CN106826522B - 一种新型磁流变阻尼可控高速玻璃抛光机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型磁流变阻尼可控高速玻璃抛光机，包括微纳米磁流变液阻尼器，微纳米磁流变液阻尼器可拆式连接在箱体上，箱体内安装有三相电机和变速箱，三相电机的输出端通过变速箱连接传动轴，传动轴的另一端安装有回转台，回转台上安装有玻璃试样，回转台内的孔通过橡胶管连接抛光液循环中心，抛光液循环中心的出液端通过橡胶管与电主轴内相连，电主轴固定连接在滑台上，滑台套设于微纳米磁流变液阻尼器上，滑台上端连接液压传动***，电主轴底端安装有抛光盘，抛光盘设置在回转台上方；本发明同现有技术相比，通过磁流变液微纳米阻尼器，使得滑台在工作时更加稳定，性能更加可靠，操作更加简单，而且实现了多余抛光液的回收利用。

Description

一种新型磁流变阻尼可控高速玻璃抛光机

[技术领域]

本发明涉及玻璃加工技术领域，具体地说是一种用于消除玻璃表面刮痕的新型磁流变阻尼可控高速玻璃抛光机。

[背景技术]

玻璃抛光机是玻璃加工领域的重要机械设备，其中机械设备的精确压力控制和振动的控制都将影响抛光效果。目前，现有技术中的玻璃抛光机主要存在以下不足之处：一方面，主轴通过机械传动，主轴转速低，机械传动效率低，工作效率低；另一方面，现有抛光机中抛光盘是通过磁盘吸附在工作台上，玻璃是通过特制的石蜡粘在载样盘上，在高速抛光中达不到试验机安全操作的要求；而且，该类抛光机在传动时采用气压传动，由于气压具有可压缩性，在加工中不能满足要求。

阻尼器是一种提供运动的阻力和耗减运动能量的装置，在机械和建筑领域内广泛应用。微纳米磁流变液阻尼器是一种新型智能阻尼器，采用了微纳米磁流体为其流动液体。该液体既具有磁性材料和流体的双重特性，又具有利用磁场控制流变性、热物理性和光学性能的能力。在无外加磁场时，磁流体宏观上不表现磁性；有外加磁场时，其表现为超顺磁性，同时在一定范围内，其黏度随着磁场强度的增强而变大。微纳米磁流变液阻尼器可通过改变电流的大小，就能改变阻尼器的运动特性，在振动控制方面比其它阻尼器更有优势。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种新型磁流变阻尼可控高速玻璃抛光机，不仅通过磁流变液微纳米阻尼器，使得滑台在工作时更加稳定，性能更加可靠，操作更加简单，而且实现了多余抛光液的回收利用。

为实现上述目的设计一种新型磁流变阻尼可控高速玻璃抛光机，包括箱体9、控制中心1、回转台3、抛光盘4、滑台5、电主轴6、液压传动***8、微纳米磁流变液阻尼器10、变速箱12、三相电机13以及抛光液循环中心14，所述微纳米磁流变液阻尼器10可拆式连接在箱体9上，所述箱体9内安装有三相电机13和变速箱12，所述三相电机13的输出端通过变速箱12连接传动轴23，所述传动轴23的另一端安装有回转台3，所述回转台3上安装有玻璃试样27，所述回转台3内设有与玻璃试样安装面相通的孔，所述回转台3内的孔通过橡胶管连接抛光液循环中心14，所述抛光液循环中心14的出液端通过橡胶管与电主轴6内的通孔相连，所述电主轴6内的通孔与抛光盘4的喷口连通，所述电主轴6固定连接在滑台5上，所述滑台5套设于微纳米磁流变液阻尼器10上，所述滑台5上端连接液压传动***8，所述电主轴6底端安装有抛光盘4，所述抛光盘4设置在回转台3上方，所述微纳米磁流变液阻尼器10、抛光液循环中心14、电主轴6、液压传动***8分别与控制中心1连接。

