CN109759957A - 环抛中抛光液的循环供液装置及供液方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环抛中抛光液的循环供液装置和供液方法，装置包括供液器；供液管路，其与供液器可转换连通或截止，且其固定于环抛机的多工位桥架上；多个喷嘴，按照预设间距布置于供液管路上，且与供液管路可转换连通或截止；其中预设间距指根据光学元件在环抛机上的位置对应设置喷嘴的位置；回收桶，其连接于环抛机的抛光盘底部；回收泵，其通过管路与回收桶连通，且与供液器可转换连通或截止；及控制柜，供液器、喷嘴和回收泵均与控制柜电性连接。解决了单点供给抛光液造成的抛光液分布不均匀，导致元件表面散热速度不同，引起变形的技术问题，从而改善元件内部的非均匀温度场及其引起的变形，提高加工精度；同时循环利用抛光液可以降低加工成本。

Description

环抛中抛光液的循环供液装置及供液方法

技术领域

本发明涉及光学加工技术领域，更具体的说是涉及环抛中抛光液的循环供液装置及供液方法。

背景技术

环形抛光(简称环抛)是加工大口径平面光学元件的关键技术之一。环抛机床通常采用大尺寸、高热稳定性的天然花岗岩制成抛光盘基盘，基盘表面浇制环形的沥青胶层作为抛光盘。沥青抛光盘的环带表面依次放有修正盘和工件盘，其中修正盘用于修正和控制抛光盘的形状误差，而工件盘则用于把持元件。加工时抛光盘、修正盘、工件盘均以一定的转速绕逆时针方向匀速旋转，放在工件盘内的光学元件在沥青抛光盘及其承载的抛光颗粒作用下产生材料去除从而形成光学表面。

抛光过程中，元件与抛光盘进行相对运动，它们之间的摩擦作用过程产生热量，产生的热量从元件的抛光表面进入元件内部，并从元件的各个表面散发出去，从而在元件内部形成非均匀温度场并引起元件产生变形。故在抛光过程中，抛光液的均匀供液和温度控制是工艺控制的关键要求，以此来提高元件与抛光液的对流换热速度，从而改善元件内部的温度分布均匀性及其引起的元件变形。而现有的抛光液供给方式一般为单点供给，抛光液在抛光盘表面的分布均匀性差，不利于抛光液的温度控制，导致元件因摩擦产生的热量引起元件变形；同时抛光液使用后直接废弃，得不到循环回收利用，从而造成了抛光液的浪费。

因此，如何提供一种环抛中抛光液的均匀、循环供给装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了环抛中抛光液的循环供液装置，解决了环抛中抛光液不能够循环利用、均匀供给，导致元件表面因摩擦产生的热量无法及时带走引起的元件变形，降低了元件加工精度的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

环抛中抛光液的循环供液装置，其搭载于环抛机上，包括：

供液器，用于储存、供给抛光液，其设置于环抛机外部；

供液管路，供液管路与供液器可转换连通或截止，且其固定于环抛机的多工位桥架上；供液管路可以包括干管和多个支管；

喷嘴，喷嘴包括多个，按照预设间距布置于供液管路上，且与供液管路可转换连通或截止；其中预设间距指根据光学元件在环抛机上的位置对应设置喷嘴的位置；喷嘴可以设置在支管上；

回收桶，回收桶连接于环抛机的抛光盘底部；用于回收从抛光盘上流下的抛光液；

回收泵，回收泵通过管路与回收桶连通，且与供液器可转换连通或截止；

及控制柜，供液器、喷嘴和回收泵均与控制柜电性连接。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了环抛中抛光液的循环供液装置，由于其搭载在环抛机上，控制柜控制供液器将抛光液经供液管路输送至喷嘴，控制柜根据工况需求控制喷嘴喷射抛光液至抛光盘表面，带走热量的抛光液从抛光盘流下至回收桶中，控制器控制与回收桶连通的回收泵泵液至供液器，抛光液又循环至供液管路中，实现了抛光液的循环利用，进而保证了抛光液的持续供给；同时由于本申请设置多个与供液管路连通或截止的喷嘴，经过控制器控制多个喷嘴按照对应的工况进行喷射，喷射点多，解决了现有技术中单点供给抛光液造成的抛光液分布不均匀，导致元件表面散热速度不同，引起变形的技术问题，从而改善元件内部的非均匀温度场及其引起的变形，提高加工精度；同时循环利用抛光液可以降低加工成本。

