CN110977622B - 一种抛光液多点可变位自动滴液的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抛光液多点可变位自动滴液的控制方法，利用自动滴液装置进行控制，所述装置包括升降单元、旋转单元、移动单元、滴液单元和控制单元；所述控制单元通过控制线路连接升降单元、旋转单元、移动单元、滴液单元和储液单元。本发明通过升降单元、旋转单元、移动单元实现滴液单元在竖直方向的高度、水平面上的距离和角度可调；通过滴液单元实现抛光液的多点滴定；通过控制单元实现对各个单元的自动控制，实现抛光液多点滴定自动化；本发明解决了抛光液滴定位置单一、种类单一、分布不均匀的问题，实现了抛光液滴定的流量可控、数量可控、位置可控，使抛光液从多个位置均匀稳定的滴定到抛光设备上，从而大大提高和改善抛光效果。
Description
技术领域
本发明属于精密与超精密抛光技术领域，具体涉及一种抛光液多点可变位自动滴液的控制方法。
背景技术
抛光液滴定装置作为精密与超精密抛光设备中的重要组成部分，在抛光设备上分布的均匀性对抛光效果有着极大的影响。目前抛光液滴定装置大多是单一固定位置滴定，抛光液通过一根滴液管直接喷洒到抛光设备上，位置以及速度不易控制，极易造成抛光液分布不均匀，具有明显的随机性和不确定性，影响抛光效果。现有的抛光液滴定装置大多是通过独立的调节流量或者独立的调节滴液位置来实现抛光液的滴定，大多只能滴定一种抛光液，手段单一，种类单一，很难应对现今需要多种抛光液配合的精密与超精密抛光技术，影响抛光效果。因此迫切需要一种多点滴定可变位，流量可控、数量可控、位置可控，使抛光液分布均匀的抛光液滴定装置。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述问题，本发明要提出一种能够实现抛光液流量可控、数量可控、位置可控的抛光液多点可变位自动滴液的控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种抛光液多点可变位自动滴液的控制方法，利用抛光液多点可变位自动滴液装置进行控制，所述的抛光液多点可变位自动滴液装置包括升降单元、旋转单元、移动单元、滴液单元、储液单元和控制单元；所述升降单元的上部安装旋转单元，移动单元安装在旋转单元的上部，滴液单元安装在移动单元上，滴液单元位于抛光设备的上方、通过分流阀与储液单元连接；所述控制单元通过控制线路分别连接升降单元、旋转单元、移动单元、滴液单元和储液单元；
所述升降单元实现滴液单元在竖直方向上的位置升降；
所述旋转单元实现滴液单元在水平面内的多角度旋转摆动；
所述移动单元实现滴液单元在水平方向上的位置移动；
所述储液单元包括粗加工抛光液容器、半精加工抛光液容器和精加工抛光液容器；所述粗加工抛光液容器、半精加工抛光液容器和精加工抛光液容器通过管路并联后经输送泵与分流阀连接；
所述滴液单元包括多根滴液管和连接块，每根滴液管通过一个连接块固定在滑座上。所述滴液单元通过多根滴液管将单点滴液变成多点滴液，均匀地向抛光设备供给抛光液。
所述的控制方法，包括以下步骤：
A、打开控制单元，输入粗加工表面粗糙度控制值Ra1、半精加工表面粗糙度控制值Ra2、精加工表面粗糙度控制值Ra3；
B、将待抛光件安装在抛光设备上；
C、用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
D、控制单元根据Ra的大小选择加工模式，如果Ra大于Ra1，则转步骤E；如果Ra大于Ra2并小于等于Ra1，则转步骤F；如果Ra大于Ra3并小于等于Ra2，则转步骤G；
E、对待抛光件进行粗加工
E1、控制单元通过升降单元调整滴液单元的高度；
E2、控制单元通过旋转单元调整滴液单元的角度；
E3、控制单元通过移动单元调整滴液单元的位置；
E4、控制单元控制粗加工抛光液容器与滴液单元连通，并设定工作时间，然后开启抛光设备对待抛光件进行抛光；
E5、用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
