CN112621394B - 一种用于光学镜片加工的磁性液体抛光装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光学镜片加工的磁性液体抛光装置，电机总成固设于安装固定装置上端面，安装固定装置下端面相对设置有左臂模块和右臂模块，左安装臂下端通过安装块与磁场发生装置固定连接，安装块外周安装有盖板，右安装臂上端安装有滑块，滑块与滑槽适配连接，滑块两侧设有锥形销，右安装臂中部安装有张紧轮，安装固定装置上还安装有回收装置，回收装置与喷液管装置连接。本发明结构简单，采用左臂模块、右臂模块、回收装置模块化设计，各模块均独立安装于安装固定装置上，更换抛光轮时，无需对整个抛光装置进行拆解，只需拆卸右臂模块即可，大大提高了拆装的效率，同时避免了大面积的拆装对关键部件的损伤。

Description

一种用于光学镜片加工的磁性液体抛光装置

技术领域

本发明是涉及光学元件超精密加工设备技术领域，具体地说是涉及一种用于光学镜片加工的磁性液体抛光装置。

背景技术

磁性液体抛光技术是光学元件加工领域的一种重要超精密加工手段，同传统光学抛光技术相比，磁性液体抛光技术在对工件面形进行修整和降低表面粗糙度的基础上，不会产生亚表面损伤，且加工效率高。磁性液体是一种由磁性颗粒、载液和抛光粉等其他添加成分组成的智能材料，磁性液体中的磁性颗粒在磁场的作用下能产生明显的磁流变效应，根据外部磁场的大小可在液体和固体或半固体之间实现快速可逆的切换，当磁性液体由喷嘴输送至抛光轮上端并随其旋转至抛光区域时，在抛光轮内置磁铁磁场的作用下，磁性液体转变为具有粘塑性的流体，形成一条柔性的抛光缎带与工件面接触，从而实现工件表面材料的去除，抛光完成后，柔性缎带随抛光轮流出加工区域，此时磁场大幅衰弱，磁性液体重新切换成液体状态，由回收器回收。

在光学加工领域，因其对光学镜片表面质量的要求极高，对抛光装置的旋转精度、回收管的回收率也提出了很高的要求。抛光装置的抛光轮在使用一段时间后，在磁性液体抛光粉的作用下其磁性液体流经区域会产生比较严重的磨损，进而影响光学镜片表面的抛光质量，因此，抛光装置在使用一段时间后需进行抛光轮的更换。

回收装置如果对磁性液体回收不完全将导致抛光轮上方磁性液体缎带厚度的波动，进而影响光学镜片表面的抛光质量，而回收装置相对抛光轮的位置对磁性液体的回收率有很大的影响，通常要求回收装置在抛光轮缎带的正上方，且其相对抛光轮的间隙要求比较严格，因此在装配时，回收装置相对抛光轮的位置调整比较关键。

喷液管装置相对抛光轮的位置也非常关键，其相对抛光轮的间隙不合适或者位置偏离，会导致喷射到抛光轮上的磁性液体缎带厚度不均匀，进而对光学镜片表面抛光质量产生不利影响。因此，装调时，喷液管的位置调节也是非常重要的一个环节。

现有的磁性液体抛光装置，由于结构繁琐，拆装麻烦，装调效率低下，具体存在以下缺陷：

（1）更换抛光轮时，需将整个抛光装置进行拆卸，拆装工作量巨大，拆卸时容易影响关键零部件的性能，再组装后也往往难以达到拆卸前的性能；由于需对整个抛光装置进行拆解，再组装时需对抛光轮内部磁场发生装置的位置进行调整，进一步增加了再组装的工作量；