优选地，供液器包括储液桶和供液泵；供液泵固定于储液桶上并与其内部连通；且供液泵的出口与供液管路可转换连通或截止，供液泵与控制柜电性连接。其中供液泵优选位于储液桶顶部，对于整体管路布局更优化。

优选地，储液桶为恒温储液桶；其内部设置有热交换管路，外部设置有控制热交换管路温度的温控器；温控器与控制柜电性连接。由于现有技术中，元件完成加工下盘恒温以后，非均匀温度场转变为均匀温度场，元件的变形得到恢复，从而极大地恶化了加工的元件面形。本发明为了改善元件内部的温度分布均匀性，在采用了抛光液的循环供液的基础上增加了抛光液恒温控制，来提高元件与抛光液的对流换热速度，从而改善元件的温度分布均匀性及其引起的元件变形，进一步提高元件的加工精度。

优选地，储液桶中安装有液位传感器和温度传感器，液位传感器和温度传感器均与控制柜电性连接。采用此方案有利于控制器时时采集储液桶中的抛光液液位和温度信息，当液位低于设定值时，控制器控制回收泵向储液桶中供液，保持供液的使用。如此增加了抛光液的利用率，当然循环使用的抛光液需定期检查、补给或更换。当温度低于或高于温控器设定温度时，控制柜控制温控器加热或冷却抛光液，保持抛光液的设定温度。

优选地，储液桶底部安装有搅拌器，搅拌器与控制柜电性连接；采用此方案有利于通过控制柜控制搅拌器搅拌抛光液，防止抛光液沉积降低使用性能。

优选地，每一个喷嘴上均设置有流量调节开关，流量调节开关与控制柜电性连接；采用此方案有利于根据工况要求进行定量喷射，保证了抛光液供给的均匀性。

优选地，回收桶顶部具有与其连通的回收槽，回收槽设置于抛光盘底部，用于盛装使用后的抛光液；其中回收桶的出液孔上具有滤芯，采用此方案的效果为抛光盘上流下的抛光液先进入回收槽中，然后流入回收桶中，经回收桶出液口处设置的滤芯过滤，防止杂质进入供液管路中，保证了抛光液的正常使用。

优选地，环抛中抛光液的循环供液装置，还包括清扫隔板，清扫隔板连接于抛光盘侧壁上，与抛光盘一起旋转，且可清扫所述回收槽中的抛光液；采用此方案的效果为将抛光液由回收槽中清扫至回收桶内，清扫隔板与抛光盘一起旋转，加快了抛光液的回收速度。

优选地，回收桶内设置有液位探头，液位探头与控制柜电性连接；采用此方案，控制柜能够采集回收桶内液位信息，汇同储液桶的液位信息，控制供液泵和回收泵工作；如两者抛光液液位均低，控制柜提示检查、维修或补给抛光液信息。

本发明还提供了环抛中抛光液的循环供液方法，包括以下步骤：

S1、将环抛中抛光液的循环供液装置安装于环抛机上；

S2、开启环抛机和控制柜；控制柜控制供液器将抛光液经供液管路供给至喷嘴中，喷嘴根据控制柜的指令将抛光液供给至抛光盘表面；

S4、喷射后的抛光液流入抛光盘周围，经回收桶回收，回收桶中的抛光液经回收泵泵回至供液器中循环利用。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供的供液方法中，控制柜控制供液器将抛光液经供液管路至喷嘴，控制柜根据工况需求控制喷嘴喷射抛光液至抛光盘表面并进入抛光盘与元件之间，带走热量的抛光液从抛光盘流下至回收桶中，控制器控制与回收桶连通的回收泵泵液至供液器，抛光液又循环至供液管路中，实现了抛光液的循环利用，进而保证了抛光液的持续供给，防止抛光液的浪费，降低了使用成本；同时由于本申请设置多个与供液管路连通或截止的喷嘴，经过控制器控制多个喷嘴按照对应的工况进行喷射，喷射点多，解决了现有技术中单点供给抛光液造成的抛光液分布不均匀，导致元件表面散热速度不同，引起变形的技术问题，从而改善元件内部的非均匀温度场及其引起的变形，提高加工精度；同时循环利用抛光液可以降低加工成本。

