，可处理任何轮廓的工件，环保无污染，且抛光表面具有耐腐蚀、低应力等优点。
由于抛光槽容积的限制，现有的电解液等离子抛光设备只能抛光中小型金属工件，而无法抛光一些大尺寸、长、细棒材和大型、形状复杂的工件。 这是一个巨大的限制。 了解电解质等离子抛光设备的应用范围。 公司(#1)提出了一些针对大型或细长棒材等工件的电解等离子抛光方法，但这些方法仅适用于一些形状规则的大型工件，无法抛光形状复杂的大型工件。 。
技术实现要素：
本发明的目的是为了避免现有技术的不足，提供一种能够加工大尺寸、形状复杂工件的机械臂辅助电解质等离子体抛光装置及抛光方法。 进行抛光。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
提供一种机械臂辅助电解液等离子体抛光装置，包括电解液储液罐、水泵、电磁阀、输液管路、加热器、传输线、工控机、多自由度机械臂、喷嘴、工作台、三维形貌测量装置，储液罐通过输液管路依次与机械臂内的水泵、电磁阀、加热器、管路连接。 机械臂末端装有喷嘴，工控机通过传输线控制机械臂的运动。 ，工控机的输入端通过传输线与三维形貌测量装置的输出端连接。 三维形貌测量装置位于工作台上方，用于获取放置在工作台上的工件的三维形貌。 储液罐中的阴极板连接到电源的负极侧。
优选地，所述工作台的周围和下方设置有抛光液回收罐。
优选地，所述喷嘴外部设有测距传感器，用于在抛光过程中实时测量喷嘴与工件之间的距离，并反馈给工控计算机。
优选地，所述机械臂的底座下方安装有导轨，用于使机械臂沿着工作台沿x、y、z三个方向移动。
优选地，所述电源为电压0-450V连续可调的直流电源。
优选地，所述工作台设有夹具和驱动工件旋转的电机。
优选地，所述机械臂的末端通过360度旋转装置与所述喷嘴连接。
上述利用机械臂辅助电解质等离子体抛光装置抛光工件的方法如下：
s1：将工件夹紧在工作台上；
s2：将储液罐内的阴极板连接到电源的负极作为阴极进行加工，将工件连接到电源的正极作为阳极进行加工；
s3：利用三维形貌测量装置测量工件表面形貌，然后将得到的三维形貌反馈给工控机，生成抛光加工路径的程序；
s4：工控机控制机械臂将喷嘴移动至工件的起始抛光位置，并将喷嘴对准工件表面；
s5：打开水泵和电磁阀，使储槽内的电解液沿着输液管道流出，并被加热器加热到预设温度，然后通过机械臂上的管道流到喷嘴形成一定的高速、连续的电解液射流对工件进行抛光。
优选地，电解液的水压为0.02-0.05mpa。
本发明的有益效果：本发明提供的机械臂辅助电解质等离子体抛光装置及抛光方法具有以下优点：
1、电解液通过多自由度机械臂上的喷嘴喷出，形成电解液射流，与工件接触进行抛光。 不受现有设备抛光槽容积的限制。 它不仅可以抛光中小型金属工件，还可以抛光一些规则形状、长细杆等大型复杂形状的大型工件。
2、抛光液从喷嘴定量喷出，无需抛光槽即可实现电解质等离子抛光。 与现有抛光设备相比，可以减少抛光液的用量，从而降低生产成本。
3、抛光过程由工业电脑精确控制，可以达到更好的表面抛光效果，生产效率高。
附图说明
下面结合附图对本发明进行进一步说明，但附图中的实施例并不构成对本发明的任何限制。 对于本领域普通技术人员来说，在没有做出创造性劳动前提下，基于附图还可以获得其他实施例。 附图。
图1为本发明机械臂辅助电解质等离子体抛光装置的结构示意图。
图2是大尺寸平面工件抛光加工示意图。
图3是抛光大尺寸圆柱或细长圆棒工件的加工示意图。
图4为内腔空心的大型圆柱形工件内表面抛光示意图。
图5是喷嘴和测距传感器的位置示意图。
图片中包含的有：
储液罐1个； 水泵2个； 电磁阀3； 输液管4； 加热器5； 传输线6； 机械臂7； 喷嘴8； 工件9； 工作台10个； 抛光液回收罐11； 三维形貌测量装置12； 工控机13台； 大尺寸平面结构工件14个； 电源15； 大尺寸圆柱或细长圆棒工件16； 大尺寸空心圆柱形工件17； 导轨18； 距离传感器 19.