E6、如果Ra大于Ra1，则转步骤E4；否则，则转步骤F；
F、对待抛光件进行半精加工
F1、控制单元通过升降单元调整滴液单元的高度；
F2、控制单元通过旋转单元调整滴液单元的角度；
F3、控制单元通过移动单元调整滴液单元的位置；
F4、控制单元控制半精加工抛光液容器与滴液单元连通，并设定工作时间，然后开启抛光设备对待抛光件进行抛光；
F5、用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
F6、如果Ra大于Ra2，则转步骤F4；否则，则转步骤G；
G、对待抛光件进行精加工
G1、控制单元通过升降单元调整滴液单元的高度；
G2、控制单元通过旋转单元调整滴液单元的角度；
G3、控制单元通过移动单元调整滴液单元的位置；
G4、控制单元控制精加工抛光液容器与滴液单元连通，并设定工作时间，然后开启抛光设备对待抛光件进行抛光；
G5、用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
G6、如果Ra大于Ra3，则转步骤G4；否则，则转步骤H；
H、记录待抛光件的表面粗糙度Ra；抛光结束。
进一步地，所述粗加工抛光液容器、半精加工抛光液容器和精加工抛光液容器的出口处均设置电磁开关阀和单向溢流阀，所述的电磁开关阀通过控制线路与控制单元连接。
进一步地，所述移动单元包括滑道和滑座，所述滑道固定安装在旋转单元上，所述滑座与滑道滑动接触，并沿滑道往返移动；所述的滑座与伺服电机连接，所述的伺服电机通过控制线路与控制单元连接。
进一步地，所述控制单元安装控制系统，控制单元通过控制系统对升降单元、旋转单元、移动单元、滴液单元和储液单元进行自动控制。
进一步地，所述的Ra1取值0.3～100μm，Ra2取值0.03～0.3μm，Ra3取值0.005～0.03μm。
与现有专利技术相比，本发明具备以下有益效果：
1、本发明的升降单元可以实现滴液单元在竖直方向上的高度可调，旋转单元、移动单元可以实现滴液单元在水平面上的位置可调，通过位置的调节可以使滴液单元适应不同的加工设备以及不同的加工条件；
2、本发明的滴液单元的滴液管数量可以根据实际需要进行调整，适用性广；
3、本发明通过控制单元实现了抛光液滴定的自动控制，通过控制系统程序自动控制位置的调节、抛光液的流量及速度，只需改变内嵌于控制系统的抛光液滴定程序，完成对升降单元、旋转单元、移动单元、滴液单元的快速调整，进而实现抛光液滴定的自动化操作，使装置输出的抛光液数量和位置更加准确、可靠；
4、本发明设置包括多种抛光液容器的储液单元，可以实现多种抛光液的滴定，完成多个加工工序，适用于复杂步骤的精密与超精密加工技术；
5、本发明抛光液的多点滴定，在调节抛光液流量和调节抛光液滴定位置的协同作用下，实现抛光液在抛光设备上的均匀分布，极大的改善了抛光效果；
6、本发明具有适用面广、结构简单，可靠性高，造价低廉的显著特征。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图。
图中：1、升降单元；2、旋转单元；3、滑道；4、滑座；5、滴液单元；6、控制单元；7、抛光设备；8、输送泵；9、连接块；10、粗加工抛光液容器；11、半精加工抛光液容器；12、精加工抛光液容器；13、分流阀；14、电磁开关阀；15、单向溢流阀。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式结合技术方案及附图进行详细说明。如图1所示，一种抛光液多点可变位自动滴液的控制方法，利用抛光液多点可变位自动滴液装置进行控制，所述的抛光液多点可变位自动滴液装置包括升降单元1、旋转单元2、移动单元、滴液单元5、储液单元和控制单元6；所述升降单元1的上部安装旋转单元2，移动单元安装在旋转单元2的上部，滴液单元5安装在移动单元上，滴液单元5位于抛光设备7的上方、通过分流阀13与储液单元连接；所述控制单元6通过控制线路分别连接升降单元1、旋转单元2、移动单元、滴液单元5和储液单元；
所述升降单元1实现滴液单元5在竖直方向上的位置升降；
