CN111168480A - 一种磁流变抛光装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁流变抛光装置，包括底座，底座上通过伸缩设有工作台，工作台上设有旋转承载平台，承载平台上设有固定件，承载平台外围设有支架，底座上还设有电源；支架上设有导轨、第一滑轨、第二滑轨、抛光工具和磁流变液储存部，抛光工具包括支撑部，支撑部上设有磁流变液喷头，磁流变液喷头下设有抛光盘；磁流变液喷头与磁流变液储存部通过导料管连接；支撑部上还设有缠绕线圈的铁芯，线圈与电源电连接。本发明装置操作简单方便且省时省力，抛光均匀且去除效率高；且便于检修与拆装；原料可回收利用，避免浪费，节约成本。

Description

一种磁流变抛光装置

【技术领域】

本发明涉及光学元件抛光技术领域，尤其涉及一种磁流变抛光装置。

【背景技术】

随着科学技术的发展，现代光学系统对光学零件的表面形状精度、表面粗糙度以及亚表面损伤程度的要求越来越高，这对光学制造技术不断提出新的挑战，各种先进的确定性抛光技术也不断涌现。磁流变抛光作为一种新型的光学元件加工方法，通过磁场使抛光头和工件表面之间的磁流变液体的流变性能发生变化，在工件表面与磁流变液接触区域产生较大的剪切应力，从而使工件表面材料被去除。然而现有的磁流变抛光装置存在去除效率低且去除均匀性低的问题。

【发明内容】

为了解决上述现有的磁流变抛光装置存在去除效率低且去除均匀性低的问题，本发明提供一种磁流变抛光装置。

一种磁流变抛光装置，其特征在于，所述装置包括底座，

所述底座上设有伸缩支撑杆，所述伸缩支撑杆上端设有工作台，所述工作台上设有能在所述工作台上旋转的承载平台，所述底座上在所述承载平台外围固定连接有支架，所述底座上还设有电源；

所述承载平台上活动连接有用于固定待抛光元件的固定件；

所述支架上设有导轨，所述导轨上通过滑槽连接有第一滑轨，所述第一滑轨上通过滑槽连接有第二滑轨，所述第二滑轨上固定连接有抛光工具；所述支架上端还设有支架顶，所述支架顶上设有用于盛放磁流变液的磁流变液储存部，所述磁流变液储存部底部设有出料口；

所述抛光工具包括支撑部，所述支撑部上设有磁流变液通道，所述磁流变液通道下端可拆卸连接有磁流变液喷头，所述磁流变液喷头上设有若干个喷孔，所述磁流变液喷头下端通过螺纹可拆卸连接有抛光盘；所述磁流变液通道上端可拆卸连接有导料管，所述导料管上端与所述出料口可拆卸连接；所述支撑部上还通过螺栓I固定设有位于所述磁流变喷头两侧的铁芯，所述铁芯外围还缠绕有线圈，所述线圈与所述电源电连接。

优选的，所述底座上在所述承载平台与所述支架之间还设有磁流变液回收池，所述磁流变液回收池底部设有坡度，所述磁流变液回收池坡度最低处设有出液口，所述出液口还设有相匹配的出液口活塞。

优选的，所述支架一侧设有用于控制所述装置工作的控制面板，所述控制面板包括用于控制所述线圈工作的第一按键、用于控制所述第一滑轨工作的第二按键和用于控制所述第二滑轨工作的第三按键，所述控制面板分别与所述电源、所述线圈、所述第一滑轨和所述第二滑轨电连接。

优选的，所述承载平台与所述工作台之间还设有转动杆，所述转动杆底部设有转动块，所述工作台上设有与所述转动块相匹配的转动槽，所述转动杆与所述工作台之间通过所述转动块和所述转动槽活动连接，所述转动杆上端与所述承载平台焊接，所述转动杆上焊接有第一齿轮，所述第一齿轮外啮合有第二齿轮，所述第二齿轮键连接有第一电机，所述第一电机与所述电源电连接。

优选的，所述承载平台两侧均设有滑槽，所述固定件下端两侧设有与所述滑槽相匹配的滑块，所述滑块上设有贯穿孔，所述贯穿孔内设有用于锁紧所述固定件位置的螺杆。

优选的，所述磁流变液喷头上设有外螺纹，所述磁流变液通道下端设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹。

