CN107695801A - 一种磁流变抛光液离线匀化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁流变抛光液离线匀化装置，包括防护罩、支撑板，以及安装在支撑板上的电机、电机控制器、电机控制器挂架、传送带Ⅰ和双主传动匀化组。双主传动匀化组形成方形空间并托起混合瓶。该离线匀化装置可以拓展为多组双主传动匀化组。使用时，将盛有磁流变抛光液的混合瓶放置于双主传动匀化组上，调节电机速度，运行电机，电机转动依次带动传送带Ⅰ、双主传动匀化组。辊轮通过橡胶管与混合瓶的静摩擦双主传动带动混合瓶回转，从而均匀匀化混合瓶内的磁流变抛光液。该离线匀化装置具有主动传动功能，摩擦力大、传送力矩大，辊轮不空转、混合瓶不打滑。该离线匀化装置还可用于磁流变抛光液的离线匀化以及其它抛光液的匀化。
Description
技术领域
本发明属于光学元件超精密加工领域，具体涉及一种磁流变抛光液离线匀化装置。
背景技术
光技术被誉为光学制造界的革命性技术，它利用磁流变抛光液的可控流变性实现对工件材料的精确微量确定性去除，能高效率获得数十纳米以下高精度型面、纳米级表面质量且近无亚表面缺陷，很好地满足航天、航空和国防等领域光学元件的加工要求。
目前在磁流变抛光液的配置过程中，需要对磁流变抛光液的各种组份进行混合，要求各组份混合均匀，不得有颗粒以及沉淀存在，而且需要设备长时间可靠、安全运行。在现有的发明以及使用的设备中，美国QED公司采用电机带动辊轮转动，另外一个辊轮被动转动，电机与辊轮在一个平面，而且其运行部件没有采取安全防护措施，两辊轮前后左右没有防止混合瓶滑落的挡块。在磁流变抛光液的的配置过程中的混合以及离线匀化时，经常由于磁流变抛光液过重或者中心偏心、辊轮力矩不足等原因，辊轮空转，混合瓶打滑，长期运行导致磁流变抛光液沉降、团聚而导致其性能不能满足要求，致使磁流变抛光液报废。同时由于混合瓶两侧没有挡板，混合瓶在回转中跑偏使混合瓶从辊轮上滚落下来，致使混合瓶抛光液沉降、报废。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种磁流变抛光液离线匀化装置。
本发明的磁流变抛光液离线匀化装置包括防护罩、支撑板以及安装在支撑板上的支脚、电机、电机控制器挂架、电机控制器、双主传动匀化组以及安装在电机和双主传动匀化组之间的传送带Ⅰ；
所述的防护罩为方形中空结构，包覆在支撑板的外周，露出混合瓶、辊轮Ⅰ、辊轮Ⅱ、左挡块、右挡块、前挡块、后挡块；
所述的支撑板为方形平板，支脚安装在支撑板下方的四个角上，支撑离线匀化装置；
所述的支撑板下方安装有电机、电机控制器挂架、电机控制器，电机和电机控制器挂架固定在支撑板下表面上，电机控制器固定在电机控制器挂架上，电机控制器控制电机运动，电机控制器操作面板位于离线匀化装置正面以方便人员操作；
所述的支撑板上方安装有双主传动匀化组，双主传动匀化组包括辊轮Ⅰ、辊轮Ⅱ、传送带Ⅱ、前挡块、后挡块、左挡块、右挡块，所述的前挡块、后挡块、左挡块、右挡块安装在支撑板上表面的四边，形成一个限制混合瓶移动的方形空间，所述的辊轮Ⅰ、辊轮Ⅱ平行放置在方形空间中并托起混合瓶；
所述的混合瓶的轴线与辊轮Ⅰ、辊轮Ⅱ的轴线平行，辊轮Ⅰ、辊轮Ⅱ通过传送带Ⅱ连接，电机转动依次带动传送带Ⅰ、辊轮Ⅰ、传送带Ⅱ、辊轮Ⅱ）转动，混合瓶在辊轮Ⅰ、辊轮Ⅱ之间回转。
所述的双主传动匀化组包括多组双主传动匀化组，每组双主传动匀化组均平行安装在支撑板的上表面，各组之间保留间距并通过传送带依次连接并传递。
所述的辊轮轴表面套装橡胶管，橡胶管均匀分布在辊轮轴上，橡胶管与辊轮轴过盈配合。
所述的电机的调速范围为200~800rpm。
所述的电机控制器通过电机调速手柄控制电机转速，通过显示屏显示电机转速。
