本实用新型专利技术公开了一种具备显微定位功能的射流抛光装置，包括：多轴运动平台，设有相对位置可调的第一安装台和第二安装台；抛光池，设在第一安装台上用于放置目标样品；喷头，设在第二安装台上用于喷射抛光液以形成微细射流；供液系统，连接喷头用于向喷头输送抛光液；射流拍摄显微成像系统，设在第二安装台上用于动态观察微细射流冲蚀目标样品的过程和测量微细射流的宽度；微结构显微定位系统，设在第二安装台上用于观察目标样品上的微结构并定位微细射流；控制主机。本实用新型专利技术能保证目标样品的微结构表面抛光时实现微细射流束相对微结构表面的准确定位，保证微细射流的定域性抛光，避免非抛光表面的材料去除。避免非抛光表面的材料去除。避免非抛光表面的材料去除。
【技术实现步骤摘要】
具备显微定位功能的射流抛光装置
[0001]本技术涉及表面抛光加工领域，尤其是涉及一种具备显微定位功能的射流抛光装置。
技术介绍
[0002]随着制造业的发展，高性能高质量的复杂面形元件需求量在不断增长。其中，以微槽、微凸起、微凹陷阵列为代表的微结构功能表面越来越受到重视。微结构的制造水平是微纳加工技术发展中至关重要的一环。微结构的表面质量对其工作性能、使用寿命等具有重要影响，是加工质量的重要评估标准之一。
[0003]然而，在微细加工过程中往往会产生一些表面缺陷，例如，电火花加工、激光加工中的热影响层，机械加工中的毛刺等。加工后的抛光环节是去除这些缺陷的有效手段。由于微结构尺寸小、结构强度低等特点，传统抛光方法的适用性较差。
[0004]针对此类问题，已经发展出许多先进抛光工艺。其中，射流抛光以其应用范围广、去除斑点小、无亚表面损伤、适应于高陡度、小曲率半径工件加工、成本低等特点，成为了极具前景的精密抛光工艺。但是，常见的射流抛光设备多用于平面及曲面抛光，由于柔性刀具射流束难以实现对微结构表面的准确定位，可能会引起非抛光表面的材料去除，从而无法应用于微结构抛光。
技术实现思路
[0005]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种具备显微定位功能的射流抛光装置，可以保证目标样品的微结构表面抛光时实现微细射流束相对微结构表面的准确定位，保证微细射流的定域性抛光，避免非抛光表面的材料去除，保证零件最终的整体抛光质量。
[0006]根据本技术实施例的具备显微定位功能的射流抛光装置，包括：多轴运动平台，所述多轴运动平台上设有第一安装台和第二安装台，所述第一安装台和所述第二安装台的相对位置可调；抛光池，所述抛光池设在所述第一安装台上，所述抛光池用于放置目标样品；喷头，所述喷头设在所述第二安装台上，所述喷头用于喷射抛光液以形成微细射流，所述微细射流用于冲蚀所述目标样品的局部待抛光面；供液系统，所述供液系统连接所述喷头，用于向所述喷头输送抛光液；射流拍摄显微成像系统，所述射流拍摄显微成像系统设在所述第二安装台上，用于动态观察所述微细射流冲蚀所述目标样品的过程和测量所述微细射流的宽度；微结构显微定位系统，所述微结构显微定位系统设在第二安装台上，用于观察所述目标样品上的微结构并定位所述微细射流；控制主机，所述控制主机通信连接所述多轴运动平台、所述喷头、所述供液系统、所述射流拍摄显微成像系统以及所述微结构显微定位系统，以控制各部分工作。
[0007]根据本技术实施例的具备显微定位功能的射流抛光装置，通过设置多轴运动平台、抛光池、喷头、供液系统、射流拍摄显微成像系统、微结构显微定位系统、控制主机，可
以保证目标样品的微结构表面抛光时实现微细射流束相对微结构表面的准确定位，实现对平面、曲面、微结构表面的精密抛光，并能保证微细射流的定域性抛光，且抛光的定域性良好，避免非抛光表面的材料去除，保证零件最终的整体抛光质量。
[0008]一些实施例中，所述多轴运动平台包括：X运动轴，所述X运动轴具有沿第一方向移动的X轴滑台；Y运动轴，所述Y运动轴设在所述X轴滑台上，所述Y运动轴具有沿第二方向移动的Y轴滑台，所述第二方向垂直于所述第一方向；Z运动轴，所述Z运动轴具有沿第三方向移动的Z轴滑台，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向；A运动轴，所述A运动轴设在所述Z轴滑台上，所述A运动轴具有绕所述第一方向旋转的A轴转台，所述A轴转台被配置为所述第二安装台；C运动轴，所述C运动轴设在所述Y轴滑台上，所述C运动轴具有绕所述第三方向旋转的C轴转台，所述C 轴转台被配置为所述第一安装台。
[0009]一些实施例中，所述A轴转台包括：沿所述第一方向延伸的安装板，所述安装板位于所述抛光池的上方，所述喷头、所述射流拍摄显微成像系统以及所述微结构显微定位系统设在所述安装板上。
[0010]一些实施例中，所述抛光池包括：抛光池罐体，所述抛光池罐体设在所述第一安装台上；样品夹持台，所述样品夹持台设在所述抛光池罐体内。
[0011]一些实施例中，所述供液系统上设有抛光液输出口和抛光液回收口，所述抛光液输出口通过管道连接所述喷头，所述抛光液回收口通过管道连接所述抛光池罐体，以将所述抛光池罐体内积存的抛光液回收至所述供液系统的储液罐中。
[0012]一些实施例中，所述供液系统内设有稳压装置、搅拌装置、安全阀，所述稳压装置用于使由所述抛光液输出口输送的抛光液在所述喷头处形成压力稳定的连续射流，所述搅拌装置用于使所述供液系统的储液罐中搅拌匀化，所述安全阀用于在所述供液系统压力超出预设阈值时开启，将抛光液释放到所述储液罐中。