所述微纳米磁流变液阻尼器10包括活塞轴15、法兰盘16及腔体19，所述活塞轴15可拆式连接在箱体9上，所述腔体19通过法兰盘16套装于活塞轴15上，所述法兰盘16处设置有四氟材料垫圈17、铜垫圈18，所述腔体19顶端通过四氟材料垫圈17、铜垫圈18与法兰盘16密封连接，所述腔体19底端通过密封件21与活塞轴15密封连接，所述活塞轴15上缠绕有励磁线圈20，所述腔体19内充有磁流变液。

所述回转台3包括下铝盘25及橡胶固定架26，所述下铝盘25与传动轴23相连，所述传动轴23通过轴承与底座2连接，所述底座2固定连接在箱体9上，所述轴承与下铝盘25之间装设有垫块24，所述下铝盘25***设有防护罩22，所述玻璃试样27通过橡胶固定架26固定在下铝盘25上。

所述滑台5底端安装有红外测距仪11，所述红外测距仪11与控制中心1连接。

所述液压传动***8下方装设有压力传感器7，所述压力传感器7与控制中心1连接。

所述液压传动***8包括液压缸，所述液压缸的活塞端与滑台5相连。

所述抛光液循环中心14中设有抛光液循环泵，所述抛光液循环泵通过橡胶管分别连接电主轴6和回转台3。

所述微纳米磁流变液阻尼器10设置有四个，所述滑台5通过四个微纳米磁流变液阻尼器10支撑。

所述电主轴6通过螺钉与滑台5固定连接为一体，所述液压缸的活塞端通过弓形支架与滑台5相连。

所述轴承为推力轴承。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明采用了磁流变液微纳米阻尼器，通过改变电流进而改变磁场，使得微纳米磁流变液的粘性发生改变，从而使得滑台在工作时更加稳定。

(2)本发明采用了电主轴中心喷洒抛光液，通过抛光液循环泵将抛光液利用橡胶管运送到带有通孔的主轴内，从而便于抛光液均匀地喷洒到试样表面；同时，回转台内有孔，通过橡胶管与抛光液循环泵相连，实现了多余抛光液的回收利用。

(3)本发明采用橡胶固定架，可以根据试件的形状进行加工，制作简单方便。

(4)本发明采用精确的红外测距仪，可以将数据实时反馈给控制中心，方便调节液压传动的压力，使得加工更加精确。

(5)本发明具有加工精度高、性能稳定可靠、操作简单、适用范围广等特点。

[附图说明]

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明回转台处的剖面示意图；

图3是本发明微纳米磁流变液阻尼器的剖面示意图；

图4是本发明回转台的外部结构示意图；

图中：1、控制中心 2、底座 3、回转台 4、抛光盘 5、滑台 6、电主轴 7、压力传感器8、液压传动*** 9、箱体 10、微纳米磁流变液阻尼器 11、红外测距仪 12、变速箱 13、三相电机 14、抛光液循环中心 15、活塞轴 16、法兰盘 17、四氟材料垫圈 18、铜垫圈 19、腔体20、励磁线圈 21、密封件 22、防护罩 23、传动轴 24、垫块 25、下铝盘 26、橡胶固定架 27、玻璃试样。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作以下进一步说明：

如附图所示，本发明包括：箱体9、控制中心1、回转台3、抛光盘4、滑台5、电主轴6、液压传动***8、微纳米磁流变液阻尼器10、变速箱12、三相电机13以及抛光液循环中心14，微纳米磁流变液阻尼器10可拆式连接在箱体9上，箱体9内安装有三相电机13和变速箱12，三相电机13的输出端通过变速箱12连接传动轴23，传动轴23的另一端安装有回转台3，回转台3上安装有玻璃试样27，回转台3内设有与玻璃试样安装面相通的孔，回转台3内的孔通过橡胶管连接抛光液循环中心14，抛光液循环中心14的出液端通过橡胶管与电主轴6内的通孔相连，电主轴6内的通孔与抛光盘4的喷口连通，从而便于抛光液从抛光盘4中心喷出，保证抛光盘4在旋转过程中，抛光液可以均匀的洒在玻璃试件上，电主轴6固定连接在滑台5上，电主轴6通过螺钉与滑台5固定连接为一体，滑台5套设于微纳米磁流变液阻尼器10上，滑台5上端连接液压传动***8，电主轴6底端安装有抛光盘4，抛光盘4设置在回转台3上方，微纳米磁流变液阻尼器10、抛光液循环中心14、电主轴6、液压传动***8分别与控制中心1连接。