优选的，所述磁流变液喷头下端通过螺纹可拆卸连接有抛光盘连接部，所述抛光盘通过轴承活动连接于所述抛光盘连接部上，所述抛光盘能在所述抛光盘连接部上回旋转动，所述抛光盘上还设有用于控制所述抛光盘回旋的第四电机，所述第四电机分别与所述电源和所述控制面板电连接，所述控制面板上还包括用于控制所述第四电机的第四按键，所述第四电机为微型电机。

优选的，所述导料管分别通过螺栓与所述磁流变液通道和所述出料口连接，所述导料管上还设有防止漏液的限流夹。

优选的，所述第一滑轨与所述第二滑轨均为电动滑轨，所述第一滑轨电连接有第二电机，所述第二滑轨电连接有第三电机，所述第二电机与所述第三电机均分别与所述电源和所述控制面板电连接。

优选的，所述第二电机和所述第三电机均为微型电机。

本发明的一种磁流变抛光装置，相对有现有技术而言，具有以下优势：1)本发明的磁流变抛光装置，磁流变液经磁流变喷头均匀喷洒在抛光盘表面形成磁流变液层，线圈接通电源后，线圈绕在铁芯上产生磁场，使得处于磁场区的磁流变液形成固体状态的磁流变液抛光区，由于摩擦力作用，磁流变液抛光区在抛光盘的带动下转动，实现对材料的去除；2)磁流变液储存部用于保证新的磁流变液不断进入磁流变液层，处于磁场区之外的磁流变液呈液体状态，磁流变液可以流动更新，实现形成磁流变液抛光区的磁流变液的更新，从而具有良好的抛光性能；3)采用抛光盘，增大了磁流变液与待抛光元件之间的接触面积，提高了材料去除效率；4)可以根据不同实际情况，通过伸缩支撑杆来调节工作台的高度，可以满足使用者不同的需求；5)支架导轨上第一滑轨和第二滑轨的设置，实现了对于xy平面的可控操作，可以根据实际需求通过导轨移动抛光工具的位置，不仅可以对抛光元件表明整体进行抛光，也可实现对带抛光元件的局部位置进行抛光；6)磁流变喷头的可拆卸设置用于根据实际需求，可以通过更换磁流变喷头来调节抛光盘的载液量，从而调节磁流变液抛光区对带抛光元件的抛光效果；7)磁流变液储存部、磁流变液通道与导料管之间的可拆卸设置，便于装置故障时的检修与拆装；8)第一电机，第二电机，第三电机，第四电机以及控制面板的设置，实现了本发明的数字化可控操作，操作方便且省时省力；9)可旋转承载平台的设置，不仅可以在局部抛光时便于控制待抛光元件的位置，而且在整体抛光时通过旋转待抛光元件实现了对其的均匀抛光，满足各种不同的抛光需求；10)磁流变液回收池的设置实现了对磁流变液的回收利用，节约原料，避免浪费，节约成本。

【附图说明】

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的抛光喷头结构放大图；

图3为本发明的局部结构放大图；

图4为本发明的工作台的局部结构爆炸示意图；

图5为本发明的工作台结构剖视图；

图6为本发明的支架的结构放大图；

图7为本发明的磁流变液储存池的结构爆炸示意图；

其中：

1、底座，11、伸缩支撑杆；

2、工作台，

21、承载平台，211、滑槽，

22、固定件，221、滑块，2211、贯穿孔，2212、螺杆，

23、转动杆，231、转动块，232、第一齿轮，

24、转动槽，25、第二齿轮，26、第一电机；

3、支架，31、导轨，

32、第一滑轨，321、第二电机，

33、第二滑轨，331、第三电机，

34、抛光工具，

341、支撑部，

342、磁流变液通道，3421、内螺纹，

343、磁流变液喷头，3431、喷孔，3432、外螺纹，

344、抛光盘，

345、铁芯，346、线圈，347、抛光盘连接部，348、第四电机，

35、支架顶，

36、磁流变液储存部，361、出料口，

37、控制面板，371、第一按键，372、第二按键，373、第三按键，374、第四按键；

4、电源；

5、待抛光元件；

6、导料管，61、限流夹；

7、磁流变液回收池，71、出液口活塞，72、出液口。

【具体实施方式】

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。本发明中未详细说明的结构或工作原理属于现有技术和本领域的公知常识，本技术领域的技术人员应当知晓。

请参阅图1-4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本技术领域的技术人员了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”，“第一”、“第二”、“第三”以及“第四”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

