一种光学自由曲面超精密柔性制造系统技术方案

一种光学自由曲面超精密柔性制造系统，属于智能制造及光学自由曲面制造及超精密加工技术领域。所述光学自由曲面超精密柔性制造系统包括均设置X轴导向机构、Y轴导向机构、Z轴导向机构、在线检测机械臂、重力平衡装置和工作台的3D打印模块、铣削模块、磨削模块和抛光模块，3D打印模块还包括两个回转自由度的打印头，铣削模块还包括铣刀刀库和铣刀更换机械臂，磨削模块还包括砂轮刀库、砂轮修磨器和砂轮更换修磨机械臂，抛光模块还包括气囊刀库、气囊修磨器、超声喷雾机械臂和气囊更换修磨机械臂。所述光学自由曲面超精密柔性制造系统，其结构新颖、操作方便，能够实现复杂光学自由曲面高质量、高效率的超精密加工。

An ultra precision flexible manufacturing system for optical free-form surface

【技术实现步骤摘要】
一种光学自由曲面超精密柔性制造系统
本专利技术涉及智能制造及光学自由曲面制造及超精密加工
，特别涉及一种光学自由曲面超精密柔性制造系统。
技术介绍
柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，可进行零件产品加工过程的自动控制、故障自动诊断和处理，以及制造信息的自动采集和处理，同时可自动控制和管理零件产品、刀具和工装等的运输和存储过程，适用于多品种、中小批量生产。通过编制不同自动化加工工艺，柔性制造系统可对具有相同零件特征的多种零件进行柔性化加工。现有的加工装置功能单一，只能进行离散式制造，在实际加工时需要的设备多，并且占有较大的厂房面积，增加了生产成本，而且，在需要进行多种加工工艺时需要二次装夹，导致加工精度和效率降低，再有，现有的加工装置多为悬臂式结构，具有刚性不足、装置悬空部重力引起Z轴导向精度降低的缺点。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种光学自由曲面超精密柔性制造系统，其结构新颖、操作方便，能够实现复杂光学自由曲面高质量、高效率的超精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学自由曲面超精密柔性制造系统，其特征在于，包括依次设置的3D打印模块、铣削模块、磨削模块和抛光模块；/n所述3D打印模块包括X轴导向机构一、Y轴导向机构一、Z轴导向机构一、两个回转自由度的打印头、在线检测机械臂一和重力平衡装置一；所述Y轴导向机构一的顶部安装有X轴导向机构一，所述X轴导向机构一的顶部安装有3D打印工作台，所述3D打印工作台上安装有零点定位系统一，所述零点定位系统一上安装工件夹具，所述工件夹具上安装基板；所述Z轴导向机构一包括Z轴立柱一、Z轴导轨滑块一、Z轴电机丝杠机构一和Z轴提升板一；所述重力平衡装置一与Z轴提升板一连接，所述Z轴提升板一的底部通过打印头连接法兰与两个...