所述旋转单元2实现滴液单元5在水平面内的多角度旋转摆动；
所述移动单元实现滴液单元5在水平方向上的位置移动；
所述储液单元包括粗加工抛光液容器10、半精加工抛光液容器11和精加工抛光液容器12；所述粗加工抛光液容器10、半精加工抛光液容器11和精加工抛光液容器12通过管路并联后经输送泵8与分流阀13连接；
所述滴液单元5包括多根滴液管和连接块9，每根滴液管通过一个连接块9固定在滑座4上。所述滴液单元5通过多根滴液管将单点滴液变成多点滴液，均匀地向抛光设备7供给抛光液。
所述的控制方法，包括以下步骤：
A、打开控制单元6，输入粗加工表面粗糙度控制值Ra1、半精加工表面粗糙度控制值Ra2、精加工表面粗糙度控制值Ra3；
B、将待抛光件安装在抛光设备7上；
C、用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
D、控制单元6根据Ra的大小选择加工模式，如果Ra大于Ra1，则转步骤E；如果Ra大于Ra2并小于等于Ra1，则转步骤F；如果Ra大于Ra3并小于等于Ra2，则转步骤G；
E、对待抛光件进行粗加工
E1、控制单元6通过升降单元1调整滴液单元5的高度；
E2、控制单元6通过旋转单元2调整滴液单元5的角度；
E3、控制单元6通过移动单元调整滴液单元5的位置；
E4、控制单元6控制粗加工抛光液容器10与滴液单元5连通，并设定工作时间，然后开启抛光设备7对待抛光件进行抛光；
E5、用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
E6、如果Ra大于Ra1，则转步骤E4；否则，则转步骤F；
F、对待抛光件进行半精加工
F1、控制单元6通过升降单元1调整滴液单元5的高度；
F2、控制单元6通过旋转单元2调整滴液单元5的角度；
F3、控制单元6通过移动单元调整滴液单元5的位置；
F4、控制单元6控制半精加工抛光液容器11与滴液单元5连通，并设定工作时间，然后开启抛光设备7对待抛光件进行抛光；
F5、用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
F6、如果Ra大于Ra2，则转步骤F4；否则，则转步骤G；
G、对待抛光件进行精加工
G1、控制单元6通过升降单元1调整滴液单元5的高度；
G2、控制单元6通过旋转单元2调整滴液单元5的角度；
G3、控制单元6通过移动单元调整滴液单元5的位置；
G4、控制单元6控制精加工抛光液容器12与滴液单元5连通，并设定工作时间，然后开启抛光设备7对待抛光件进行抛光；
G5、用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
G6、如果Ra大于Ra3，则转步骤G4；否则，则转步骤H；
H、记录待抛光件的表面粗糙度Ra；抛光结束。
进一步地，所述粗加工抛光液容器10、半精加工抛光液容器11和精加工抛光液容器12的出口处均设置电磁开关阀14和单向溢流阀15，所述的电磁开关阀14通过控制线路与控制单元6连接。
进一步地，所述移动单元包括滑道3和滑座4，所述滑道3固定安装在旋转单元2上，所述滑座4与滑道3滑动接触，并沿滑道3往返移动；所述的滑座4与伺服电机连接，所述的伺服电机通过控制线路与控制单元6连接。
进一步地，所述控制单元6安装控制系统，控制单元6通过控制系统对升降单元1、旋转单元2、移动单元、滴液单元5和储液单元进行自动控制。
进一步地，所述的Ra1取值0.3～100μm，Ra2取值0.03～0.3μm，Ra3取值0.005～0.03μm。
本发明的工作原理如下：
根据所加工的工件种类，输入粗加工表面粗糙度控制值Ra1＝10μm，加工表面粗糙度控制值Ra2＝0.3μm，糙度控制值Ra3＝0.03μm；
将待抛光件安装在抛光设备7上，用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
控制单元6根据Ra的大小选择加工模式，如果Ra大于Ra1，则运行模式1；如果Ra大于Ra2并小于等于Ra1，则运行模式2；如果Ra大于Ra3并小于等于Ra2，则运行模式3；