（2）回收装置的位置调节复杂，装调回收装置时，因其固有结构，导致回收装置相对抛光轮的位置调整困难，调节效率低下；

（3）喷液管装置的调节繁琐，现有的抛光装置其喷液管装置位置要么不可调，要么调节复杂，特别是在每次更换抛光轮后需重新调整，耗时较长。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于光学镜片加工的磁性液体抛光装置，包括电机总成、安装固定装置、左臂模块、右臂模块、回收装置和喷液管装置，所述电机总成固设于安装固定装置上端面，所述安装固定装置包括安装固定板，所述安装固定板下端面一侧开设有滑槽，所述安装固定装置下端面两侧相对设置有左臂模块和右臂模块，所述右臂模块包括右安装臂、锥形销、张紧轮、抛光轮、滚动轴承、套筒和从动同步带轮，所述右安装臂上端安装有滑块，所述滑块与所述滑槽适配连接，所述滑块两侧设有锥形销，所述右安装臂中部安装有张紧轮，所述右安装臂下端开设有通孔，此通孔内适配安装有滚动轴承，所述抛光轮的输出轴穿设过所述滚动轴承并与所述滚动轴承可转动连接，所述滚动轴承远离所述抛光轮的一侧安装有套筒，所述套筒的另一侧与从动同步带轮连接，所述从动同步带轮的另一侧安装有挡圈，所述套筒、从动同步带轮和挡圈均套设于所述抛光轮输出轴上，所述安装固定装置上还安装有回收装置，所述回收装置包括安装座、支撑轴、回收管座、上下调整滑台、回收管夹和回收器，所述安装座一侧与所述安装固定装置连接，所述安装座上穿设有可活动的支撑轴，所述支撑轴上穿设有回收管座且与回收管座固定连接，所述回收管座上固设有上下调整滑台，所述上下调整滑台上固定连接有回收管夹，所述回收管夹上可转动地连接有回收器，所述安装座另一侧与喷液管装置连接，所述喷液管装置包括前后调整滑台、喷液管夹持座和喷液管总成，所述前后调整滑台与所述安装座远离所述安装固定装置的一侧固定连接，所述前后调整滑台上固设有喷液管夹持座，所述喷液管夹持座上呈轴向活动安装有喷液管总成。

优选地，所述安装固定装置还包括回收管夹持座组件，所述安装固定板下端面另一侧开设有第一安装孔，所述第一安装孔内安装有左臂模块，所述安装固定板上还安装有回收管夹持座组件，所述回收管夹持座组件包括管夹座和管夹，所述管夹座上开设有第二安装孔，所述第二安装孔内安装有管夹，所述管夹上开设有U型槽。

优选地，所述左臂模块包括左安装臂、磁场发生装置、安装块和盖板，所述左安装臂上端与所述第一安装孔通过螺钉固定连接，所述左安装臂下端通过安装块与磁场发生装置固定连接，所述安装块外周安装有盖板。

优选地，所述抛光轮靠近所述左臂模块的一侧开设有容置腔室，所述容置腔室罩设于磁场发生装置外侧。

优选地，所述容置腔室为球形。

优选地，所述电机总成包括电机、减速机、电机安装座、主同步带轮、同步带和进液管夹持座，所述电机输出轴与减速机固定连接，所述减速机的外法兰面与所述电机安装座固定连接，所述电机安装座上设有进液管夹持座，所述减速机输出轴与主同步带轮适配连接，所述主同步带轮上设有同步带。

优选地，所述喷液管总成包括内管、外管和快插接头，所述内管外同轴套设有外管，所述内管一端伸出外管与快插插头密封连接。

优选地，所述内管的材质为非导磁材料。

优选地，所述外管的材质为导磁材料。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明结构简单，采用左臂模块、右臂模块、回收装置模块化设计，各模块均独立安装于安装固定装置上，更换抛光轮时，无需对整个抛光装置进行拆解，只需拆卸右臂模块即可，大大提高了拆装的效率，同时避免了大面积的拆装对关键部件的损伤；

（2）在本发明中，通过将回收器夹持在回收管夹内，回收器下端面与抛光轮外表面自适应的匹配，拧紧回收管夹和安装座的紧定螺钉，再通过调节上下调整滑台的手柄，实现回收器的上下微调，上下调整滑台的手柄上刻有刻度，可根据刻度值了解其上下调整的间隙值，实现了回收装置的多自由度调节，整体的调整方式简单，方便对回收装置进行微调，省时省力；

（3）在本发明中，前后调整滑台固装于安装座的一侧，通过调整前后调整滑台可实现对安装于其滑块上方的部件进行前后调节，前后调整滑台的滑块上还固接有喷液管夹持座，喷液管夹持座中间开设有U型夹紧槽，喷液管总成穿设于U型夹紧槽内，喷液管总成可沿轴向进行上下移动，于此喷液管装置的位置调整简单，同回收装置一样采用滑台式微调机构，可简单的实现对喷液管装置的微调。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的右臂模块的结构示意图。