[0013]一些实施例中，所述喷头包括：安装座，所述安装座设在所述第二安装台上，所述安装座内设有出液通道，所述出液通道连接所述供液系统；喷嘴，所述喷嘴设在所述出液通道的出口上；密封件，所述密封件设在所述喷嘴和所述安装座之间；锁紧螺母，所述锁紧螺母设在所述安装座上，以将所述喷嘴固定在所述安装座上。
[0014]一些实施例中，所述抛光池包括：防溅射罩，所述防溅射罩覆盖在所述样品夹持台上，所述喷嘴可伸入所述防溅射罩内，用于防止所述微细射流的流速较高时冲击所述目标样品产生的溅射。
[0015]一些实施例中，所述射流拍摄显微成像系统包括：三维位移台，所述三维位移台设在所述第二安装台上；变倍显微镜筒，所述变倍显微镜筒设在所述三维位移台上；长工作距离显微镜头，所述长工作距离显微镜头设在所述变倍显微镜筒的物镜口上，且朝向所述喷头设置，所述长工作距离显微镜头可通过调节所述变倍显微镜筒的放大倍率和调节所述三维位移台使所述微细射流置于显示画面中央并完成对焦，以动态观察所述微细射流和测量所述微细射流的宽度；同轴点光源，所述同轴点光源设在所述变倍显微镜筒的光源口上；第一高性能工业相机，所述第一高性能工业相机设在所述变倍显微镜筒的目镜口上且连接所述控制主机。
[0016]一些实施例中，所述微结构显微定位系统包括：体式显微镜系统，所述体式显微镜系统设在所述第二安装台上，所述体式显微镜系统的物镜口朝向下所述目标样品设置，所
述体式显微镜系统的物镜轴线与所述喷头的射流方向相平行且彼此间隔开设置，所述体式显微镜系统通过调节放大倍率和对焦，可使所述目标样品的微结构置于显示画面中央并对所述喷头定位；第二高性能工业相机，所述第二高性能工业相机设在所述体式显微镜系统的目镜口上且连接所述控制主机，以将图像数据传输到所述控制主机上。
[0017]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0018]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0019]图1是本技术实施例的具备显微定位功能的射流抛光装置的立体图；
[0020]图2是本技术实施例的具备显微定位功本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具备显微定位功能的射流抛光装置，其特征在于，包括：多轴运动平台，所述多轴运动平台上设有第一安装台和第二安装台，所述第一安装台和所述第二安装台的相对位置可调；抛光池，所述抛光池设在所述第一安装台上，所述抛光池用于放置目标样品；喷头，所述喷头设在所述第二安装台上，所述喷头用于喷射抛光液以形成微细射流，所述微细射流用于冲蚀所述目标样品的局部待抛光面；供液系统，所述供液系统连接所述喷头，用于向所述喷头输送抛光液；射流拍摄显微成像系统，所述射流拍摄显微成像系统设在所述第二安装台上，用于动态观察所述微细射流冲蚀所述目标样品的过程和测量所述微细射流的宽度；微结构显微定位系统，所述微结构显微定位系统设在第二安装台上，用于观察所述目标样品上的微结构并定位所述微细射流；控制主机，所述控制主机通信连接所述多轴运动平台、所述喷头、所述供液系统、所述射流拍摄显微成像系统以及所述微结构显微定位系统，以控制各部分工作。2.根据权利要求1所述的具备显微定位功能的射流抛光装置，其特征在于，所述多轴运动平台包括：X运动轴，所述X运动轴具有沿第一方向移动的X轴滑台；Y运动轴，所述Y运动轴设在所述X轴滑台上，所述Y运动轴具有沿第二方向移动的Y轴滑台，所述第二方向垂直于所述第一方向；Z运动轴，所述Z运动轴具有沿第三方向移动的Z轴滑台，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向；A运动轴，所述A运动轴设在所述Z轴滑台上，所述A运动轴具有绕所述第一方向旋转的A轴转台，所述A轴转台被配置为所述第二安装台；C运动轴，所述C运动轴设在所述Y轴滑台上，所述C运动轴具有绕所述第三方向旋转的C轴转台，所述C轴转台被配置为所述第一安装台。3.根据权利要求2所述的具备显微定位功能的射流抛光装置，其特征在于，所述A轴转台包括：沿所述第一方向延伸的安装板，所述安装板位于所述抛光池的上方，所述喷头、所述射流拍摄显微成像系统以及所述微结构显微定位系统设在所述安装板上。4.根据权利要求1所述的具备显微定位功能的射流抛光装置，其特征在于，所述抛光池包括：抛光池罐体，所述抛光池罐体设在所述第一安装台上；样品夹持台，所述样品夹持台设在所述抛光池罐体内。5.根据权利要求4所述的具备显微定位功能的射流抛光装置，其特征在于，所述供液系统上设有抛光液输出口和抛光液回收口，所述抛光液输出口通过管道连接所述喷头，所述抛光液回收口通过管道连接所述抛光池罐体，以将所述抛光池罐体内积存的抛光液回收至...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘国顺，艾天成，张馨，张文静，郭丹，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：
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