模式1、对待抛光件进行粗加工
E1、控制单元6通过升降单元1调整滴液单元5的高度；
E2、控制单元6通过旋转单元2调整滴液单元5的角度；
E3、控制单元6通过移动单元调整滴液单元5的位置；
E4、根据抛光设备7的尺寸以及抛光液的加工要求，本实施例选取6根滴液管通过连接块9与滑座4连接，确保抛光液能够均匀稳定的滴加到抛光设备7上；
E5、通过控制单元6先开启粗加工抛光液容器10的电磁开关阀14，再开启单向溢流阀15，并设定工作时间，粗加工抛光液开始被输送泵8抽取，均匀稳定的滴定到抛光设备7上，直至工作时间结束，先关闭粗加工抛光液容器10的单向溢流阀15，再关闭电磁开关阀14；
E6、用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
E7、如果Ra大于Ra1，则转步骤E5；否则，则运行模式2；
模式2、对待抛光件进行半精加工
F1、控制单元6通过升降单元1调整滴液单元5的高度；
F2、控制单元6通过旋转单元2调整滴液单元5的角度；
F3、控制单元6通过移动单元调整滴液单元5的位置；
F4、根据抛光设备7的尺寸以及抛光液的加工要求，本实施例选取5根滴液管通过连接块9与滑座4连接，确保抛光液能够均匀稳定的滴加到抛光设备7上；
F5、通过控制单元6先开启半精加工抛光液容器11的电磁开关阀14，再开启单向溢流阀15，并设定工作时间，半精加工抛光液开始被输送泵8抽取，均匀稳定的滴定到抛光设备7上，直至工作时间结束，先关闭半精加工抛光液容器11的单向溢流阀15，再关闭电磁开关阀14；
F6、用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
F7、如果Ra大于Ra2，则转步骤F5；否则，则运行模式3；
模式3、对待抛光件进行精加工
G1、控制单元6通过升降单元1调整滴液单元5的高度；
G2、控制单元6通过旋转单元2调整滴液单元5的角度；
G3、控制单元6通过移动单元调整滴液单元5的位置；
G4、根据抛光设备7的尺寸以及抛光液的加工要求，本实施例选取4根滴液管通过连接块9与滑座4连接，确保抛光液能够均匀稳定的滴加到抛光设备7上；
G5、通过控制单元6先开启精加工抛光液容器12的电磁开关阀14，再开启单向溢流阀15开启，并设定工作时间，精加工抛光液开始被输送泵8抽取，均匀稳定的滴定到抛光设备7上，直至工作时间结束，先关闭精加工抛光液容器12的单向溢流阀15，再a关闭电磁开关阀14；
G6、用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
G7、如果Ra大于Ra3，则转步骤G5；否则，则转步骤H；
记录待抛光件的表面粗糙度Ra；抛光结束。
本发明不局限于本实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种抛光液多点可变位自动滴液的控制方法，利用抛光液多点可变位自动滴液装置进行控制，所述的抛光液多点可变位自动滴液装置包括升降单元(1)、旋转单元(2)、移动单元、滴液单元(5)、储液单元和控制单元(6)；移动单元安装在旋转单元(2)的上部，滴液单元(5)安装在移动单元上，滴液单元(5)位于抛光设备(7)的上方；
所述旋转单元(2)实现滴液单元(5)在水平面内的多角度旋转摆动；
所述移动单元实现滴液单元(5)在水平方向上的位置移动；
其特征在于：所述升降单元(1)的上部安装旋转单元(2)，所述滴液单元(5)通过分流阀(13)与储液单元连接；所述控制单元(6)通过控制线路分别连接升降单元(1)、旋转单元(2)、移动单元、滴液单元(5)和储液单元；所述升降单元(1)实现滴液单元(5)在竖直方向上的位置升降；
所述储液单元包括粗加工抛光液容器(10)、半精加工抛光液容器(11)和精加工抛光液容器(12)；所述粗加工抛光液容器(10)、半精加工抛光液容器(11)和精加工抛光液容器(12)通过管路并联后经输送泵(8)与分流阀(13)连接；