本发明的磁流变抛光液离线匀化装置为双主动辊轮装置，安装有大摩擦系数的橡胶管，具有电机力矩大、摩擦系数大，摩擦力大以及双重力矩等优点，解决了混合瓶在辊轮上长期运行打滑的难题，同时在混合瓶左右两侧增加了左右挡块，防止混合瓶滑出辊轮，增加了对运行部件的防护，提升了安全性。本发明的磁流变抛光液离线匀化装置通过橡胶管与混合瓶的静摩擦双主传动带动混合瓶回转，从而均匀匀化混合瓶内的磁流变抛光液。经过30~60分钟匀化后，混合瓶内的磁流变抛光液就混合均匀，达到磁流变抛光液匀化要求。
本发明的磁流变抛光液离线匀化装置能够主动传动功能，具有摩擦力大、传送力矩大，辊轮不空转、混合瓶不打滑的优点，适用于磁流变抛光液配置过程中的混合，尤其适用于高、中、低粘度宽范围磁流变抛光液的配置过程中的混合、离线匀化，也适用于其它抛光液的匀化。
附图说明
图1 为本发明的磁流变抛光液离线匀化装置的整体构成图；
图2为本发明的磁流变抛光液离线匀化装置的去防护罩正视图；
图3为本发明的磁流变抛光液离线匀化装置的去防护罩左视图；
图4为本发明的磁流变抛光液离线匀化装置的双主传动匀化组图；
图5为本发明的磁流变抛光液离线匀化装置的双主传动匀化组结构细化图；
图6为本发明的磁流变抛光液离线匀化装置的辊轮剖视图；
图7为本发明的磁流变抛光液离线匀化装置的去防护罩2组双主传动匀化组图。
图中，1.混合瓶 2.防护罩 3.支脚 4.电机 5.电机控制器挂架 6.电机控制器 7.支撑板 8.传送带Ⅰ 9. 双主传动匀化组 10. 辊轮Ⅰ 11.左挡块 12.辊轮Ⅱ13.后挡块 14.右挡块 15.传送带Ⅱ 16.前挡块 17. 橡胶管 18. 辊轮轴 19. 传送带。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明。
如图1-7所示，本发明的磁流变抛光液离线匀化装置包括防护罩2、支撑板7以及安装在支撑板7上的支脚3、电机4、电机控制器挂架5、电机控制器6、双主传动匀化组9以及安装在电机4和双主传动匀化组9之间的传送带Ⅰ8；
所述的防护罩2为方形中空结构，包覆在支撑板7的外周，露出混合瓶1、辊轮Ⅰ10、辊轮Ⅱ15、左挡块11、右挡块14、前挡块16、后挡块13；
所述的支撑板7为方形平板，支脚3安装在支撑板7下方的四个角上，支撑离线匀化装置；
所述的支撑板7下方安装有电机4、电机控制器挂架5、电机控制器6，电机4和电机控制器挂架5固定在支撑板7下表面上，电机控制器6固定在电机控制器挂架5上，电机控制器6控制电机4运动，电机控制器6操作面板位于离线匀化装置正面以方便人员操作；
所述的支撑板7上方安装有双主传动匀化组9，双主传动匀化组9包括辊轮Ⅰ10、辊轮Ⅱ12、传送带Ⅱ15、前挡块16、后挡块13、左挡块11、右挡块14，所述的前挡块16、后挡块13、左挡块11、右挡块14安装在支撑板7上表面的四边，形成一个限制混合瓶1移动的方形空间，所述的辊轮Ⅰ10、辊轮Ⅱ12平行放置在方形空间中并托起混合瓶1；
所述的混合瓶1的轴线与辊轮Ⅰ10、辊轮Ⅱ12的轴线平行，辊轮Ⅰ10、辊轮Ⅱ12通过传送带Ⅱ15连接，电机4转动依次带动传送带Ⅰ8、辊轮Ⅰ10、传送带Ⅱ15、辊轮Ⅱ12转动，混合瓶1在辊轮Ⅰ10、辊轮Ⅱ12之间回转。
所述的双主传动匀化组9包括多组双主传动匀化组9，每组双主传动匀化组9均平行安装在支撑板7的上表面，各组之间保留间距并通过传送带19依次连接并传递。
所述的辊轮轴18表面套装橡胶管17，橡胶管17均匀分布在辊轮轴18上，橡胶管17与辊轮轴18过盈配合。
所述的电机4的调速范围为200~800rpm。
所述的电机控制器6通过电机调速手柄控制电机转速，通过显示屏显示电机转速。
实施例1
本实施例中的磁流变抛光液离线匀化装置包括防护罩2、支撑板7以及安装在支撑板7上的支脚3、电机4、电机控制器挂架5、电机控制器6、双主传动匀化组9以及安装在电机4和双主传动匀化组9之间的传送带Ⅰ8，支脚采用硬聚氯乙烯材料，直径为φ50×120mm；圆柱体；