一种磁流变抛光装置，所述装置包括底座1，

所述底座1上设有伸缩支撑杆11，所述伸缩支撑杆11上端设有工作台2，所述工作台2上设有能在所述工作台2上旋转的承载平台21，所述底座1上在所述承载平台21外围固定连接有支架3，所述底座1上还设有电源4；

所述承载平台21上活动连接有用于固定待抛光元件5的固定件22；

所述支架3上设有导轨31，所述导轨31上通过滑槽连接有第一滑轨32，所述第一滑轨32上通过滑槽连接有第二滑轨33，所述第二滑轨33上固定连接有抛光工具34；所述支架3上端还设有支架顶35，所述支架顶上设有用于盛放磁流变液的磁流变液储存部36，所述磁流变液储存部36底部设有出料口361；

所述抛光工具34包括支撑部341，所述支撑部341上设有磁流变液通道342，所述磁流变液通道342下端可拆卸连接有磁流变液喷头343，所述磁流变液喷头343上设有若干个喷孔3431，所述磁流变液喷头343下端通过螺纹可拆卸连接有抛光盘344；所述磁流变液通道342上端可拆卸连接有导料管6，所述导料管6上端与所述出料口361可拆卸连接；所述支撑部341上还通过螺栓固定设有位于所述磁流变喷头343两侧的铁芯345，所述铁芯345外围还缠绕有线圈346，所述线圈346与所述电源4电连接。

优选的，所述底座1上在所述承载平台21与所述支架3之间还设有磁流变液回收池7，所述磁流变液回收池7底部设有坡度，所述磁流变液回收池坡度最低处设有出液口72，所述出液口72上还设有相匹配的出液口活塞71。

优选的，所述支架3一侧设有用于控制所述装置工作的控制面板37，所述控制面板37包括用于控制所述线圈346工作的第一按键371、用于控制所述第一滑轨32工作的第二按键372和用于控制所述第二滑轨33工作的第三按键373，所述控制面板37分别与所述电源4、所述线圈346、所述第一滑轨32和所述第二滑轨33电连接。

优选的，所述承载平台21与所述工作台2之间还设有转动杆23，所述转动杆23底部设有转动块231，所述工作台2上设有与所述转动块231相匹配的转动槽24，所述转动杆23与所述工作台2之间通过所述转动块231和所述转动槽24活动连接，所述转动杆23上端与所述承载平台21焊接，所述转动杆23上焊接有第一齿轮232，所述第一齿轮232外啮合有第二齿轮25，所述第二齿轮25键连接有第一电机26，所述第一电机26与所述电源4电连接。

优选的，所述承载平台21两侧均设有滑槽211，所述固定件22下端两侧设有与所述滑槽211相匹配的滑块221，所述滑块221上设有贯穿孔2211，所述贯穿孔2211内设有用于锁紧所述固定件22位置的螺杆2212。

优选的，所述磁流变液喷头343上设有外螺纹3431，所述磁流变液通道342下端设有与所述外螺纹3431相匹配的内螺纹3421。

优选的，所述磁流变液喷头343下端通过螺纹可拆卸连接有抛光盘连接部347，所述抛光盘344通过轴承活动连接于所述抛光盘连接部347上，所述抛光盘344能在所述抛光盘连接部347上回旋转动，所述抛光盘344上还设有用于控制所述抛光盘344回旋的第四电机348，所述第四电机348分别与所述电源4和所述控制面板37电连接，所述控制面板37上还包括用于控制所述第四电机的第四按键374，所述第四电机348为微型电机。

优选的，所述导料管6分别通过螺栓与所述磁流变液通道342和所述出料口361连接，所述导料管6上还设有限流夹61。

优选的，所述第一滑轨32与所述第二滑轨33均为电动滑轨，所述第一滑轨32电连接有第二电机321，所述第二滑轨33电连接有第三电机331，所述第二电机321与所述第三电机331均分别与所述电源4和所述控制面板37电连接。

