[发明专利]一种基于声透镜的3D打印零件抛光装置及方法

权利要求书

1.一种基于声透镜的3D打印零件抛光装置，其特征在于，包括：基座、超声换能器、工业机器人、超声电源、声透镜和敞口容器；

所述敞口容器，安装在所述基座上，所述敞口容器内盛有抛光液，待加工工件浸在所述敞口容器的抛光液中；

所述工业机器人，安装在所述基座上，末端连接有所述超声换能器，所述工业机器人用于控制所述超声换能器的移动；

所述超声电源，与所述超声换能器连接，用于产生高频电激励，

所述超声换能器，用于将高频电激励转换为高频振动；

所述声透镜，夹持在所述超声换能器的振幅输出端，用于将高频振动汇聚在待加工工件表面上。

2.根据权利要求1所述的基于声透镜的3D打印零件抛光装置，其特征在于，所述声透镜与待加工工件之间的距离为0.09m-15mm。

3.根据权利要求1所述的基于声透镜的3D打印零件抛光装置，其特征在于，所述超声换能器发出超声波的频率为15KHz～20MHz。

4.根据权利要求1所述的基于声透镜的3D打印零件抛光装置，其特征在于，还包括：连接件，所述超声换能器通过所述连接件固定在所述工业机器人末端的法兰上。

5.根据权利要求1所述的基于声透镜的3D打印零件抛光装置，其特征在于，还包括：机器人控制器，与所述工业机器人连接，用于控制所述工业机器人的移动轨迹。

6.根据权利要求5所述的基于声透镜的3D打印零件抛光装置，其特征在于，还包括：系统控制柜，与所述机器人控制器连接，用于对所述工业机器人运动学与动力学进行解析运算，与所述机器人控制器进行通信，实现对所述超声换能器移动轨迹的控制。

7.根据权利要求1所述的基于声透镜的3D打印零件抛光装置，其特征在于，所述声透镜为平-凹声透镜、平-凸声透镜、双凸面型声透镜或双凹面型声透镜；所述声透镜的材料为有机玻璃、环氧树脂或铝合金。

8.一种基于声透镜的3D打印零件抛光方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-7任意一项所述的基于声透镜的3D打印零件抛光装置，所述方法包括：

获取待加工的3D打印零件的三维模型图；

根据所述三维模型图确定抛光路径；

将所述抛光路径转换为三维空间坐标；

对工业机器人运动学与动力学进行解析运算，得到工业机器人的各关节转角；

根据所述各关节转角得到工业机器人末端位姿坐标；

根据所述三维空间坐标和所述工业机器人末端位姿坐标调整工业机器人末端位姿。