所述滴液单元(5)包括多根滴液管和连接块(9)，每根滴液管通过一个连接块(9)固定在滑座(4)上；所述滴液单元(5)通过多根滴液管将单点滴液变成多点滴液，均匀地向抛光设备(7)供给抛光液；
所述的控制方法，包括以下步骤：
A、打开控制单元(6)，输入粗加工表面粗糙度控制值Ra1、半精加工表面粗糙度控制值Ra2、精加工表面粗糙度控制值Ra3；
B、将待抛光件安装在抛光设备(7)上；
C、用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
D、控制单元(6)根据Ra的大小选择加工模式，如果Ra大于Ra1，则转步骤E；如果Ra大于Ra2并小于等于Ra1，则转步骤F；如果Ra大于Ra3并小于等于Ra2，则转步骤G；
E、对待抛光件进行粗加工
E1、控制单元(6)通过升降单元(1)调整滴液单元(5)的高度；
E2、控制单元(6)通过旋转单元(2)调整滴液单元(5)的角度；
E3、控制单元(6)通过移动单元调整滴液单元(5)的位置；
E4、控制单元(6)控制粗加工抛光液容器(10)与滴液单元(5)连通，并设定工作时间，然后开启抛光设备(7)对待抛光件进行抛光；
E5、用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
E6、如果Ra大于Ra1，则转步骤E4；否则，则转步骤F；
F、对待抛光件进行半精加工
F1、控制单元(6)通过升降单元(1)调整滴液单元(5)的高度；
F2、控制单元(6)通过旋转单元(2)调整滴液单元(5)的角度；
F3、控制单元(6)通过移动单元调整滴液单元(5)的位置；
F4、控制单元(6)控制半精加工抛光液容器(11)与滴液单元(5)连通，并设定工作时间，然后开启抛光设备(7)对待抛光件进行抛光；
F5、用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
F6、如果Ra大于Ra2，则转步骤F4；否则，则转步骤G；
G、对待抛光件进行精加工
G1、控制单元(6)通过升降单元(1)调整滴液单元(5)的高度；
G2、控制单元(6)通过旋转单元(2)调整滴液单元(5)的角度；
G3、控制单元(6)通过移动单元调整滴液单元(5)的位置；
G4、控制单元(6)控制精加工抛光液容器(12)与滴液单元(5)连通，并设定工作时间，然后开启抛光设备(7)对待抛光件进行抛光；
G5、用在线检测设备检测待抛光件表面，得到表面粗糙度实测值Ra；
G6、如果Ra大于Ra3，则转步骤G4；否则，则转步骤H；
H、记录待抛光件的表面粗糙度Ra；抛光结束。
2.根据权利要求1所述的一种抛光液多点可变位自动滴液的控制方法，其特征在于：所述粗加工抛光液容器(10)、半精加工抛光液容器(11)和精加工抛光液容器(12)的出口处均设置电磁开关阀(14)和单向溢流阀(15)，所述的电磁开关阀(14)通过控制线路与控制单元(6)连接。
3.根据权利要求1所述的一种抛光液多点可变位自动滴液的控制方法，其特征在于：所述移动单元包括滑道(3)和滑座(4)，所述滑道(3)固定安装在旋转单元(2)上，所述滑座(4)与滑道(3)滑动接触，并沿滑道(3)往返移动；所述的滑座(4)与伺服电机连接，所述的伺服电机通过控制线路与控制单元(6)连接。
4.根据权利要求1所述的一种抛光液多点可变位自动滴液的控制方法，其特征在于：所述控制单元(6)安装控制系统，控制单元(6)通过控制系统对升降单元(1)、旋转单元(2)、移动单元、滴液单元(5)和储液单元进行自动控制。
5.根据权利要求1所述的一种抛光液多点可变位自动滴液的控制方法，其特征在于：所述的Ra1取值0.3～100μm，Ra2取值0.03～0.3μm，Ra3取值0.005～0.03μm。
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|---|---|
| CN110977622A (zh) | 2020-04-10 |
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