【技术特征摘要】
1.一种光学自由曲面超精密柔性制造系统，其特征在于，包括依次设置的3D打印模块、铣削模块、磨削模块和抛光模块；
所述3D打印模块包括X轴导向机构一、Y轴导向机构一、Z轴导向机构一、两个回转自由度的打印头、在线检测机械臂一和重力平衡装置一；所述Y轴导向机构一的顶部安装有X轴导向机构一，所述X轴导向机构一的顶部安装有3D打印工作台，所述3D打印工作台上安装有零点定位系统一，所述零点定位系统一上安装工件夹具，所述工件夹具上安装基板；所述Z轴导向机构一包括Z轴立柱一、Z轴导轨滑块一、Z轴电机丝杠机构一和Z轴提升板一；所述重力平衡装置一与Z轴提升板一连接，所述Z轴提升板一的底部通过打印头连接法兰与两个回转自由度的打印头连接；
所述铣削模块包括X轴导向机构二、Y轴导向机构二、Z轴导向机构二、铣刀刀库、在线检测机械臂二、铣刀更换机械臂、两个回转自由度的工作台二和重力平衡装置二；所述Z轴导向机构二包括Z轴立柱二、Z轴导轨滑块二、Z轴电机丝杠机构二和Z轴提升板二；所述重力平衡装置二与Z轴提升板二连接，所述Z轴提升板二底部安装有Y轴导向机构二，所述Y轴导向机构二底部安装有X轴导向机构二，所述X轴导向机构二底部通过铣削主轴连接法兰与铣削主轴组件连接；所述铣刀更换机械臂前端安装有铣刀夹手和工件搬运夹手；所述两个回转自由度的工作台二上安装零点定位系统二；
所述磨削模块包括X轴导向机构三、Y轴导向机构三、Z轴导向机构三、两个回转自由度的工作台三、砂轮刀库、砂轮修磨器、在线检测机械臂三、砂轮更换修磨机械臂和重力平衡装置三；所述Z轴导向机构三包括Z轴立柱三、Z轴导轨滑块三、Z轴电机丝杠机构三和Z轴提升板三；所述重力平衡装置三与Z轴提升板三连接，所述Z轴提升板三的底部安装有Y轴导向机构三，所述Y轴导向机构三的底部安装有X轴导向机构三，所述X轴导向机构三的底部通过磨削主轴连接法兰与磨削主轴组件连接；所述砂轮更换修磨机械臂前端安装有砂轮夹手和工件搬运夹手；所述两个回转自由度的工作台三上安装零点定位系统三；
所述抛光模块包括X轴导向机构四、Y轴导向机构四、Z轴导向机构四、两个回转自由度的工作台四、气囊刀库、气囊修磨器、超声喷雾机械臂、在线检测机械臂四、气囊更换修磨机械臂和重力平衡装置四；所述Z轴导向机构四包括Z轴立柱四、Z轴导轨滑块四、Z轴电机丝杠机构四和Z轴提升板四；所述重力平衡装置四与Z轴提升板四连接，所述Z轴提升板四的底部安装有Y轴导向机构四，所述Y轴导向机构四的底部安装有X轴导向机构四，所述X轴导向机构四的底部通过抛光主轴连接法兰与抛光主轴组件连接；所述气囊更换修磨机械臂前端安装有抛光气囊夹手和工件搬运夹手；所述超声喷雾机械臂前端安装有抛光液超声喷洒雾化机构，所述两个回转自由度的工作台四上安装有零点定位系统四。


2.根据权利要求1所述的光学自由曲面超精密柔性制造系统，其特征在于，还包括机床顶板、机床底座和机床底板，所述机床底板安装在机床底座上，所述3D打印模块的Z轴立柱一、Y轴导向机构一和在线检测机械臂一均安装在机床底板上；所述铣削模块的Z轴立柱二、两个回转自由度的工作台二、铣刀刀库、在线检测机械臂二和铣刀更换机械臂均安装在机床底板上；所述磨削模块的Z轴立柱三、两个回转自由度的工作台三、砂轮刀库、砂轮修磨器、在线检测机械臂三和砂轮更换修磨机械臂均安装在机床底板上；所述抛光模块的Z轴立柱四、两个回转自由度的工作台四、气囊刀库、气囊修磨器、超声喷雾机械臂、在线检测机械臂四和气囊更换修磨机械臂均安装在机床底板上；所述机床顶板安装在Z轴立柱一、Z轴立柱二、Z轴立柱三和Z轴立柱四的顶部；所述3D打印模块的重力平衡装置一和Z轴电机丝杆机构一均安装在机床顶板上；所述铣削模块的重力平衡装置二和Z轴电机丝杆机构二均安装在机床顶板上；所述磨削模块的重力平衡装置三和Z轴电机丝杆机构三均安装在机床顶板上；所述抛光模块的重力平衡装置四和Z轴电机丝杆机构四均安装在机床顶板上。


3.根据权利要求2所述的光学自由曲面超精密柔性制造系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奇，
申请(专利权)人：李奇，
类型：发明
国别省市：辽宁;21