[發明專利]一種磁性液體脈動抑制方法和裝置

在審

• 申請號: 202111146643.3
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113714861A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 湖南工匠實創智能機器有限責任公司
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B13/00;B24B13/01;B24B57/02;B24B57/00;B24B55/00;B24B49/12;B24B51/00;H01F1/44
• 代理公司: 長沙中科啟明知識產權代理事務所(普通合伙) 43226
• 代理人: 譚勇

本發明公開了一種磁性液體脈動抑制方法和裝置，磁性液體由循環輸送系統驅動，在管路內循環流動，離心泵將液體泵出，經由物理阻尼和電磁阻尼的互相配合進行脈動抑制后，流出的磁性液體在拋光工具表面形成磁性液體緞帶，磁性液體而后由回收泵回收至離心泵繼續循環，且在磁性液體流出的同時，激光輪廓傳感器實時測量得到磁性液體緞帶的脈動數據，將數據傳輸至控制系統，控制系統對原始輪廓數據進行分析處理，得到脈動的幅值和頻率成分，再依據特定的算法，生成控制指令，控制指令經過電流驅動單元后作用于裝置中的電磁阻尼部分，本發明實現對磁性液體緞帶脈動的全頻段抑制并能進行循環測量調整，極大提高了磁性液體拋光的收斂穩定性。

技術領域

本發明是涉及光學元件加工技術領域，具體地說是涉及一種磁性液體脈動抑制方法和裝置。

背景技術

磁性液體一般由磁性固體顆粒、載液和穩定劑組成。磁性液體拋光技術是一種先進的光學冷加工工藝技術。

在加工過程中，磁性液體被吸附在旋轉的拋光工具表面，形成一條有一定寬度和厚度的磁性液體緞帶，緞帶直接接觸光學元件表面并實現精確拋光，因此緞帶的寬度和厚度必須保證足夠的穩定性，才能實現好的加工效果。

由于磁性液體具有流體特性，在管路中流動以及噴射等過程中很容易引入波動，導致緞帶寬度和厚度不穩定，稱之為磁性液體脈動。

磁性液體脈動是影響光學元件拋光收斂效果的關鍵因素，是磁性液體拋光技術的難點之一。

傳統的磁性液體輸送系統，對于磁性液體抖動或脈動的抑制，多采用簡單的離心泵調速或在液體抖動劇烈的位置增加緩沖器的方法。這類方法針對普通應用場景比如灌裝行業，其效果是足夠的。但是對于采用磁流變拋光技術的精密光學加工設備，上述方法存在以下弊端：

(1)離心泵調速類方法，無法實現多頻點的脈動抑制；

(2)由于磁性液體粘度和密度較高，其含有的鐵磁性成分，在經過傳統的物理緩沖器或阻尼器后，極容易產生沉積，從而堵塞管路。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種磁性液體脈動抑制方法和裝置，采用物理阻尼加電磁阻尼的方式，結合激光輪廓傳感器和智能控制算法，生成自適應控制指令，實現對磁性液體脈動的全頻段抑制。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種磁性液體脈動抑制方法，包括以下步驟：

S1：循環輸送系統中的離心泵將磁性液體泵出，使得磁性液體流入脈動抑制裝置；

S2：磁性液體在脈動抑制裝置內流動并得到抑制，磁性液體流出脈動抑制裝置后經由后續的拋光設備在其表面形成磁性液體緞帶；

S3：基于S2，形成磁性液體緞帶后，通過對磁性液體緞帶的脈動數據測量及分析，將數據信號傳遞給脈動抑制裝置，控制脈動抑制裝置調整至最合適狀態，使得磁性液體緞帶脈動得到循環抑制；

S4：基于S2，形成磁性液體緞帶后，磁性液體經由循環輸送系統中的回收泵回收，回收泵將回收的磁性液體泵出，流入離心泵內，形成磁性液體的循環使用。

優選地，所述步驟S3的循環抑制還包括：

S5：所述磁性液體緞帶通過外部激光輪廓傳感器實時測量得到磁性液體緞帶輪廓數據；

S6：基于S5，所述磁性液體緞帶輪廓數據傳輸至控制系統，所述控制系統處理采集到的輪廓數據，并計算出磁性液體脈動的大小和頻率；

S7：基于S6，所述控制系統根據計算出的磁性液體脈動的大小和頻率，生成控制指令，所述控制指令經過電流驅動單元后傳輸給所述脈動抑制裝置；