具体步骤为：将上述装置安装于环抛机上，抛光液盛入储液桶中，设定温控器的控制温度；开启环抛机和控制柜，环抛机和上述装置的各个部件开始运行，控制柜根据测得的抛光液温度控制温控器的开关状态，并且根据储液桶和回收桶的液位信息控制供液泵和回收泵工作；储液桶中的抛光液通过供液泵经由供液管路分成多路液流通过多个喷嘴供给至抛光盘表面，各个喷嘴的流量通过流量调节开关进行控制；抛光盘表面的抛光液从抛光盘侧面流入抛光液回收槽中，清扫隔板随抛光盘运动从而将回收槽中的抛光液排至回收桶中，回收桶中的抛光液在回收泵的作用下回收到储液桶中，从而形成抛光液的循环供液和温度控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的环抛中抛光液的循环供液装置搭载于环抛机上的结构示意图；

图2附图为本发明提供的环抛中抛光液的循环供液装置搭载于环抛机上的俯视图；

图3附图为本发明提供的环抛中抛光液的循环供液装置的回收槽和清扫隔板的一个实施例的局部剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了环抛中抛光液的循环供液装置，解决了环抛中抛光液无法持续、均匀供给，导致元件表面因摩擦产生的热量无法及时带走引起的元件变形，降低了抛光后元件的合格品率的技术问题。

参见附图1-2，本发明提供的环抛中抛光液的循环供液装置，其搭载于环抛机上，包括：

供液器1，用于储存、供给抛光液，其设置于环抛机外部；

供液管路2，供液管路2与供液器1可转换连通或截止，且其固定于环抛机的多工位桥架上；

喷嘴3，喷嘴3包括多个，按照预设间距布置于供液管路2上，且与供液管路2可转换连通或截止；其中预设间距指根据光学元件在环抛机上的位置对应设置喷嘴3的位置；

回收桶4，回收桶4连接于环抛机的抛光盘9底部；用于回收从抛光盘9上流下的抛光液；

回收泵5，回收泵5通过管路与回收桶4连通，且与供液器1可转换连通或截止；

及控制柜6，供液器1、喷嘴3和回收泵5均与控制柜6电性连接。

本发明公开提供了环抛中抛光液的循环供液装置，由于其搭载在环抛机上，控制柜6控制供液器1将抛光液经供液管路2至喷嘴3，控制柜6根据工况需求控制喷嘴3喷射抛光液至抛光盘9和元件之间，带走热量的抛光液从抛光盘9流下至回收桶4中，控制器控制与回收桶4连通的回收泵5泵液至供液器1，抛光液又循环至供液管路2中，实现了抛光液的循环利用，进而保证了抛光液的持续供给；同时由于本申请设置多个与供液管路2连通或截止的喷嘴3，经过控制器控制多个喷嘴3按照对应的工况进行喷射，喷射点多，解决了现有技术中单点供给抛光液造成的抛光液分布不均匀，导致元件表面散热速度不同，引起变形的技术问题，从而改善元件内部的非均匀温度场及其引起的变形，提高加工精度；同时循环利用抛光液可以降低加工成本。

在本发明的一个实施例中，供液器1包括储液桶11和供液泵12；供液泵12固定于储液桶11上并与其内部连通；且供液泵12的出口与供液管路2可转换连通或截止，供液泵12与控制柜6电性连接。其中供液泵12优选位于储液桶11顶部，对于整体管路布局更优化。

