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多机器人协同光学加工技术
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作者 石丰华 李龙响 +5 位作者 刘夕铭 彭利荣 陈昊 李兴昶 程强 张学军 《中国光学(中英文)》 2025年第6期1353-1364,共12页
本文提出采用多个加工单元分别同时负载单个工具共同执行加工任务,以降低加工单元执行时间,从而大幅提升大口径光学元件的加工效率。首先,根据光学元件提出一种多机器人协同加工布局,接着,针对3种潜在的可行轨迹进行模拟加工。然后,在... 本文提出采用多个加工单元分别同时负载单个工具共同执行加工任务,以降低加工单元执行时间,从而大幅提升大口径光学元件的加工效率。首先,根据光学元件提出一种多机器人协同加工布局,接着,针对3种潜在的可行轨迹进行模拟加工。然后,在离散仿真的基础上,得出了轨迹参数的选取原则,针对离散仿真无法体现轨迹连续性对面形影响这一局限提出并建立了运动模式适配的积分去除函数模型。该模型将轨迹连续性的影响引入模拟加工中,据此提出一种协同加工避障策略,并采用最优轨迹进行了协同加工的效率提升验证实验。实验结果表明:初始面形PV=18.310λ(λ=632.8 nm),RMS为1.788λ的元件面形收敛至PV=4.873λ,RMS=1.113λ,与此同时,其直径120 mm的有效区间内PV=4.661λ,RMS=0.857λ,经加工后收敛至PV=2.465λ,RMS=0.622λ,总执行时间为3.943 h。若采用协同加工策略,单个加工单元最长执行时间为2.041 h,相比单工具效率提升1.93倍。与单机器人加工相比,该方法使得加工效率显著提高,面形精度得到保证,有效缩短了加工周期,在大孔径光学元件制造中具有很强的适用性和潜力,同时也为未来使用更多机器人的协同光学制造提供了轨迹规划策略参考。 展开更多
关键词 多机器人协同光学加工 光学超精密制造 积分去除函数 轨迹规划 高效光学制造
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