图4为本发明的右臂模块的剖视图。

图5为本发明的左臂模块的结构示意图。

图6为本发明的回收装置和喷液管装置的结构示意图。

图7为本发明的安装固定板的结构示意图。

图8为本发明的喷液管总成的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步说明。

如图1至图8所示，一种用于光学镜片加工的磁性液体抛光装置，包括电机总成1、电机11、减速机12、电机安装座13、主同步带轮14、同步带15、进液管夹持座16、安装固定装置2、安装固定板21、滑槽211、T型滑块避空孔212、管夹座221、管夹222、左臂模块3、左安装臂31、磁场发生装置32、安装块33、盖板34、右臂模块4、右安装臂41、滑块411、锥形销42、张紧轮43、张紧轮轴431、抛光轮44、滚动轴承45、套筒46、从动同步带轮47、挡圈48、回收装置5、安装座51、支撑轴52、回收管座53、上下调整滑台54、回收管夹55、回收器56、喷液管装置6、前后调整滑台61、喷液管夹持座62、喷液管总成63、内管631、外管632和快插接头633。

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。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

电机总成1固设于安装固定装置2上端面，安装固定装置2下端面相对设置有左臂模块3和右臂模块4，左臂模块3与右臂模块4连接，右臂模块4上安装有回收装置5，回收装置5包括安装座51、支撑轴52、回收管座53、上下调整滑台54、回收管夹55和回收器56，安装座51一侧与安装固定装置2连接，安装座51上穿设有可活动的支撑轴52，支撑轴52上穿设有回收管座53并与回收管座53固定连接，回收管座53上固设有上下调整滑台54，上下调整滑台54上固定连接有回收管夹55，回收管夹55上可转动地连接有回收器56，在整个装置初步安装完成后，需调整回收器56相对于抛光轮44的位置，以达到最佳的回收效果，具体地：首先将安装座51的紧定螺钉拧紧，而支撑轴52上的夹紧螺钉、回收管夹55的紧定螺钉设于未拧紧状态，随后将回收器56夹持在回收管夹55内，此时回收器56下端面与抛光轮44外表面自适应的匹配，拧紧支撑轴52上的夹紧螺钉和回收管夹55上的紧定螺钉，最后调节上下调整滑台54的手柄，实现回收器56的上下微调，上下调整滑台54的手柄上刻有刻度，可根据刻度值了解其上下调整的间隙值。

安装座51另一侧与喷液管装置6连接，喷液管装置6包括前后调整滑台61、喷液管夹持座62和喷液管总成63，前后调整滑台61与安装座51远离安装固定装置2的一侧固定连接，前后调整滑台61上固设有喷液管夹持座62，喷液管夹持座62上呈轴向活动安装有喷液管总成63，通过调整前后调整滑台61可实现对安装于其可活动连接块上方的部件进行前后调节，前后调整滑台61的可活动连接块上还固接有喷液管夹持座62，喷液管夹持座62中间开设有U型夹紧槽，喷液管总成63穿设于U型夹紧槽内，喷液管总成63可沿轴向进行上下移动，喷液管总成63包括内管631、外管632和快插接头633，内管631外同轴套设有外管632，内管631一端伸出外管632与快插接头633密封连接，快插接头633经管路与外部磁性液体循环系统相连接，将磁性液体喷射至抛光轮44上方，在本实施例中，内管631的材质采用非导磁材料，外管632的材质采用导磁材料，用于屏蔽内管631内部流通的磁性液体受外部磁场的影响，保证喷射的磁性液体流量平稳，在使用过程中，为了使喷射至抛光轮44上方的磁性液体均匀，喷液管总成63相对抛光轮44的位置也需要进行调整，本喷液管装置6可以实现两个自由度的调节：前后调节和上下调节；具体地：首先将喷液管总成63穿设于喷液管夹持座62中间开设的夹紧槽，将其高度调整至合适值，拧紧喷液管夹持座62的紧定螺钉，随后旋转前后滑台61的手柄对喷液管总成63的前后位置进行微调，这种调节方式简易、方便，每次更换抛光轮44后，可快速的将喷液管总成63调整至合适的位置，提高装调效率。

安装固定装置2包括安装固定板21和回收管夹持座组件，安装固定板21下端面两侧分别开设有第一安装孔和滑槽211，第一安装孔内安装有左臂模块3，滑槽211内滑接有右臂模块4，在本实施例中，优选滑槽211为T型滑槽，安装固定板21上安装有回收管夹持座组件，回收管夹持座组件包括管夹座221和管夹222，管夹座221上开设有第二安装孔，第二安装孔内安装有管夹222，可以固定住管夹222，管夹222上开设有U型槽，出液管可穿入U型槽，锁紧紧定螺钉即可固定出液管，在本实施例中，第二安装孔采用腰型孔，由于腰型孔的特性，管夹222可根据出液管需求进行前后调节。