优选的，所述第二电机321和所述第三电机331均为微型电机。

本发明中的控制面板37又叫PLC控制器属于现有技术，其具体结构不再详细描述。

在使用时，将待抛光元件5放置在承载平台21上，通过移动固定件22将待抛光元件5位置固定并通过固定件22上的螺杆2212将待抛光元件5的位置锁紧；在通过调节伸缩支撑杆11的高度对待抛光元件5与抛光盘344之间的距离进行调整，调整好高度后，先用限流夹61将导料管6卡死，放置漏液，再将磁流变液置于磁流变液储存部36中备用；通过控制面板37上第二按键372控制第二电机321带动第一滑轨32左右移动，从而对抛光盘344的左右位置进行调整；通过控制面板37上第三按键373控制第三电机331带动第二滑轨33前后移动，从而对抛光盘344的前后位置进行调整，调整好抛光盘344位置后，通过控制面板37上第一按键371给内设铁芯345的线圈346进行通电，从而线圈346产生磁场，然后打开导料管6上的限流夹61，使磁流变液从磁流变液储存部36通过导料管6进入磁流变液喷头343，再由磁流变液喷头343上的喷孔3431喷洒到抛光盘344上，磁流变液在抛光盘344表面形成磁流变液层，而磁流变液层在线圈产生的磁场中形成固体状态的磁流变抛光区，此时可以通过控制面板上的第四按键374通过控制第四电机348来驱动抛光盘344转动(或者通过第一电机26驱动第二齿轮25带动第一齿轮232转动带动承载平台21转动)使得磁流变液抛光区在抛光盘344(或承载平台21)的带动下转动，实现对待抛光元件5的去除，且磁流变液储存部36保证新的磁流变液不断进入磁流变液层，处于磁场区之外的磁流变液呈液体状态，磁流变液可以流动更新，实现形成磁流变液抛光区的磁流变液的更新，从而具有良好的抛光性能。当磁流变液抛光区的磁流变液量过多或过少影响时，可以通过重新更换带有不同磁流变喷孔3431的磁流变喷头343来调节抛光盘344的载液量，从而调节磁流变液抛光区对带抛光元件5的抛光效果，提高了抛光效率；在进行抛光过程中，使用过的磁流变液会流到旁边的磁流变液回收池7中，实现了对磁流变液的回收利用，节约原料，避免浪费，节约成本。

本实施例的一种磁流变抛光装置具有以下特点：1)本发明的磁流变抛光装置，磁流变液经磁流变喷头均匀喷洒在抛光盘表面形成磁流变液层，线圈接通电源后，线圈绕在铁芯上产生磁场，使得处于磁场区的磁流变液形成固体状态的磁流变液抛光区，由于摩擦力作用，磁流变液抛光区在抛光盘的带动下转动，实现对材料的去除；2)磁流变液储存部用于保证新的磁流变液不断进入磁流变液层，处于磁场区之外的磁流变液呈液体状态，磁流变液可以流动更新，实现形成磁流变液抛光区的磁流变液的更新，从而具有良好的抛光性能，提高了抛光效率；3)采用抛光盘，增大了磁流变液与待抛光元件之间的接触面积，提高了材料去除效率；4)可以根据不同实际情况，通过伸缩支撑杆来调节工作台的高度，可以满足使用者不同的需求；5)支架导轨上第一滑轨和第二滑轨的设置，实现了对于xy平面的可控操作，可以根据实际需求通过导轨移动抛光工具的位置，不仅可以对抛光元件表明整体进行抛光，也可实现对带抛光元件的局部位置进行抛光；6)磁流变喷头的可拆卸设置用于根据实际需求，可以通过更换磁流变喷头来调节抛光盘的载液量，从而调节磁流变液抛光区对带抛光元件的抛光效果；7)磁流变液储存部、磁流变液通道与导料管之间的可拆卸设置，便于装置故障时的检修与拆装；8)第一电机，第二电机，第三电机，第四电机以及控制面板的设置，实现了本发明的数字化可控操作，操作方便且省时省力，提高了抛光效率；9)可旋转承载平台的设置，不仅可以在局部抛光时便于控制待抛光元件的位置，而且在整体抛光时通过旋转待抛光元件实现了对其的均匀抛光，提高了抛光表面质量，同时也满足各种不同的抛光需求；10)磁流变液回收池的设置实现了对磁流变液的回收利用，节约原料，避免浪费，节约成本。

Claims (9)

1.一种磁流变抛光装置，其特征在于，所述装置包括底座(1)，

所述底座(1)上设有伸缩支撑杆(11)，所述伸缩支撑杆(11)上端设有工作台(2)，所述工作台(2)上设有能在所述工作台(2)上旋转的承载平台(21)，所述底座(1)上在所述承载平台(21)外围固定连接有支架(3)，所述底座(1)上还设有电源(4)；