有利的是，储液桶11为恒温储液桶；其内部设置有热交换管路，外部设置有控制热交换管路温度的温控器111；温控器111与控制柜6电性连接。由于现有技术中，元件完成加工下盘恒温以后，非均匀温度场转变为均匀温度场，元件的变形得到恢复，从而极大地恶化了加工的元件面形。本发明为了改善元件内部的温度分布均匀性，在采用了抛光液的循环供液的基础上增加了抛光液恒温控制，来提高元件与抛光液的对流换热速度，从而改善元件的温度分布均匀性及其引起的元件变形，进一步提高元件的加工精度。

更有利的是，储液桶11中安装有液位传感器和温度传感器，液位传感器和温度传感器均与控制柜6电性连接，由此有利于控制器时时采集储液桶11中的抛光液液位和温度信息，当液位低于设定值时，控制器控制回收泵5向储液桶11中供液，保持供液的使用。如此增加了抛光液的利用率，当然循环使用的抛光液需定期检查、补给或更换。当温度低于或高于温控器111设定温度时，控制柜6控制温控器111加热或冷却抛光液，保持抛光液的设定温度。

在本发明的另一个实施例中，储液桶11底部安装有搅拌器，搅拌器与控制柜6电性连接；采用此方案有利于通过控制柜6控制搅拌器搅拌抛光液，防止抛光液沉积，降低使用性能。

在本发明的另一些实施例中，每一个喷嘴3上均设置有流量调节开关，流量调节开关与控制柜6电性连接；采用此方案有利于根据工况要求进行定量喷射，保证了元件散热的均匀性。

在本发明的另一些实施例中，参见附图3，回收桶4顶部具有与其连通的回收槽7，回收槽7设置于抛光盘9底部，用于盛装使用后的抛光液；其中回收桶4的出液孔上具有滤芯，采用此方案的效果为首先抛光盘9上流下的抛光液先进入回收槽7中，然后流入回收桶4中，经回收桶4的出液口处设置的滤芯过滤，防止杂质进入供液管路2中，保证了抛光液的正常使用。回收槽4可以与抛光盘9固定一起或分开设置。

更有利的是，环抛中抛光液的循环供液装置，还包括清扫隔板8，清扫隔板8连接于抛光盘9侧壁，与抛光盘9一起旋转，且可转动于所述回收槽7中；采用此方案的效果为将抛光液由回收槽7中清扫至回收桶4内，清扫隔板8与抛光盘9一起旋转，加快了抛光液的回收速度。

其中，回收桶4内设置有液位探头，液位探头与控制柜6电性连接；采用此方案，控制柜6能够采集回收桶4内液位信息，汇同储液桶11的液位信息，控制供液泵12和回收泵5工作；如两者抛光液液位均低，控制柜6提示检查、维修或补给抛光液信息。

本发明还提供了环抛中抛光液的循环供液方法，包括以下步骤：

S1、将环抛中抛光液的循环供液装置安装于环抛机上；

S2、开启环抛机和控制柜；控制柜控制供液器将抛光液经供液管路供给至喷嘴中，喷嘴根据控制柜的指令将抛光液喷射至抛光盘表面；

S4、喷射后的抛光液流入抛光盘周围，经回收桶回收，回收桶中的抛光液经回收泵泵回至供液器中循环利用。

本发明公开提供的供液方法中，控制柜控制供液器将抛光液经供液管路至喷嘴，控制柜根据工况需求控制喷嘴喷射抛光液至抛光盘和元件之间，带走热量的抛光液从抛光盘流下至回收桶中，控制器控制与回收桶连通的回收泵泵液至供液器，抛光液又循环至供液管路中，实现了抛光液的循环利用，进而保证了抛光液的持续供给；同时由于本申请设置多个与供液管路连通或截止的喷嘴，经过控制器控制多个喷嘴按照对应的工况进行喷射，喷射点多，解决了现有技术中单点供给抛光液造成的抛光液分布不均匀，导致元件表面散热速度不同，引起变形的技术问题，从而改善元件内部的非均匀温度场及其引起的变形，提高加工精度；同时循环利用抛光液可以降低加工成本。