所述的防护罩2为方形中空结构，包覆在支撑板7的外周，露出混合瓶1、辊轮Ⅰ10、辊轮Ⅱ15、左挡块11、右挡块14、前挡块16、后挡块13，防护罩外形尺寸为390×360×150mm厚2mm的中空铝板，下部为全开口，上部为居中开265×315mm的槽；
所述的支撑板7为方形平板，支脚3安装在支撑板7下方的四个角上，支撑离线匀化装置，支撑板尺寸为385×355×6mm的铝板；
所述的支撑板7下方安装有电机4、电机控制器挂架5、电机控制器6，电机4和电机控制器挂架5固定在支撑板7下表面上，电机控制器6固定在电机控制器挂架5上，电机控制器6控制电机4运动，电机控制器6操作面板位于离线匀化装置正面以方便人员操作；
所述的支撑板7上方安装有双主传动匀化组9，双主传动匀化组9包括辊轮Ⅰ10、辊轮Ⅱ12、传送带Ⅱ15、前挡块16、后挡块13、左挡块11、右挡块14，所述的前挡块16、后挡块13、左挡块11、右挡块14安装在支撑板7上表面的四边，形成一个限制混合瓶1移动的方形空间，所述混合瓶1尺寸为φ120×240mm的广口瓶，材料为高密度聚乙烯；空间尺寸不小于混合瓶外形尺寸，空间为250X121mm。所述的辊轮Ⅰ10、辊轮Ⅱ12平行放置在方形空间中并托起混合瓶1，间距为90mm。
所述的混合瓶1的轴线与辊轮Ⅰ10、辊轮Ⅱ12的轴线平行，辊轮Ⅰ10、辊轮Ⅱ12通过传送带Ⅱ15连接，电机4转动依次带动传送带Ⅰ8、辊轮Ⅰ10、传送带Ⅱ15、辊轮Ⅱ12转动，混合瓶1在辊轮Ⅰ10、辊轮Ⅱ12之间回转。
所述的双主传动匀化组9包括2组双主传动匀化组9，每组双主传动匀化组9均平行安装在支撑板7的上表面，各组之间保留间距15mm，并通过传送带19依次连接并传递。
所述的辊轮轴18表面套装橡胶管17，辊轮轴18采用直径为10mm，长度为345mm不锈钢材料，橡胶管为硅橡胶管，硅橡胶管内径为9.5mm，外径14mm，长度为25mm，每一个硅橡胶管间距为20mm均匀分布在辊轮轴18上，硅橡胶管与辊轮轴18过盈配合，硅胶管紧紧的套装在辊轮轴18上。
磁流变抛光液混合时，要求混合瓶1转速为30rpm，电机转速V计算：
V=30×120/16=225rpm；
运行时，首先通过电机4调速手柄设置电机转速为225rpm，把混合瓶1放置在双主传动匀化组9上，然后运行电机。电机1电机4转动依次带动传送带Ⅰ8、辊轮Ⅰ10、传送带Ⅱ15、辊轮Ⅱ12转动，混合瓶1在辊轮Ⅰ10、辊轮Ⅱ12之间回转
经过30~60min混合后，磁流变抛光液就可以用于光学加工，经过该装置混合后的磁流变抛光液加工的K9材料，尺寸200×200mm元件表面粗糙度优于0.4nm。
实施例2
本实施例与实施例1的实施方式基本相同，主要区别在于，所述的混合瓶1尺寸为φ100×220mm的广口瓶，橡胶管17材料为聚氨酯，外径为14，内径为9.5；
磁流变抛光液混合时，要求混合瓶1转速为70rpm，电机转速为：
V=70×100/14=500rpm；
运行时，首先通过电机4调速手柄设置电机转速为500rpm，把混合瓶1放置在双主传动匀化组9上，然后运行电机。电机1电机4转动依次带动传送带Ⅰ8、辊轮Ⅰ10、传送带Ⅱ15、辊轮Ⅱ12转动，混合瓶1在辊轮Ⅰ10、辊轮Ⅱ12之间回转
经过30~60min混合后，磁流变抛光液就可以用于光学加工，经过该装置混合后的磁流变抛光液加工的K9材料，尺寸200×200mm元件表面粗糙度优于0.4nm。
实施例3
本实施例与实施例1的实施方式基本相同，主要区别在于，所述的防护罩外形尺寸为390×535×150mm厚2mm的中空铝板，下部为全开口，上部为居中开265X490mm的槽；所述的支撑板7为方形平板，支脚3安装在支撑板7下方的四个角上，支撑离线匀化装置，支撑板尺寸为385×530×6mm的铝板；
