本發(fā)明屬于精密與超精密拋光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種拋光液性能連續(xù)實時調(diào)控裝置。

背景技術(shù)：

拋光液作為精密與超精密拋光中的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于拋光各種難加工材料。拋光液性能的主要影響因素為：拋光液各組分配比、拋光液溫度及流量。目前拋光液的配置大都依賴于人工操作，即按照加工需要的拋光液總量計算各組分含量，經(jīng)稱量、混合后獲得。然而采用人工操作方式配置拋光液不僅費時費力具有明顯的隨機性和不確定性，而且對于拋光液溫度的有效控制變得異常困難，造成拋光液性能的波動，影響拋光加工質(zhì)量。此外，在精密與超精密拋光中，當需要對拋光液性能進行實時調(diào)整時，人工操作的方式就顯得捉襟見肘，而且大幅增加了生產(chǎn)成本。

中國專利cn104258780a公開了《一種混合液濃度配制裝置》，采用儲液裝置與溶液混合裝置相結(jié)合的配置方式，各儲液裝置分別通過管路與溶液混合裝置相連接，通過調(diào)節(jié)配置在各管路上的比例調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)組分比例的改變，進而在溶液混合裝置中獲得不同配比的目標混合液。然而該裝置中溶液混合腔室容積較大，在混合攪拌過程中容易導(dǎo)致混合液的大量累積，當需要配置另一種配比的溶液時，必須等待位于溶液混合腔中的現(xiàn)有混合液排空后才能進行新溶液的配置，這一延時特征使得不同配比混合液的連續(xù)實時供應(yīng)難以實現(xiàn)。另一方面，該裝置中的加熱器僅設(shè)置在溶液混合腔室外壁，對混合液溫度的調(diào)控速度及可靠性造成了制約。此外，該裝置由于自身結(jié)構(gòu)特點無法配置含有粉料組分的混合液。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明要提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)不同配比混合液的連續(xù)實時供應(yīng)、實現(xiàn)混合液溫度的精確控制、可配置含有粉料組分的混合液的拋光液性能連續(xù)實時調(diào)控裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種拋光液性能連續(xù)實時調(diào)控裝置，包括粉料組分存儲輸送單元、液態(tài)組分存儲輸送單元、組分混合輸出單元、控制及附件單元；所述的粉料組分存儲輸送單元和液態(tài)組分存儲輸送單元并列位于整個裝置的上部，組分混合輸出單元位于粉料組分存儲輸送單元、液態(tài)組分存儲輸送單元的下方，控制及附件單元位于整個裝置的外圍；

所述的粉料組分存儲輸送單元包括進料口甲、粉料存儲罐、粉料攪拌槳、精密調(diào)速電機、粉料傳送管、精密傳送蝸桿和粉料輸送管路；所述的進料口甲下方與粉料存儲罐相連通，粉料存儲罐內(nèi)部安裝有粉料攪拌槳，粉料存儲罐下方與粉料傳送管左端頂部相連，粉料傳送管內(nèi)部安裝有精密傳送蝸桿，精密傳送蝸桿與精密調(diào)速電機相連，粉料傳送管右端底部連接有粉料輸送管路，粉料輸送管路與混合液輸送管路連接；

所述的液態(tài)組分存儲輸送單元包括進料口乙、進料口丙、溶液存儲罐甲、溶液存儲罐乙、液位計甲、溫度計甲、液位計乙、溫度計乙、溶液輸送管路甲、溶液輸送管路乙、流量計甲、電控伺服閥甲、流量計乙、電控伺服閥乙和過濾裝置；所述的進料口乙和進料口丙下方分別與溶液存儲罐甲和溶液存儲罐乙相連通；溶液存儲罐甲內(nèi)部安裝有液位計甲和溫度計甲，溶液存儲罐乙內(nèi)部安裝有液位計乙和溫度計乙；溶液存儲罐甲和溶液存儲罐乙下方分別與溶液輸送管路甲和溶液輸送管路乙相連；溶液輸送管路甲自上而下安裝有流量計甲和電控伺服閥甲，溶液輸送管路乙自上而下安裝有流量計乙和電控伺服閥乙；在電控伺服閥甲和電控伺服閥乙的下方溶液輸送管路甲和溶液輸送管路乙完成匯聚，管路匯聚處安裝有過濾裝置，過濾裝置的出口端與下方混合液輸送管路連接；