左臂模块3包括左安装臂31、磁场发生装置32、安装块33和盖板34，左安装臂31上端与第一安装孔通过螺钉固定连接（本实施例中使用螺钉固定，在其他实施例中也可以使用定位销等固定装置固定左臂模块3，为同等表示），左安装臂31下端通过安装块33与磁场发生装置32固定连接，安装块33外周安装有盖板34，抛光轮44靠近左臂模块3的一侧开设有球形容置腔室，容置腔室罩设于磁场发生装置32外侧，容置腔室与盖板34共同构成磁场发生装置32的封闭容纳室，磁场发生装置32可以是电磁铁和永磁铁；在更换抛光轮时，左臂模块3无需拆卸，可减少拆装量。

右臂模块4包括右安装臂41、锥形销42、张紧轮43、抛光轮44、滚动轴承45、套筒46和从动同步带轮47，滑槽211中心末端开设有T型滑块避空孔212，其两侧设置有销孔，右安装臂41上端安装有滑块411，滑块411与滑槽211适配连接，滑块411两侧设有锥形销42，锥形销42销入销孔内与滑槽211连接，右安装臂41中部安装有张紧轮43，张紧轮43内孔内自带有两个深沟球轴承，张紧轮43通过张紧轮轴431可转动的连接于右安装臂41的中间位置，张紧轮轴431一侧设置有紧定螺钉，通过调节紧定螺钉可实现对同步带15的张紧，右安装臂41下端开设有通孔，此通孔内适配安装有滚动轴承45，抛光轮44的输出轴穿设过滚动轴承45并与滚动轴承45可转动连接，滚动轴承45远离抛光轮44的一侧安装有套筒46，套筒46的另一侧与从动同步带轮47连接，从动同步带轮47的另一侧安装有挡圈48，套筒46、从动同步带轮47和挡圈48均套设于抛光轮44输出轴上，可进行同步运动，在安装右臂模块4时，将右安装臂41设置的滑块411从右方滑入安装固定板21预设的滑槽211，将右安装臂41从右往左滑到滑块避空孔212处，随后将右臂模块4往上推，将右安装臂41两侧预设的锥形销42套入到安装固定板21下方对应的销孔内，随后拧紧固定螺钉即可快速完成右臂模块4的安装，此结构方式可避免在安装右臂模块4时，其抛光轮44跟左臂模块3中的磁场发生装置32干涉，同时也可避免误操作损伤磁场发生装置32；当需要更换抛光轮44时，只需将右臂模块4整体拆下，更换完抛光轮44后，按照上述方式安装即可，方便简洁。

电机总成1包括电机11、减速机12、电机安装座13、主同步带轮14、同步带15和进液管夹持座16，安装固定板21上固定安装有电机安装座13，电机安装座13上设有进液管夹持座16，电机11输出轴与减速机12固定连接，减速机12的外法兰面与电机安装座13固定连接，减速机12输出轴与主同步带轮14适配连接，且减速机12输出轴与主同步带轮14通过键槽不可相对旋转，主同步带轮14上设有同步带15，同步带15另一端与从动同步带轮47适配连接，电机11启动，带动主同步带轮14转动，通过同步带15带动张紧轮43、从动同步带轮47及抛光轮44的同步旋转运动。