如附图3所示，微纳米磁流变液阻尼器10包括活塞轴15、法兰盘16及腔体19，活塞轴15可拆式连接在箱体9上，腔体19通过法兰盘16套装于活塞轴15上，法兰盘16处设置有四氟材料垫圈17、铜垫圈18，腔体19顶端通过四氟材料垫圈17、铜垫圈18与法兰盘16密封连接，腔体19底端通过密封件21与活塞轴15密封连接，该四氟材料垫圈17、铜垫圈18以及密封件21对于阻尼器起到密封作用，活塞轴15上缠绕有励磁线圈20，腔体19内充满磁流变液，通过调节励磁线圈20中的电流产生磁场，进而改变磁流变液的粘性；该微纳米磁流变液阻尼器10设置有四个，滑台5通过四个微纳米磁流变液阻尼器10支撑。

如附图2所示，回转台3包括下铝盘25及橡胶固定架26，下铝盘25与传动轴23相连，传动轴23通过轴承与底座2连接，轴承为推力轴承，底座2固定连接在箱体9上，轴承与下铝盘25之间装设有垫块24，下铝盘25***设有防护罩22，该防护罩22主要是防止在高速工作中，抛光液飞溅的现象发生，玻璃试样27通过橡胶固定架26固定在在转动的下铝盘25上，该橡胶固定架26可以通过玻璃试样的形状进行加工，制作简单方便。

本发明中，滑台5底端安装有红外测距仪11，红外测距仪11与控制中心1连接，该红外测距仪11可以精确地计算出传动的距离，为后续的传动控制提供可靠的数据支持，以实现加工精度的提高；液压传动***8下方装设有压力传感器7，压力传感器7与控制中心1连接，该液压传动***8包括液压缸，液压缸的活塞端通过弓形支架与滑台5相连。抛光液循环中心14中设有抛光液循环泵，抛光液循环泵通过橡胶管分别连接电主轴6和回转台3，电主轴6可以实现高速和低速的调节，使用范围更广泛，工作效率更高。

如附图1所示，本发明主要包括三大部分：控制***、循环***和执行部件。整个工作过程通过控制中心决定每个执行部件的工作顺序，完成数据的采集和处理，并在在控制面板上呈现出来；在该实验机工作过程中，抛光液箱体循环中心先工作，将抛光液通过橡胶管输送到主轴是通孔的电主轴内，在电主轴的轴端将抛光液喷到试件表面；然后，三相电机通电，通过变速箱再通过回转轴带动回转台低速旋转，保证每个试件抛光均匀。最后，液压传动***中的液压缸先处于浮动状态，微纳米磁流变液阻尼器减弱电流，滑台在自重的作用下自动下移，当抛光盘即将达到与试件接触的位置时，微纳米磁流变液阻尼器增大电流至原来的初始电流，液压传动***中的液压缸开始工作，并在红外测距仪和压力传感器的作用下调节抛光时的压力，以达到初始设定的抛光压力。当根据设定的抛光时间和抛光压力工作一段时间后，磁流变液阻尼器电流减小，液压传动***中的液压缸泄压，并将滑台拉回到起始位置，同时电主轴停止旋转。磁流变液阻尼器电流恢复到初始值，关掉抛光液循环泵，取出试件检测抛光效果。

本发明通过液压传动控制滑台的自由移动，利用微纳米磁流变液阻尼器进行滑动调节和控轴向振动的控制，设计的特殊夹具将抛光垫固定在抛光盘上，抛光盘直接安装在已固定的电主轴上，实现抛光垫的高速旋转。利用特制橡胶盘将三块玻璃固定在回转台上，以较低的转速旋转。抛光垫的高速旋转相对于回转台的低速旋转，从而实现抛光机的高效工作。

