[发明专利]一种磁流变抛光旁路控制的装置与方法、磁流变抛光设备

说明书

本发明属于磁流变抛光技术领域。基于目前磁流变抛光设备，床身单元和磁流变抛光单元在控制方面存在不期望的深度耦合的问题，本发明提供一种磁流变抛光旁路控制的装置与方法、磁流变抛光设备，装置包括三工位旋转开关、机床单元电源、抛光单元电源Ⅰ、抛光单元电源Ⅱ；开关置于电源关位时，设备不工作；开关置于抛光位时，电源单元均通电，设备工作于抛光模式；开关置于旁路位时，机床单元电源、抛光单元电源Ⅰ断开，抛光单元电源Ⅱ通电，设备工作于旁路模式；旁路工作模式下，不进行抛光工艺，仅需对磁流变液循环更新。目的在于通过对磁流变抛光设备床身单元和抛光单元进行控制上的解耦设计，最大化实现可靠性工作、最大化节能、并延长装置寿命。

技术领域

本发明属于磁流变抛光技术领域，具体涉及一种磁流变抛光旁路控制的装置与方法，以及基于该装置和方法的磁流变抛光设备。

背景技术

磁流变抛光能实现光学元件微纳米量级的确定性抛光，应用于强激光、天文光学等领域光学元件光整修形及纳米级粗糙度表面质量控制的超精密加工。磁流变抛光设备作为实现磁流变抛光工艺的载体，直接影响磁流变抛光质量和效率。

磁流变抛光设备的控制主要由床身控制单元和抛光控制单元组成。对于磁流变抛光设备，在启动工艺运行前，需通过磁流变抛光设备的循环系统对磁流变液进行搅拌均匀化、并控制流量、压力等工艺参数稳定。在磁流变抛光工艺结束后、下一次抛光工艺运行前，需清洗循环系统、使循环管路中无残存粗大颗粒，以免影响后续抛光质量，并同样需对磁流变液进行工艺参数稳定性控制。而循环系统的清洗比较耗费时间和人力，因此，导致磁流变抛光设备较多时间处于非抛光工艺状态。

磁流变抛光设备属于较为昂贵的高端工艺装备，而目前的磁流变抛光设备，在非抛光加工工艺状态，控制磁流变抛光液循环，床身单元和磁流变抛光单元均处于上电运行状态，存在以下几个问题：

1)无效能耗占比大：在未进行抛光工艺时，磁流变抛光设备所有测控器件均通电工作，其中，床身单元、磁流变抛光单元中的抛光轮、电磁场的恒流源等均为无效能耗；

2)装置工作过程中，所有器件均通电运行，关键测控器件(如电磁场的恒流源)有效工作时间占比小，影响其有效工作寿命；

3)安全隐患大：因磁流变抛光设备价值较为昂贵，装置通电运行全程需人工值守，以确保装置的安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，目前的磁流变抛光设备，床身单元和磁流变抛光单元在控制方面存在不期望的深度耦合。基于此，本发明提供一种磁流变抛光旁路控制的装置与方法、磁流变抛光设备，目的在于通过对磁流变抛光设备构成部分的床身单元和抛光单元进行控制上的解耦设计，实现对抛光工艺过程和旁路工作两种模式之间的独立控制。

本发明通过下述技术方案实现：

提供一种磁流变抛光旁路控制的装置，包括电源控制单元，电源控制单元包括三工位旋转开关、机床单元电源、抛光单元电源Ⅰ、抛光单元电源Ⅱ；

三工位旋转开关置于电源关位时，机床单元电源、抛光单元电源Ⅰ、抛光单元电源Ⅱ均断开，设备不工作；

三工位旋转开关置于抛光位时，机床单元电源、抛光单元电源Ⅰ、抛光单元电源Ⅱ均通电，设备工作于抛光模式；抛光工作模式下，采用磁流变抛光设备进行磁流变抛光工艺，床身单元和磁流变抛光单元均通电、受电气和程序逻辑控制；

三工位旋转开关置于旁路位时，机床单元电源、抛光单元电源Ⅰ断开，抛光单元电源Ⅱ通电，设备工作于旁路模式；旁路工作模式下，机床单元电源、抛光单元电源Ⅰ断开，不进行抛光工艺；抛光单元电源Ⅱ通电，仅需对磁流变液循环更新，采用电气控制方式仅对涉及磁流变液循环更新的器件进行电气级的逻辑控制，包括传送泵、回收泵、匀化器及补液泵。