具体步骤为：将上述装置安装于环抛机上，抛光液盛入储液桶中，设定温控器的控制温度；开启环抛机和控制柜，环抛机和上述装置的各个部件开始运行，控制柜根据测得的抛光液温度控制温控器的开关状态，并且根据储液桶和回收桶的液位信息控制供液泵和回收泵工作；储液桶中的抛光液通过供液泵经由供液管路分成多路液流通过多个喷嘴供给到抛光盘表面，各个喷嘴的流量通过流量调节开关进行控制；抛光盘表面的抛光液从抛光盘侧面流入抛光液回收槽中，清扫隔板随抛光盘运动从而将回收槽中的抛光液排至回收桶中，回收桶中的抛光液在回收泵的作用下回收到储液桶中，从而形成抛光液的循环供液和温度控制。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.环抛中抛光液的循环供液装置，其搭载于环抛机上，其特征在于，包括：

供液器(1)，用于储存、供给抛光液，其设置于所述环抛机外部；

供液管路(2)，所述供液管路(2)与所述供液器(1)可转换连通或截止，且其固定于所述环抛机的多工位桥架上；

喷嘴(3)，所述喷嘴(3)包括多个，按照预设间距布置于所述供液管路(2)上，且与所述供液管路(2)可转换连通或截止；

回收桶(4)，所述回收桶(4)连接于环抛机的抛光盘底部；

回收泵(5)，所述回收泵(5)通过管路与所述回收桶(4)连通，且与所述供液器(1)可转换连通或截止；

及控制柜(6)，所述供液器(1)、所述喷嘴(3)和所述回收泵(5)均与所述控制柜(6)电性连接。

2.根据权利要求1所述的环抛中抛光液的循环供液装置，其特征在于，所述供液器(1)包括储液桶(11)和供液泵(12)；所述供液泵(12)固定于所述储液桶(11)上并与其内部连通；且所述供液泵(12)的出口与所述供液管路(2)可转换连通或截止，所述供液泵(12)与所述控制柜(6)电性连接。

3.根据权利要求2所述的环抛中抛光液的循环供液装置，其特征在于，所述储液桶(11)为恒温储液桶；其内部设置有热交换管路，外部设置有控制所述热交换管路温度的温控器(111)；所述温控器(111)与所述控制柜(6)电性连接。

4.根据权利要求3所述的环抛中抛光液的循环供液装置，其特征在于，所述储液桶(11)中安装有液位传感器和温度传感器，所述液位传感器和所述温度传感器均与所述控制柜(6)电性连接。

5.根据权利要求3所述的环抛中抛光液的循环供液装置，其特征在于，所述储液桶(11)底部安装有搅拌器，所述搅拌器与所述控制柜(6)电性连接。

6.根据权利要求1所述的环抛中抛光液的循环供液装置，其特征在于，每一个所述喷嘴(3)上均设置有流量调节开关，所述流量调节开关与所述控制柜(6)电性连接。

7.根据权利要求1所述的环抛中抛光液的循环供液装置，其特征在于，所述回收桶(4)顶部具有与其连通的环形的回收槽(7)，所述回收槽(7)固定于抛光盘周围。

8.根据权利要求7所述的环抛中抛光液的循环供液装置，其特征在于，还包括清扫隔板(8)，所述清扫隔板(8)连接于抛光盘侧壁与所述抛光盘一起旋转，且可清扫所述回收槽(7)内的抛光液。

9.根据权利要求8所述的环抛中抛光液的循环供液装置，其特征在于，所述回收桶(4)内设置有液位探头，所述液位探头与所述控制柜(6)电性连接。

10.环抛中抛光液的循环供液方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将权利要求1-9任一项所述的环抛中抛光液的循环供液装置安装于环抛机上；

S2、开启环抛机和控制柜；控制柜控制供液器将抛光液经供液管路供给至喷嘴中，喷嘴根据控制柜的指令将抛光液喷射至抛光盘表面；

S4、喷射后的抛光液流入抛光盘周围，经回收桶回收，回收桶中的抛光液经回收泵泵回至供液器中循环利用。