上述的实施例仅为本发明的优选实施例，不能以此来限定本发明的权利范围，因此，依本发明申请专利范围所作的修改、等同变化、改进等，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种用于光学镜片加工的磁性液体抛光装置，其特征在于：包括电机总成（1）、安装固定装置（2）、左臂模块（3）、右臂模块（4）、回收装置（5）和喷液管装置（6），所述电机总成（1）固设于安装固定装置（2）上端面，所述安装固定装置（2）包括安装固定板（21），所述安装固定板（21）下端面一侧开设有滑槽（211），所述安装固定装置（2）下端面两侧相对设置有左臂模块（3）和右臂模块（4），所述右臂模块（4）包括右安装臂（41）、锥形销（42）、张紧轮（43）、抛光轮（44）、滚动轴承（45）、套筒（46）和从动同步带轮（47），所述右安装臂（41）上端安装有滑块（411），所述滑块（411）与所述滑槽（211）适配连接，所述滑块（411）两侧设有锥形销（42），所述右安装臂（41）中部安装有张紧轮（43），所述右安装臂（41）下端开设有通孔，此通孔内适配安装有滚动轴承（45），所述抛光轮（44）的输出轴穿设过所述滚动轴承（45）并与所述滚动轴承（45）可转动连接，所述滚动轴承（45）远离所述抛光轮（44）的一侧安装有套筒（46），所述套筒（46）的另一侧与从动同步带轮（47）连接，所述从动同步带轮（47）的另一侧安装有挡圈（48），所述套筒（46）、从动同步带轮（47）和挡圈（48）均套设于所述抛光轮（44）输出轴上，所述安装固定装置（2）上还安装有回收装置（5），所述回收装置（5）包括安装座（51）、支撑轴（52）、回收管座（53）、上下调整滑台（54）、回收管夹（55）和回收器（56），所述安装座（51）一侧与所述安装固定装置（2）连接，所述安装座（51）上穿设有可活动的支撑轴（52），所述支撑轴（52）上穿设有回收管座（53）且与回收管座（53）固定连接，所述回收管座（53）上固设有上下调整滑台（54），所述上下调整滑台（54）上固定连接有回收管夹（55），所述回收管夹（55）上可转动地连接有回收器（56），所述安装座（51）另一侧与喷液管装置（6）连接，所述喷液管装置（6）包括前后调整滑台（61）、喷液管夹持座（62）和喷液管总成（63），所述前后调整滑台（61）与所述安装座（51）远离所述安装固定装置（2）的一侧固定连接，所述前后调整滑台（61）上固设有喷液管夹持座（62），所述喷液管夹持座（62）上呈轴向活动安装有喷液管总成（63）。

2.根据权利要求1所述的一种用于光学镜片加工的磁性液体抛光装置，其特征在于：所述安装固定装置（2）还包括回收管夹持座组件，所述安装固定板（21）下端面另一侧开设有第一安装孔，所述第一安装孔内安装有左臂模块（3），所述安装固定板（21）上还安装有回收管夹持座组件，所述回收管夹持座组件包括管夹座（221）和管夹（222），所述管夹座（221）上开设有第二安装孔，所述第二安装孔内安装有管夹（222），所述管夹（222）上开设有U型槽。

3.根据权利要求2所述的一种用于光学镜片加工的磁性液体抛光装置，其特征在于：所述左臂模块（3）包括左安装臂（31）、磁场发生装置（32）、安装块（33）和盖板（34），所述左安装臂（31）上端与所述第一安装孔通过螺钉固定连接，所述左安装臂（31）下端通过安装块（33）与磁场发生装置（32）固定连接，所述安装块（33）外周安装有盖板（34）。

4.根据权利要求1所述的一种用于光学镜片加工的磁性液体抛光装置，其特征在于：所述抛光轮（44）靠近所述左臂模块（3）的一侧开设有容置腔室，所述容置腔室罩设于磁场发生装置（32）外侧。

5.根据权利要求4所述的一种用于光学镜片加工的磁性液体抛光装置，其特征在于：所述容置腔室为球形。

6.根据权利要求1所述的一种用于光学镜片加工的磁性液体抛光装置，其特征在于：所述电机总成（1）包括电机（11）、减速机（12）、电机安装座（13）、主同步带轮（14）、同步带（15）和进液管夹持座（16），所述电机（11）输出轴与减速机（12）固定连接，所述减速机（12）的外法兰面与所述电机安装座（13）固定连接，所述电机安装座（13）上设有进液管夹持座（16），所述减速机（12）输出轴与主同步带轮（14）适配连接，所述主同步带轮（14）上设有同步带（15）。

7.根据权利要求1所述的一种用于光学镜片加工的磁性液体抛光装置，其特征在于：所述喷液管总成（63）包括内管（631）、外管（632）和快插接头（633），所述内管（631）外同轴套设有外管（632），所述内管（631）一端伸出外管（632）与快插接头（633）密封连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于光学镜片加工的磁性液体抛光装置，其特征在于：所述内管（631）的材质为非导磁材料。

9.根据权利要求7所述的一种用于光学镜片加工的磁性液体抛光装置，其特征在于：所述外管（632）的材质为导磁材料。

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