所述的双主传动匀化组9包括3组双主传动匀化组9，每组双主传动匀化组9均平行安装在支撑板7的上表面，各组之间保留间距15mm，并通过传送带19依次连接并传递。
磁流变抛光液混合时，要求混合瓶1转速为30rpm，电机转速V计算：
V=30×120/16=225rpm；
运行时，首先通过电机4调速手柄设置电机转速为225rpm，把混合瓶1放置在双主传动匀化组9上，然后运行电机。电机1电机4转动依次带动传送带Ⅰ8、辊轮Ⅰ10、传送带Ⅱ15、辊轮Ⅱ12转动，混合瓶1在辊轮Ⅰ10、辊轮Ⅱ12之间回转
经过30~60min混合后，磁流变抛光液就可以用于光学加工，经过该装置混合后的磁流变抛光液加工的K9材料，尺寸200×200mm元件表面粗糙度优于0.4nm。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，可理解想到的变换或替换，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种磁流变抛光液离线匀化装置，其特征在于：所述的离线匀化装置包括防护罩（2）、支撑板（7）以及安装在支撑板（7）上的支脚（3）、电机（4）、电机控制器挂架（5）、电机控制器（6）、双主传动匀化组（9）以及安装在电机（4）和双主传动匀化组（9）之间的传送带Ⅰ（8）；
所述的防护罩（2）为方形中空结构，包覆在支撑板（7）的外周，露出混合瓶（1）、辊轮Ⅰ（10）、辊轮Ⅱ（15）、左挡块（11）、右挡块（14）、前挡块（16）、后挡块（13）；
所述的支撑板（7）为方形平板，支脚（3）安装在支撑板（7）下方的四个角上，支撑离线匀化装置；
所述的支撑板（7）下方安装有电机（4）、电机控制器挂架（5）、电机控制器（6），电机（4）和电机控制器挂架（5）固定在支撑板（7）下表面上，电机控制器（6）固定在电机控制器挂架（5）上，电机控制器（6）控制电机（4）运动，电机控制器（6）操作面板位于离线匀化装置正面以方便人员操作；
所述的支撑板（7）上方安装有双主传动匀化组（9），双主传动匀化组（9）包括辊轮Ⅰ（10）、辊轮Ⅱ（12）、传送带Ⅱ（15）、前挡块（16）、后挡块（13）、左挡块（11）、右挡块（14），所述的前挡块（16）、后挡块（13）、左挡块（11）、右挡块（14）安装在支撑板（7）上表面的四边，形成一个限制混合瓶（1）移动的方形空间，所述的辊轮Ⅰ（10）、辊轮Ⅱ（12）平行放置在方形空间中并托起混合瓶（1）；
所述的混合瓶（1）的轴线与辊轮Ⅰ（10）、辊轮Ⅱ（12）的轴线平行，辊轮Ⅰ（10）、辊轮Ⅱ（12）通过传送带Ⅱ（15）连接，电机（4）转动依次带动传送带Ⅰ（8）、辊轮Ⅰ（10）、传送带Ⅱ（15）、辊轮Ⅱ（12）转动，混合瓶（1）在辊轮Ⅰ（10）、辊轮Ⅱ（12）之间回转。
2.根据权利要求1所述的一种磁流变抛光液离线匀化装置，其特征在于，所述的双主传动匀化组（9）包括多组双主传动匀化组（9），每组双主传动匀化组（9）均平行安装在支撑板（7）的上表面，各组之间保留间距并通过传送带（19）依次连接并传递。
3.根据权利要求1所述的一种磁流变抛光液离线匀化装置，其特征在于：所述的辊轮轴（18）表面套装橡胶管（17），橡胶管（17）均匀分布在辊轮轴（18）上，橡胶管（17）与辊轮轴（18）过盈配合。
4.根据权利要求1所述的一种磁流变抛光液离线匀化装置，其特征在于：所述的电机（4）的调速范围为200~800rpm。
5.根据权利要求1所述的一种磁流变抛光液离线匀化装置，其特征在于：所述的电机控制器（6）上安装有电机调速手柄，通过电机调速手柄控制电机转速；所述的电机控制器（6）上还安装有显示屏，通过显示屏显示电机转速。
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