所述的組分混合輸出單元包括混合液輸送管路、攪拌機構(gòu)、緩沖器、迷宮式流道腔室、拋光液輸出管路、流量計丙和溫度計丙；所述的混合液輸送管路自上而下同軸安裝多組攪拌機構(gòu)，在混合液輸送管路下方連接有緩沖器；混合液輸送管路底端與迷宮式流道腔室連接；迷宮式流道腔室底部與拋光液輸出管路相連接；在拋光液輸出管路上順序安裝有流量計丙和溫度計丙；

所述的控制及附件單元包括密閉箱體、保溫層、電熱絲、控制系統(tǒng)和控制線路；所述的密閉箱體內(nèi)壁分別環(huán)繞有保溫層和電熱絲，控制系統(tǒng)的反面通過控制線路與液位計甲、溫度計甲、液位計乙、溫度計乙、流量計甲、流量計乙、電控伺服閥甲、電控伺服閥乙、流量計丙、溫度計丙、攪拌機構(gòu)、過濾裝置、粉料攪拌槳、精密調(diào)速電機、精密傳送蝸桿和電熱絲相連接，控制系統(tǒng)的正面以操作面板方式面向整個裝置外部；所述的密閉箱體底部設(shè)置底座。

進一步地，所述的粉料組分存儲輸送單元有多個，多個粉料組分存儲輸送單元并聯(lián)后與組分混合輸出單元連接。

進一步地，所述的液態(tài)組分存儲輸送單元有多個，多個液態(tài)組分存儲輸送單元并聯(lián)后與組分混合輸出單元連接。

進一步地，所述的迷宮式流道腔室內(nèi)部結(jié)構(gòu)自上而下由多組“正人字形”組件與“倒八字形”組件相互交替構(gòu)成；“正人字形”組件和“倒八字形”組件均由兩塊夾角為160°的長方形不銹鋼板組合而成；其中“正人字形”組件為兩塊鋼板焊接而成，人字形結(jié)構(gòu)兩端不與腔室側(cè)壁接觸，留有空間；“倒八字形”組件兩鋼板采用非接觸布置方式，兩鋼板各有一端與腔室側(cè)壁接觸并密封，而對應(yīng)的另一端相互分離，留有距離；所述的“正人字形”組件和“倒八字形”組件均以焊接方式固定在腔室內(nèi)壁上。

與現(xiàn)有專利技術(shù)相比，本發(fā)明具備以下有益效果：

1、本發(fā)明的拋光液各組分在重力作用下完成混合及輸送，避免了動力裝置過多引入，減小了裝置體積及運行噪聲，同時降低了裝置能耗。

2、本發(fā)明的拋光液從原料存儲到混合均發(fā)生在密閉恒溫環(huán)境中，保證了經(jīng)裝置輸出的拋光液自身溫度的可控性及穩(wěn)定性。

3、本發(fā)明通過精密調(diào)速電機和精密傳送蝸桿組合方式實現(xiàn)了粉料組分的定量添加，通過混合液輸送管路與各液態(tài)組分完成混合，實現(xiàn)了含有粉料組分的混合液的配置。

4、本發(fā)明只需改變內(nèi)嵌于控制系統(tǒng)的拋光液配置程序，即可完成電控伺服閥開度、精密傳送蝸桿轉(zhuǎn)速的快速調(diào)整，進而實現(xiàn)拋光液各組分配比的快速轉(zhuǎn)變；之后在攪拌機構(gòu)、緩沖器、迷宮式流道腔室的配合下實現(xiàn)拋光液各組分在流動過程中的均勻混合，以較短的時間在拋光液在線施加組件處獲得新的目標拋光液。

5、本發(fā)明通過控制系統(tǒng)實時掌握拋光液配置過程中的溫度及流量信息，并根據(jù)所需拋光液性能指標(溫度、配比、流量)對相關(guān)部件進行調(diào)控，具有較高的精度。

6、本發(fā)明整個拋光液配置流程采用電控方式，避免了人工操作中的偶然性錯誤，使裝置輸出的拋光液性能的更加準確、可靠。

7、本發(fā)明作為一種新型拋光液性能連續(xù)實時調(diào)控裝置，具有適用面廣、結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉的顯著特征。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的內(nèi)部構(gòu)造示意圖。

