一种机械臂式自动电解抛光装置及其控制系统

本发明涉及电解抛光，具体为一种机械臂式自动电解抛光装置及其控制系统。

背景技术：

1、电解抛光是利用金属表面微观凸点在特定电解液中和适当电流密度下﹐首先发生阳极溶解的原理进行抛光的一种电解加工﹐又称电抛光。这种加工方法于1931年被法国的p.a.雅克发明﹐随后在工业中得到应用。电解抛光的特点是抛光表面不会产生变质层，无附加应力，并且可以去除或减小原有的应力层，这一特点使得其经常用于金属材料相关实验中，例如金相试样的抛光、背散射电子衍射仪表征试样的表面应力去除等。电解抛光液通常以各种强酸作为主要成分，例如高氯酸、浓硫酸等，具有很强的腐蚀性，除此之外还会使用到一些有机化合物，如甲醇、乙酸，以及一些其他的氧化物。这使得电解抛光液通常具有不稳定、易挥发、强腐蚀、有毒、易燃、易爆等特点，对操作人员的健康及安全带来了隐患。在实验室中，用作表征的金属试样尺寸往往较小，无法使用市面上现有的电解抛光设备，因此通常情况下需要手动使用通电的金属镊子夹持金属试样，并将其与电极浸没在电解抛光液中。在这个过程中还需要操作人员完成调整电源电压、计时、保证金属试样与金属电极保持平行等工作，使得整个操作过程非常不便，而且手动操作繁琐复杂，不仅电解抛光质量差，而且效率低，电解抛光对操作人员的人身安全与健康还存在危害。

2、为了解决这一问题，本发明公开了一种机械臂式自动电解抛光装置，用于实现远距离控制下的电解抛光以及自动电解抛光作业，使操作人员可以在电解抛光过程中保持安全距离并减少操作人员近距离与抛光液接触的时间，以此保护操作人员的健康与安全。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种机械臂式自动电解抛光装置及其控制系统，以解决上述背景技术提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机械臂式自动电解抛光装置，包括装置底座、滑动轨道、机械臂、滑动转台和供电电源，所述滑动轨道安装在装置底座上，所述滑动转台安装在滑动轨道上，所述机械臂安装在滑动转台上；所述装置底座还设有上限位杆、夹持杆和电解抛光用容器；

3、所述滑动轨道包括由驱动电机驱动的第一同步轮与同步带，以及第二同步轮、第一同步轮舱盖和第二同步轮舱盖；所述驱动电机与第一同步轮的连接是通过驱动电机齿轮与同步轮驱动齿轮相啮合实现的；

4、所述机械臂包括机械臂大臂，机械臂小臂以及末端执行器；所述机械臂大臂由机械臂大臂驱动组件驱动并与滑动转台连接；所述机械臂小臂由机械臂小臂驱动组件驱动并与机械臂大臂连接；所述末端执行器由末端执行器驱动组件驱动并与机械臂小臂连接；

5、所述滑动转台包括转台上底座和转台下底座；所述转台下底座上设有滑动板，所述滑动板包括前滑动板和后滑动板。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述机械臂大臂包括机械臂大臂主体以及设于所述机械臂大臂主体上的机械臂大臂联轴器；所述机械臂大臂还设有机械臂大臂端盖；

7、所述机械臂大臂驱动组件包括机械臂底座以及设于机械臂底座上的电机纵向位置调节托架；所述电机纵向位置调节托架上设有电机横向位置调节托架；所述电机横向位置调节托架上设有机械臂大臂驱动电机固定架；所述机械臂大臂驱动电机固定架上设有机械臂大臂驱动电机；所述机械臂大臂驱动电机转动轴上设有机械臂大臂驱动电机联轴器；所述机械臂底座上还设有机械臂大臂轴承座；所述机械臂大臂轴承座上设有机械臂大臂轴承；所述机械臂大臂轴承座上还设有主控盒。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述机械臂小臂包括机械臂小臂主体，以及设于机械臂小臂主体上的机械臂小臂转动轴承；