详细方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本实施例的机械臂辅助电解液等离子体抛光装置，如图1所示，包括盛装电解液的储液罐1、水泵2、电磁阀3、输液管道4、加热器5、传动装置。生产线6、工控机13、多自由度机械臂7、喷嘴8、工作台10、三维形状测量装置12。储液罐1连接水泵2、电磁阀3、加热器5、机械臂依次通过输液管道。 7上连接有管道，机械臂7的末端设有喷嘴8。工业计算机13通过传输线控制机械臂7的运动。 工业计算机13的输入端通过传输线连接至三维形貌测量装置12的输出端。 如图所示，三维形貌测量装置12位于工作台10上方，用于获取工作台10上放置的工件的三维形貌。 储液罐1内的正极板与电源15的负极连接。
优选地，工作台周围和下方设置有抛光液回收罐，可用于抛光液回收。
优选地，如图5所示，喷嘴8上安装有测距传感器，用于实时测量抛光过程中喷嘴8与工件9之间的距离，并反馈给工控机，以便工控机控制机械臂上的喷嘴。 抛光过程中，喷嘴与工件之间保持一定的距离，防止与工件碰撞。
优选地，机器人手臂7的底座下方安装有导轨18，用于使机器人手臂7沿着工作台沿x、y、z三个方向移动，从而可以调节机器人手臂7的位置。
优选地，所述电源15为电压为0-450V的连续可调直流电源15。
优选地，工作台上设有夹具和驱动工件9旋转的电机。 夹具用于固定工件9。夹具需要根据工件的结构和形状进行设计。 电机用于驱动工件9旋转。
优选地，机械臂7的末端通过360度旋转装置与喷嘴8连接，使得喷嘴8可以360度旋转。
采用上述机械臂7辅助电解质等离子体抛光装置对工件9进行抛光的方法如下：
s1：将工件9夹紧在工作台上；
s2、将储液罐1内的阴极板连接至电源15的负极作为加工的阴极，将工件9连接至电源15的正极作为加工的阳极；
s3、利用三维形貌测量装置12测量工件9的表面形貌，然后将得到的三维形貌反馈给工控机，生成抛光加工路径程序。 三维形貌测量装置12的型号为：三维扫描仪hl -3dw（大型工件），购买网址为：，将得到的三维形貌输入工控机生成抛光加工的流程路径如下：
1、使用3D扫描仪对待抛光工件进行3D扫描，获得待抛光工件的3D点云模型；
2、工控机通过分析处理工件点云模型中表面各点的坐标，计算出最佳抛光加工路径；
3、工控机控制喷嘴沿着获得的加工路径进行抛光。
s4：工控机13控制机械臂7将喷嘴8移动至工件9的起始抛光位置，并将喷嘴8与工件9的表面对准；
s5：打开水泵2和电磁阀3，使储液罐1内的电解液沿输液管道4流出，并被加热器5加热至预设温度，然后流经管道机械臂7上的喷嘴8以一定的流量喷出连续的电解液射流，对工件9进行抛光。
优选地，电解液的水压为0.02-0.05mpa。 如果电解液的水压过高或过低，抛光过程就会不稳定。
优选地，加热后的电解液温度为60-90℃，适合不锈钢材料的抛光。 不同金属材料所需的电解液类型和温度范围往往不同。 电解液等离子抛光常常需要将电解液加热到一定合适的温度，以达到更好的抛光效果和工件表面质量。
