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申请/专利权人：中国计量大学

摘要：本发明公开了一种光流变‑光化学‑空化协同作用的抛光系统，包括机械臂、集成化抛光工具、混合溶液、加工池模块、降粘模块、溶液循环管路、补料装置、水泵和控制系统。集成化抛光工具根据加工工件的面形，控制环形凝胶驱动阵列，调节柔性曲面的面形变化；柔性曲面表面设有环形凸台结构，在抛光头旋转时增加对流体的剪切力；集成化抛光工具内设有环形紫外光灯模块，在面对复杂曲面时，可调节其照射角度；在抛光过程中流体因受到紫外光的照射，引发光流变效应，提高流体粘度，同时，还引起光化学反应，弱化加工工件表层；抛光头在超声振子的激励下，产生空化效应；在光流变、光化学、空化三场合一的作用下，增强对加工工件的抛光效果。

主权项：1.一种光流变-光化学-空化协同作用的抛光系统，其特征在于：包括机械臂01、集成化抛光工具02、混合溶液03、加工池模块04、降粘模块05、溶液循环管路06、补料装置07、水泵08、控制系统09；所述机械臂01与所述集成化抛光工具02连接，并控制所述集成化抛光工具02的位置，使其与所述加工池模块04的加工工件0401之间形成微距；所述混合溶液03位于所述加工池模块04、所述降粘模块05和管路系统内；所述降粘模块05与所述加工池模块04的溶液回收管路0406相连；所述补料装置07与所述降粘模块05的补料管路0505相连；所述水泵08设有一个入口和一个出口，所述水泵08的入口与所述降粘模块05的溶液输出管路0507连接，所述水泵08的出口通过所述溶液循环管路06与所述加工池模块04的溶液循环管路入口0404连接；所述控制系统09与机械臂01、集成化抛光工具02、加工池模块04、降粘模块05、补料装置07、水泵08电连接并控制机械臂01、集成化抛光工具02、加工池模块04、降粘模块05、补料装置07、水泵08的工作；所述集成化抛光工具02包括抛光头0201、环形紫外光灯模块0202、支撑板一号平台0203、抛光工具套环0204、导电滑环0205、支撑板二号平台0206、转轴0207、伺服电机0208、支撑板底座0209、隔震垫0210、超声振子0211；所述抛光头0201的环形凝胶阵列底座020106坐落在所述抛光工具套环0204的凸台上；所述环形紫外光灯模块0202与所述支撑板一号平台0203相连；所述导电滑环0205的定子与所述支撑板二号平台0206相连；所述转轴0207与所述导电滑环0205的转子相连，且一端与所述伺服电机0208相连，另一端与所述抛光头0201的环形凝胶阵列底座020106相连，通过所述转轴0207的旋转带动所述抛光头0201的旋转；所述伺服电机0208与所述隔震垫0210相连；所述支撑板底座0209与所述隔震垫0210相连；所述隔震垫0210固定在所述抛光工具套环0204的底座上；所述超声振子0211与所述抛光工具套环0204相连；所述加工池模块04包括加工工件0401、工件安装平台0402、加工池0403、溶液循环管路入口0404、固定支架0405、溶液回收管路0406、一号过滤盘0407、电磁阀0408、伺服阀0409；所述混合溶液03含有光化学反应物质、光敏基团和磨粒，其中，光化学反应物质在紫外光的照射可弱化所述加工工件0401的表层，而光敏基团在紫外光的照射下粘性上升，在可见光的照射下粘性下降；所述加工工件0401安装在所述工件安装平台0402上；所述工件安装平台0402安装在所述固定支架0405上；所述固定支架0405安装在所述加工池0403内；所述电磁阀0408、伺服阀0409均与控制系统09电连接；所述降粘模块05包括溶液回收管路入口0501、降粘池0502、电机0503、搅拌器0504、补料管路0505、浓度检测装置0506、溶液输出管路0507、二号过滤盘0508；所述降粘池0502内部布满可见光源，用于对所述混合溶液03进行降粘；所述电机0503安装在所述降粘池0502的顶部；所述搅拌器0504与所述电机0503相连；所述浓度检测装置0506安装在所述降粘池0502的右侧；所述抛光头0201包括粘度检测装置020101、柔性曲面020102、支撑环阵列020103、环形凝胶驱动阵列020104、环形反光镜阵列020105、环形凝胶阵列底座020106；所述粘度检测装置020101安装在所述环形凝胶驱动阵列020104的中间环上，并穿出所述柔性曲面020102，用于检测近壁面的流体粘度；所述支撑环阵列020103与所述环形凝胶驱动阵列020104连接；所述柔性曲面020102与所述支撑环阵列020103连接，并通过卡箍与所述环形凝胶阵列底座020106相连；所述环形反光镜阵列020105安装在所述环形凝胶阵列底座020106的内壁面上；所述环形凝胶驱动阵列020104安装在所述环形凝胶阵列底座020106的凹槽里，通电后，通过电压大小来调控所述环形凝胶驱动阵列020104的伸缩量，带动所述支撑环阵列020103的上下移动，从而引起所述柔性曲面020102的面形变化；所述环形紫外光灯模块0202包括紫外光灯板020201、四个小型凝胶驱动器020202；所述紫外光灯板020201安装在四个所述小型凝胶驱动器020202上，通过控制所述四个小型凝胶驱动器020202实现所述紫外光灯板020201的倾斜，从而达到所述紫外光灯板020201照射角度可调的目的；所述紫外光灯板020201通过径向垂直分割将所述紫外光灯板020201表面等分为四个区域，通过所述控制系统09可单独控制四个区域的紫外光灯开关状态，避免在抛光过程中紫外光对抛光区以外的区域产生影响。

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