9、所述机械臂小臂驱动组件包括机械臂小臂轴承端盖、机械臂小臂驱动电机安装架，以及设于机械臂小臂驱动电机安装架上的机械臂小臂驱动电机；所述机械臂小臂驱动电机上设有机械臂小臂驱动电机联轴器。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述末端执行器包括末端执行器主杆，以及设于末端执行器主杆上的末端执行器副杆；所述末端执行器主杆上设有末端执行器联轴器端盖和末端执行器连接孔；所述末端执行器副杆上设有试样杆，以及设于试样杆上的导电金属片，所述试样杆安装在末端执行器副杆上后由试样杆连接销固定；所述末端执行器副杆上还设有电极杆，以及设于电极杆上的金属电极，所述电极杆安装在末端执行器副杆上后由电极杆连接销固定。

11、作为本发明的一种优选技术方案，所述末端执行器驱动组件包括末端执行器驱动电机安装架，以及设于末端执行器驱动电机安装架上的末端执行器驱动电机；所述末端执行器驱动电机上设有末端执行器驱动电机联轴器；所述末端执行器驱动电机上还设有末端执行器驱动电机夹紧架；所述末端执行器驱动组件还包括末端执行器轴承座，以及设于末端执行器轴承座上的末端执行器轴承。

12、作为本发明的一种优选技术方案，所述转台上底座包括转台上底座外壳以及设于转台上底座外壳内侧的上底座套筒；所述上底座套筒内设有套筒联轴器；

13、所述转台下底座包括转台下底座外壳，以及设于转台下底座外壳内的下底座套筒；所述下底座套筒内设有转台驱动电机，以及设于转台驱动电机上的转台驱动电机联轴器；

14、所述转台上底座与转台下底座的连接由上底座套筒安装在下底座套筒上端实现，使得转台上底座能够相对转台下底座进行水平方向的转动；同时，套筒联轴器和转台驱动电机联轴器的连接使得转台驱动电机控制转台上底座转动角度。

15、作为本发明的一种优选技术方案，所述供电电源输入为220v市电，输出分四路，包括微控器3.3v供电线路、驱动电机5v供电线路、驱动电机12v供电线路、电解抛光供电线路；微控器3.3v供电线路为3.3v直流电，驱动电机5v供电线路为5v直流电，驱动电机12v供电线路为12v直流电，电解抛光供电线路将输入的220v交流电通过调压模块转换为指定电压的直流电；所述微控器3.3v供电线路为微控器供电，其导线从供电电源接出后通过装置底座后侧连接至主控盒与第二同步轮舱；驱动电机5v供电线路为机械臂小臂驱动电机和末端执行器驱动电机供电，其导线从供电电源接出后通过装置底座后侧进入滑动转台底部，再穿过机械臂大臂以及机械臂小臂的内部连接至对应电机；驱动电机12v供电线路为转台驱动电机、同步轮驱动电机以及机械臂大臂驱动电机供电，其导线从供电电源接出后通过装置底座后侧进入滑动转台底部连接至对应电机；所述电解抛光供电线路连接至调压模块，经调压输出指定电压的直流电，其导线从调压模块接出后通过装置底座后侧进入滑动转台底部，再穿过机械臂大臂以及机械臂小臂的内部连接末端执行器上的导电金属片以及金属电极。

16、一种机械臂式自动电解抛光装置的控制系统，包括主微控器、副微控器、微控器通信基站、控制软件；所述主微控器、副微控器、装有控制软件的计算机通过现场通信基站的wlan网络进行联通，且装有控制软件的计算机能够通过微控器通信基站进行tcp通信，所述副微控器与主微控器通过微控器通信基站进行tcp通信，所述主微控器通过wlan网络接收控制软件发布的命令，根据所收到的命令执行相应指令或将指令转发至副微控器，同时将机械臂式自动电解抛光装置当前参数反馈给控制软件。

17、本发明的有益效果是：

18、1.可以通过机械臂式自动电解抛光装置控制软件设置电解抛光电流电压以及电解抛光时长，并通过软件控制其开始与停止，与手动操作电源相比更加简便。

19、2.使用机械臂式自动电解抛光装置进行电解抛光作业可以保证电解抛光过程中金属试样与电极金属平行，保证电解抛光质量。

20、3.使用机械臂式自动电解抛光装置可以减轻操作人员负担，并且能够实现一人操纵多台装置，显著提升了电解抛光的工作效率。

21、4.操作人员可以与电解抛光装置保持安全距离，改善了操作人员的工作环境，保障了操作人员的人身安全与健康。