圖2是本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、底座；2、保溫層；3、迷宮式流道腔室；4、電熱絲；5、緩沖器；6、混合液輸送管路；7、攪拌機構(gòu)；8、溶液輸送管路甲；9、粉料輸送管路；10、粉料傳送管；11、精密傳送蝸桿；12、精密調(diào)速電機；13、粉料攪拌槳；14、粉料存儲罐；15、進料口甲；16、進料口乙；17、液位計甲；18、溫度計甲；19、溶液存儲罐甲；20、進料口丙；21、液位計乙；22、溫度計乙；23、溶液存儲罐乙；24、流量計甲；25、流量計乙；26、電控伺服閥甲；27、電控伺服閥乙；28、溶液輸送管路乙；29、控制系統(tǒng)；30、過濾裝置；31、控制線路；32、流量計丙；33、溫度計丙；34、拋光液輸出管路；35、拋光液在線施加組件；36、拋光作業(yè)區(qū)；37、密閉箱體。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的具體實施方式結(jié)合技術(shù)方案及附圖進行詳細說明。如圖1-2所示，一種拋光液性能連續(xù)實時調(diào)控裝置，包括粉料組分存儲輸送單元、液態(tài)組分存儲輸送單元、組分混合輸出單元、控制及附件單元；所述的粉料組分存儲輸送單元和液態(tài)組分存儲輸送單元并列位于整個裝置的上部，組分混合輸出單元位于粉料組分存儲輸送單元、液態(tài)組分存儲輸送單元的下方，控制及附件單元位于整個裝置的外圍；

所述的粉料組分存儲輸送單元包括進料口甲15、粉料存儲罐14、粉料攪拌槳13、精密調(diào)速電機12、粉料傳送管10、精密傳送蝸桿11和粉料輸送管路9；所述的進料口甲15下方與粉料存儲罐14相連通，粉料存儲罐14內(nèi)部安裝有粉料攪拌槳13，粉料存儲罐14下方與粉料傳送管10左端頂部相連，粉料傳送管10內(nèi)部安裝有精密傳送蝸桿11，精密傳送蝸桿11與精密調(diào)速電機12相連，粉料傳送管10右端底部連接有粉料輸送管路9，粉料輸送管路9與混合液輸送管路6連接；

所述的液態(tài)組分存儲輸送單元包括進料口乙16、進料口丙20、溶液存儲罐甲19、溶液存儲罐乙23、液位計甲17、溫度計甲18、液位計乙21、溫度計乙22、溶液輸送管路甲8、溶液輸送管路乙28、流量計甲24、電控伺服閥甲26、流量計乙25、電控伺服閥乙27和過濾裝置30；所述的進料口乙16和進料口丙20下方分別與溶液存儲罐甲19和溶液存儲罐乙23相連通；溶液存儲罐甲19內(nèi)部安裝有液位計甲17和溫度計甲18，溶液存儲罐乙23內(nèi)部安裝有液位計乙21和溫度計乙22；溶液存儲罐甲19和溶液存儲罐乙23下方分別與溶液輸送管路甲8和溶液輸送管路乙28相連；溶液輸送管路甲8自上而下安裝有流量計甲24和電控伺服閥甲26，溶液輸送管路乙28自上而下安裝有流量計乙25和電控伺服閥乙27；在電控伺服閥甲26和電控伺服閥乙27的下方溶液輸送管路甲8和溶液輸送管路乙28完成匯聚，管路匯聚處安裝有過濾裝置30，過濾裝置30的出口端與下方混合液輸送管路6連接；

所述的組分混合輸出單元包括混合液輸送管路6、攪拌機構(gòu)7、緩沖器5、迷宮式流道腔室3、拋光液輸出管路34、流量計丙32和溫度計丙33；所述的混合液輸送管路6自上而下同軸安裝多組攪拌機構(gòu)7，在混合液輸送管路6下方連接有緩沖器5；混合液輸送管路6底端與迷宮式流道腔室3連接；迷宮式流道腔室3底部與拋光液輸出管路34相連接；在拋光液輸出管路34上順序安裝有流量計丙32和溫度計丙33；

所述的控制及附件單元包括密閉箱體37、保溫層2、電熱絲4、控制系統(tǒng)29和控制線路31；所述的密閉箱體37內(nèi)壁分別環(huán)繞有保溫層2和電熱絲4，控制系統(tǒng)29的反面通過控制線路31與液位計甲17、溫度計甲18、液位計乙21、溫度計乙22、流量計甲24、流量計乙25、電控伺服閥甲26、電控伺服閥乙27、流量計丙32、溫度計丙33、攪拌機構(gòu)7、過濾裝置30、粉料攪拌槳13、精密調(diào)速電機12、精密傳送蝸桿11和電熱絲4相連接，控制系統(tǒng)29的正面以操作面板方式面向整個裝置外部；所述的密閉箱體37底部設(shè)置底座1。