本发明的有益效果：本发明提供的机械臂7辅助电解质等离子体抛光装置及抛光方法具有以下优点：
1、电解液通过多自由度机械臂7上的喷嘴8喷出，形成电解液射流，与工件9接触进行抛光。 不受现有设备抛光槽容积的限制，不仅可以实现中小型工件9的抛光，还可以抛光一些形状规则的大型工件9，细长棒和其他大型且复杂的形状。
2、抛光液从喷嘴8定量喷出，无需抛光槽即可实现电解质等离子抛光。 与现有抛光设备相比，可以减少抛光液的用量，从而降低生产成本。
3、抛光过程由工业电脑精确控制，可以达到更好的表面抛光效果，生产效率高。
示例 1。
一种机械臂辅助电解质等离子体抛光装置抛光工件的方法。 以任意形状、大尺寸的不锈钢工件为例，具体步骤如下：
s1：将不锈钢工件夹紧在工作台10上；
s2：将不锈钢工件连接到电源正极作为阳极进行加工，将储液槽1中的阴极板连接到电源负极作为阴极进行加工；
进一步地，加工时电源使用的电压范围为200-350V，所使用的电解液为3-5%的硫酸铵和氯化铵水溶液；
s3、利用三维形貌测量装置12测量不锈钢工件的表面形貌，然后将得到的三维形貌反馈给工业计算机13并生成抛光加工路径的程序；
s4：工控机13控制机械臂7将喷嘴移动至工件的起始抛光位置，并将喷嘴8与工件表面对准；
s5：打开水泵2和电磁阀3，储液罐1内的电解液沿输液管道4流出，被加热器4加热至预设温度，然后通过管道流至喷嘴机械臂7、8、喷出形成一定流量的连续电解液射流，开始抛光工件；
此外，电解液流量取决于工件的具体情况。 电解液流量根据工件表面形状确定。 如果表面是凹的，从喷嘴喷出的电解液的流量要稍大一些； 如果表面是凸形的，则流量需要更小。 水压0.02-0.05mpa，加热后电解液温度60-90℃；
s6：在工控计算机13的控制下，机械臂7驱动喷嘴按照步骤s3生成的加工路径移动，实现对整个工件表面进行抛光的过程；
另外，从研磨回收槽11回收研磨后的电解液。
示例 2.
一种机械臂辅助电解质等离子体抛光装置抛光工件的方法。 以大型平面结构不锈钢工件为例，示意图如图2所示，具体步骤如下：
s1：将大尺寸平面结构不锈钢工件14装夹在可沿x轴、y轴往复运动的工作台上；
s2：将不锈钢工件连接到电源正极作为阳极进行加工，将储液槽中的阴极板连接到电源负极作为阴极进行加工；
进一步地，加工时电源使用的电压范围为200-350V，所使用的电解液为3-5%的硫酸铵和氯化铵水溶液；
s3、工控机13控制机械臂7将喷嘴移动到大尺寸平面结构不锈钢工件的角部正上方，作为抛光起点；
s4：打开水泵2和电磁阀3，储液罐1内的电解液沿输液管流出，被加热器4加热至预设温度，然后通过管道流至喷嘴8机械臂7上喷出，形成一定流量的连续电解液射流，开始对工件进行抛光；
另外，电解液流量视工件具体情况而定，水压为0.02-0.05mpa，加热后电解液温度为60-90℃；
s5：工控机6控制加工平台沿x轴、y轴运动，对工件整个上表面进行抛光；
s6：工件上表面抛光完成后，将工件翻转过来，按照步骤s1-s5抛光工件下表面；
另外，从研磨回收槽11回收研磨后的电解液。
示例 3.
