光学非球面元件机器人柔性抛光技术.pdf

第卷第期厦门大学学报自然科学版. .
年月.
光学非球面元件机器人柔性抛光技术
王健,郭隐彪一,朱睿
厦门大学物理与机电工程学院,福建厦门
摘要:计算机控制光学表面成型技术在光学元件冷加工中占据重要的地位,是对平面及非球面光学元件进行最后阶段

用,,对一种基于机器人的光学非球面柔性抛光技术
进行了运动学分析,并建立了控制模型,利用控制模型进行工件加工,获得了较好的加工效果.
关键词:机器人抛光;工具坐标系;非球面加工
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:——.
计算机控制光学表面成型技术优势在于价格低、能耗小、质量小,劣势在于运动刚度
,,,在小工具抛光加工中这些劣势
的在世纪年代初期最先提出对加工过程的影响并不十分明显,这主要是基于小工
,它不需要很高的重复定位精度,抛光中
件小得多的抛光模,根据定量的面形检测数据,,对于更大尺寸或搬运不便的光
机的控制下,以一定的路线、速度和压力抛光工件表学元件,机器人抛光反而比数控机床抛光更有优势,这

技术人员的经验,模仿他们的操作技巧用于光学加工. ,选用机器人实现光学元件的计算机控制
技术使用的小工具可按非球面曲线运动,只在光学表面成型是合适并且经济的.
需加工的区域内去除多余材料,对操作者的经验要求
较低,可重复性更好,而且采用计算机数字模表数控与机器人抛光机床区别
拟方式预测面形和制定加工方案,在提高工效的同时.

的一个分支,国内外均有报道机器人用于光学
元件表面的计算机控制抛光.
机器人柔性抛光技术概述注:机器人的价格约为数控机床的/,质量约为数控机床
的/~ /.
在非球面加工过程中,使用机器人柔性抛光技术,
需要通用的关节机器人和个双行星运动的抛光机器人柔性抛光控制模型
,这需要轴联动的

. 机器人柔性抛光系统
机床和抛光机器人的加工区别可见表.
如图所示的机器人抛光系统,其中为机器人
由表可见,机器人抛光相比数控抛光机床设备,
运动本体,为机器人控制器,为机器人驱动器,
和为远程控制软件和说明文档,为机器人控制器
收稿日期:——
上的机器人系统软件,为离线编程软件及相关服务
基金项目:福建省科技重大专项—;厦门市科技计划
程序, 为系统校正数据, 为示教控制器,、
项目
现工作单位:成都精密光学工程研究中心和都是服务器, 为校准数据, 为许可密钥。
通讯作者: .. 整个系统的构成类似于数控机床.
第期王健等:光学非球面元件机器人柔性抛光技术· ·
图工具坐标系
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点,,。处,其曲面的法向量为
图机器人柔性抛光系统
一工,,,,,,,,