本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型磁流变阻尼可控高速玻璃抛光机，包括箱体(9)、控制中心(1)、回转台(3)、抛光盘(4)、滑台(5)、电主轴(6)、液压传动***(8)、微纳米磁流变液阻尼器(10)、变速箱(12)、三相电机(13)以及抛光液循环中心(14)，其特征在于：所述微纳米磁流变液阻尼器(10)可拆式连接在箱体(9)上，所述箱体(9)内安装有三相电机(13)和变速箱(12)，所述三相电机(13)的输出端通过变速箱(12)连接传动轴(23)，所述传动轴(23)的另一端安装有回转台(3)，所述回转台(3)上安装有玻璃试样(27)，所述回转台(3)内设有与玻璃试样安装面相通的孔，所述回转台(3)内的孔通过橡胶管连接抛光液循环中心(14)，所述抛光液循环中心(14)的出液端通过橡胶管与电主轴(6)内的通孔相连，所述电主轴(6)内的通孔与抛光盘(4)的喷口连通，所述电主轴(6)固定连接在滑台(5)上，所述滑台(5)套设于微纳米磁流变液阻尼器(10)上，所述滑台(5)上端连接液压传动***(8)，所述电主轴(6)底端安装有抛光盘(4)，所述抛光盘(4)设置在回转台(3)上方，所述微纳米磁流变液阻尼器(10)、抛光液循环中心(14)、电主轴(6)、液压传动***(8)分别与控制中心(1)连接；所述微纳米磁流变液阻尼器(10)包括活塞轴(15)、法兰盘(16)及腔体(19)，所述活塞轴(15)可拆式连接在箱体(9)上，所述腔体(19)通过法兰盘(16)套装于活塞轴(15)上，所述法兰盘(16)处设置有四氟材料垫圈(17)、铜垫圈(18)，所述腔体(19)顶端通过四氟材料垫圈(17)、铜垫圈(18)与法兰盘(16)密封连接，所述腔体(19)底端通过密封件(21)与活塞轴(15)密封连接，所述活塞轴(15)上缠绕有励磁线圈(20)，所述腔体(19)内充有磁流变液；所述回转台(3)包括下铝盘(25)及橡胶固定架(26)，所述下铝盘(25)与传动轴(23)相连，所述传动轴(23)通过轴承与底座(2)连接，所述底座(2)固定连接在箱体(9)上，所述轴承与下铝盘(25)之间装设有垫块24，所述下铝盘(25)***设有防护罩(22)，所述玻璃试样(27)通过橡胶固定架(26)固定在下铝盘(25)上。

2.如权利要求1所述的新型磁流变阻尼可控高速玻璃抛光机，其特征在于：所述滑台(5)底端安装有红外测距仪(11)，所述红外测距仪(11)与控制中心(1)连接。

3.如权利要求2所述的新型磁流变阻尼可控高速玻璃抛光机，其特征在于：所述液压传动***(8)下方装设有压力传感器(7)，所述压力传感器(7)与控制中心(1)连接。

4.如权利要求3所述的新型磁流变阻尼可控高速玻璃抛光机，其特征在于：所述液压传动***(8)包括液压缸，所述液压缸的活塞端与滑台(5)相连。

5.如权利要求4所述的新型磁流变阻尼可控高速玻璃抛光机，其特征在于：所述抛光液循环中心(14)中设有抛光液循环泵，所述抛光液循环泵通过橡胶管分别连接电主轴(6)和回转台(3)。

6.如权利要求5所述的新型磁流变阻尼可控高速玻璃抛光机，其特征在于：所述微纳米磁流变液阻尼器(10)设置有四个，所述滑台(5)通过四个微纳米磁流变液阻尼器(10)支撑。

7.如权利要求6所述的新型磁流变阻尼可控高速玻璃抛光机，其特征在于：所述电主轴(6)通过螺钉与滑台(5)固定连接为一体，所述液压缸的活塞端通过弓形支架与滑台(5)相连。

8.如权利要求7所述的新型磁流变阻尼可控高速玻璃抛光机，其特征在于：所述轴承为推力轴承。

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