[发明专利]一种气囊抛光方法及抛光装置

说明书

本发明公开了一种气囊抛光方法及抛光装置，气囊抛光方法包括以下步骤：驱动执行机构按照预设夹角和预设进给量向待抛光工件运动；获取抛光头作用在待抛光工件上的压力；在任意一个二维平面内，根据所述预设夹角和所述压力计算所述抛光头在当前维度下垂直作用于所述待抛光工件上的实际压力；获取所述实际压力与预设压力的偏差值，所述预设压力由所述预设进给量转换而来；根据所述偏差值调整所述执行机构的进给量。本发明的目的在于提供一种气囊抛光方法及抛光装置，解决由于机器人的刚度和运动精度不够带来的抛光压力不稳定，从而导致材料去除量不稳定，抛光过程面形收敛慢的问题。

技术领域

本发明涉及气囊抛光技术领域，尤其涉及一种气囊抛光方法抛光装置。

背景技术

气囊抛光作为一种重要的抛光技术，在光学精密抛光领域得到了广泛的应用，传统的气囊抛光技术需要五轴精密机床控制抛光头的位置姿态实现空间全自由度的变换，导致非标机床的结构复杂，成本高。机器人控制气囊抛光头、柔性抛光头进行光学元件抛光，受到了越来越多的应用，利用机器人的空间移动六自由度全覆盖的功能，控制抛光头的空间位置任意变换，同时机器人属于商业应用的成熟产品，相比于五轴精密机床的价格成本具有明显优势，性能稳定。

由于机器人自身的刚度和移动精度限制，决定了其只能用于粗加工，不能用于元件的精密修形，机器人的长臂式结构决定了其刚度，在其执行机构承受的压力较大时，变形较大，导致作用于待抛光工件上的实际压力与理论的加工压力偏差较大，现有的解决方法通常是采用较大负载的机器人来达到提高系统刚度，降低负载惯性误差的目的，这样同时会造成机器人的性能冗余，成本高，占地面积达等缺点。另一方面，机器人的亚毫米级移动误差作用在终端的执行机构上，影响抛光压力的稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气囊抛光方法抛光装置，解决由于机器人的刚度和运动精度不够带来的抛光压力不稳定，从而导致材料去除量不稳定，抛光过程面形收敛慢的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

在本申请的第一个方面中，本申请提供了一种气囊抛光方法，包括以下步骤：

驱动执行机构按照预设夹角和预设进给量向待抛光工件运动；

获取抛光头作用在待抛光工件上的压力；所述压力为所述抛光头从多个维度共同作用在所述待抛光工件上的作用力；

在任意一个二维平面内，根据所述预设夹角和所述压力计算所述抛光头在当前维度下垂直作用于所述待抛光工件上的实际压力；

获取所述实际压力与预设压力的偏差值，所述预设压力由所述预设进给量转换而来；

根据所述偏差值调整所述执行机构的进给量。

优选地，所述待抛光工件上的实际压力为：

F_z＝F_z1×cos(θ)+F_z2×sin(θ)；

其中，F_z1和F_z2分别为抛光头在当前二维平面内的两个方向分力，F_z为抛光头作用于待抛光工件上的实际压力，θ为抛光头与待抛光工件之间的夹角。

优选地，当所述抛光头为气囊抛光头时，所述预设压力为：

其中，F_c表示预设压力，π表示圆周率，P_c表示气囊抛光头在预设压力作用下时的内部压强，R表示抛光头的半径，h_c表示预设进给量。

优选地，需调整的所述执行机构的进给量由下式获取：

AF＝F_z-F_c；