所述承载平台(21)上活动连接有用于固定待抛光元件(5)的固定件(22)；

所述支架(3)上设有导轨(31)，所述导轨(31)上通过滑槽连接有第一滑轨(32)，所述第一滑轨(32)上通过滑槽连接有第二滑轨(33)，所述第二滑轨(33)上固定连接有抛光工具(34)；所述支架(3)上端还设有支架顶(35)，所述支架顶上设有用于盛放磁流变液的磁流变液储存部(36)，所述磁流变液储存部(36)底部设有出料口(361)；

所述抛光工具(34)包括支撑部(341)，所述支撑部(341)上设有磁流变液通道(342)，所述磁流变液通道(342)下端可拆卸连接有磁流变液喷头(343)，所述磁流变液喷头(343)上设有若干个喷孔(3431)，所述磁流变液喷头(343)下端通过螺纹可拆卸连接有抛光盘(344)；所述磁流变液通道(342)上端可拆卸连接有导料管(6)，所述导料管(6)上端与所述出料口(361)可拆卸连接；所述支撑部(341)上还通过螺栓固定设有位于所述磁流变喷头(343)两侧的铁芯(345)，所述铁芯(345)外围还缠绕有线圈(346)，所述线圈(346)与所述电源(4)电连接。

2.如权利要求1所述的一种磁流变抛光装置，其特征在于，所述底座(1)上在所述承载平台(21)与所述支架(3)之间还设有磁流变液回收池(7)，所述磁流变液回收池(7)底部设有坡度，所述磁流变液回收池坡度最低处设有出液口(72)，所述出液口(72)还设有相匹配的出液口活塞(71)。

3.如权利要求1或2任一所述的一种磁流变抛光装置，其特征在于，所述支架(3)一侧设有用于控制所述装置工作的控制面板(37)，所述控制面板(37)包括用于控制所述线圈(346)工作的第一按键(371)、用于控制所述第一滑轨(32)工作的第二按键(372)和用于控制所述第二滑轨(33)工作的第三按键(373)，所述控制面板(37)分别与所述电源(4)、所述线圈(346)、所述第一滑轨(32)和所述第二滑轨(33)电连接。

4.如权利要求1所述的一种磁流变抛光装置，其特征在于，所述承载平台(21)与所述工作台(2)之间还设有转动杆(23)，所述转动杆(23)底部设有转动块(231)，所述工作台(2)上设有与所述转动块(231)相匹配的转动槽(24)，所述转动杆(23)与所述工作台(2)之间通过所述转动块(231)和所述转动槽(24)活动连接，所述转动杆(23)上端与所述承载平台(21)焊接，所述转动杆(23)上焊接有第一齿轮(232)，所述第一齿轮(232)外啮合有第二齿轮(25)，所述第二齿轮(25)键连接有第一电机(26)，所述第一电机(26)与所述电源(4)电连接。

5.如权利要求1所述的一种磁流变抛光装置，其特征在于，所述承载平台(21)两侧均设有滑槽(211)，所述固定件(22)下端两侧设有与所述滑槽(211)相匹配的滑块(221)，所述滑块(221)上设有贯穿孔(2211)，所述贯穿孔(2211)内设有用于锁紧所述固定件(22)位置的螺杆(2212)。

6.如权利要求1所述一种磁流变抛光装置，其特征在于，所述磁流变液喷头(343)上设有外螺纹(3432)，所述磁流变液通道(342)下端设有与所述外螺纹(3432)相匹配的内螺纹(3421)。

7.如权利要求1所述的一种磁流变抛光装置，其特征在于，所述磁流变液喷头(343)下端通过螺纹可拆卸连接有抛光盘连接部(347)，所述抛光盘(344)通过轴承活动连接于所述抛光盘连接部(347)上，所述抛光盘(344)能在所述抛光盘连接部(347)上回旋转动，所述抛光盘(344)上还设有用于控制所述抛光盘(344)回旋的第四电机(348)，所述第四电机(348)分别与所述电源(4)和所述控制面板(37)电连接，所述控制面板(37)上还包括用于控制所述第四电机的第四按键(374)。

8.如权利要求1所述的一种磁流变抛光装置，其特征在于，所述导料管(6)分别通过螺栓与所述磁流变液通道(352)和所述出料口(361)连接，所述导料管(6)上还设有防止漏液的限流夹(62)。

9.如权利要求2所述的一种磁流变抛光装置，其特征在于，所述第一滑轨(32)与所述第二滑轨(33)均为电动滑轨，所述第一滑轨(32)电连接有第二电机(321)，所述第二滑轨(33)电连接有第三电机(331)，所述第二电机(321)与所述第三电机(331)均分别与所述电源(4)和所述控制面板(37)电连接。

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