一种机械臂辅助电解质等离子体抛光装置抛光工件的方法。 以大尺寸圆柱或细长圆棒不锈钢工件为例，示意图如图3所示，具体步骤如下：
s1：将大尺寸圆柱或细长圆杆不锈钢工件16夹紧在工作台上，工作台上的电机可带动工件绕x轴(其中心轴)旋转360°；
s2：将不锈钢工件连接到电源正极作为阳极进行加工，将储液槽1中的阴极板连接到电源负极作为阴极进行加工；
进一步地，加工时电源使用的电压范围为200-350V，所使用的电解液为3-5%的硫酸铵和氯化铵水溶液；
s3、工控机13控制机械臂7将喷嘴8移动到圆柱形工件边缘正上方的位置，作为抛光加工的起点；
s4：打开水泵2和电磁阀3，储液罐1内的电解液沿输液管4流出，被加热器5加热至预设温度，然后通过管道流至喷嘴机械臂7、8、喷出形成一定流量的连续电解液射流，开始抛光工件；
另外，电解液流量视工件具体情况而定，水压为0.02-0.05mpa，加热后电解液温度为60-90℃；
s5：工作台上的电机带动工件慢速绕x轴旋转，对工件表面初始区域进行抛光；
s6、工控机13控制机械臂7沿着其底座下方的导轨移动至下一个加工区域，重复步骤s5；
s7：按照步骤s5和s6继续抛光工件至工件的另一端，完成工件所有外表面的抛光；
另外，从研磨回收槽11回收研磨后的电解液。
例 4.
一种机械臂辅助电解质等离子体抛光装置抛光工件的方法。 以大型空心圆柱形不锈钢工件内表面抛光为例，示意图如图4所示，具体步骤如下：
s1：将大型空心圆柱形不锈钢工件17夹紧在工作台上；
s2：将不锈钢工件连接到电源正极作为阳极进行加工，将储液槽中的阴极板连接到电源负极作为阴极进行加工；
进一步地，加工时电源使用的电压范围为200-350V，所使用的电解液为3-5%的硫酸铵和氯化铵水溶液；
s3、工控机13控制机械臂将喷嘴伸入工件腔内并将喷嘴8放置在工件的中心轴上，并将喷嘴8与工件的内表面对齐。 另外，机械臂7的基部沿着导轨18移动，以将喷嘴移动至工件。 初始加工位置；
s4：打开水泵2和电磁阀3，储液罐1内的电解液沿输液管3流出，被加热器5加热至预设温度，然后通过管道流至喷嘴机械臂上7、8、喷出，形成一定流量且连续的电解液射流，开始对工件进行抛光；
另外，电解液流量视工件具体情况而定，水压为0.02-0.05mpa，加热后电解液温度为60-90℃；
s5：工控机13控制喷嘴绕机械臂7（工件中心轴）旋转360°以及机械臂7的底座沿导轨y轴方向往复运动，对工件进行加工工件侧壁内表面；
s6：沿x轴旋转喷嘴8并对准工件底部内表面，完成工件剩余底部内表面的抛光
另外，从研磨回收槽11回收研磨后的电解液。
最后需要说明的是，上述实施例仅仅用以解释本发明的技术方案，并不用于限制本发明的范围。 尽管已经结合优选实施例对本发明进行了详细描述，但是本领域的普通技术人员将会理解，在不脱离本发明技术的本质和范围的情况下，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换。本发明的解决方案。
技术特点：
技术总结
一种机械臂辅助电解质等离子体抛光装置，涉及抛光技术领域。 其结构包括盛装电解液的储液罐、水泵、电磁阀、输液管道、加热器、传输线、工控机、多自由度机械臂。 、喷嘴、工作台及三维形状测量装置。 储液罐通过输液管路与机械臂内的水泵、电磁阀、加热器、管路连接。 机械臂末端装有喷嘴，工业计算机通过传输线控制机械。 手臂运动，工控机的输入端通过传输线与三维轮廓测量装置的输出端连接。 三维轮廓测量装置位于工作台上方，用于获取放置在工作台上的工件的三维轮廓。 阴极板连接至电源的负极。 机器人辅助电解质等离子体抛光装置可抛光大尺寸、形状复杂的工件。
技术研发人员：王成勇； 黄宇; 何晓琳; 郑丽娟; 鼎峰
受保护技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2019.06.11
技术公告日期：2019.08.16