進一步地，所述的粉料組分存儲輸送單元有多個，多個粉料組分存儲輸送單元并聯(lián)后與組分混合輸出單元連接。

進一步地，所述的液態(tài)組分存儲輸送單元有多個，多個液態(tài)組分存儲輸送單元并聯(lián)后與組分混合輸出單元連接。

進一步地，所述的迷宮式流道腔室3內(nèi)部結(jié)構(gòu)自上而下由多組“正人字形”組件與“倒八字形”組件相互交替構(gòu)成；“正人字形”組件和“倒八字形”組件均由兩塊夾角為160°的長方形不銹鋼板組合而成；其中“正人字形”組件為兩塊鋼板焊接而成，人字形結(jié)構(gòu)兩端不與腔室側(cè)壁接觸，留有空間；“倒八字形”組件兩鋼板采用非接觸布置方式，兩鋼板各有一端與腔室側(cè)壁接觸并密封，而對應(yīng)的另一端相互分離，留有距離；所述的“正人字形”組件和“倒八字形”組件均以焊接方式固定在腔室內(nèi)壁上。

本發(fā)明的工作原理如下：

控制及附件單元工作時，通過調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)29改變電熱絲4溫度，使密閉箱體37內(nèi)部環(huán)境溫度達到目標值；當分別內(nèi)嵌于溶液存儲罐甲19、溶液存儲罐乙23中的溫度計甲18、溫度計乙22檢測到各液態(tài)組分溫度到達目標設(shè)定溫度后開始拋光液配置作業(yè)；通過控制系統(tǒng)29選擇預(yù)置的目標拋光液配置程序，使各執(zhí)行機構(gòu)按照預(yù)定參數(shù)開始運轉(zhuǎn)。

粉料組分存儲輸送單元工作時，位于粉料存儲罐14中的粉料攪拌槳13開始轉(zhuǎn)動，使粉料處于持續(xù)運動狀態(tài)，進而防止粉料發(fā)生結(jié)塊；放置于粉料存儲罐14中的粉料成分在精密傳送蝸桿11的帶動下沿粉料傳送管10流動至粉料輸送管路9并在自身重力的作用下流至混合液輸送管路6。

液態(tài)組分存儲輸送單元工作時，電控伺服閥甲26、電控伺服閥乙27在程序的控制下完成閥門開度的設(shè)定；此時位于溶液存儲罐甲19、溶液存儲罐乙23中的各液態(tài)組分在重力的作用下分別流入對應(yīng)的溶液輸送管路甲8、溶液輸送管路乙28，通過分別安裝在溶液輸送管路甲8、溶液輸送管路乙28上的流量計甲24、流量計乙25監(jiān)測各支路實際流量變化；之后各液態(tài)組分流經(jīng)過濾裝置30，以去除溶液中的固體顆粒雜質(zhì)，經(jīng)過過濾后的液體流向混合液輸送管路6。

組分混合輸出單元工作時，在混合液輸送管路6中粉料組分和液態(tài)組分匯聚、混合，并在攪拌機構(gòu)7作用下逐漸均勻化；位于混合液輸送管路6末端的緩沖器5可以有效降低混合液的流速，進而延長了混合液的攪拌時間，同時促進了先后到達溶液混合管路的各組分間的相互沖擊，加深了混合液均勻化程度；在混合液通過緩沖器5后進入迷宮式流道腔室3，經(jīng)過混合液與腔室內(nèi)壁多次撞擊及間歇性的分流、匯聚，其均勻性得到再次提高；當流出迷宮式流道腔室3進入拋光液輸出管路34時混合液實現(xiàn)了均勻混合，其溶液配比、溫度均與目標拋光液一致；在混合液流經(jīng)拋光液輸出管路34的過程中，位于管路中的流量計丙32、溫度計丙33對混合液最終的溫度及流量進行監(jiān)測，并將檢測數(shù)據(jù)傳遞至控制系統(tǒng)29；之后混合液通過安裝在拋光液輸出管路34末端的拋光液在線施加組件35施加到拋光作業(yè)區(qū)36。

補充說明：當精密與超精密拋光過程中需要供應(yīng)其他配比、流量及溫度的拋光液時，可以通過控制系統(tǒng)29實時調(diào)整精密調(diào)速電機12轉(zhuǎn)速、電控伺服閥開度以及電熱絲4溫度來實現(xiàn)。當溶液存儲罐甲19、溶液存儲罐乙23內(nèi)部的溶液液面低于相應(yīng)的液位計時，液位計向控制系統(tǒng)29發(fā)出報警信號，停止拋光液的配置。當過濾器濾網(wǎng)的通透性降低于容許值時，過濾器向控制系統(tǒng)29發(fā)出報警信號，提示及時更換濾網(wǎng)，并停止拋光液配置作業(yè)。

本發(fā)明不局限于本實施例，任何在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)的等同構(gòu)思或者改變，均列為本發(fā)明的保護范圍。