一种磁流变抛光设备的控制系统技术方案

本申请公开了一种磁流变抛光设备的控制系统，包括第一驱动装置，能够驱动待抛光工件旋转；多个磁极，多个磁极沿直线排列设置，能够产生磁场；控制系统，所述控制系统能够控制每个所述磁极的磁场强度、以及控制所述第一驱动装置的转速；控制系统包括第一控制装置，第一控制装置包括第一控制器和变频器，第一控制器与变频器通信连接，变频器与第一驱动装置电连接。由此，抛光液容器内的抛光液在磁极下侧面形成磁流变抛光类固体，第一驱动装置驱动抛光液容器旋转，使得抛光液容器内的工件与磁流变抛光类固体之间进行抛光工作；且每个磁极均可以单独控制磁场强度，使得抛光更加均匀，提高抛光效率。

A Control System of Magnetorheological Polishing Equipment

The application discloses a control system of a magnetorheological polishing device, including a first drive device capable of driving the workpiece to be polished to rotate; a plurality of magnetic poles, arranged in a straight line, can generate magnetic fields; and a control system capable of controlling the magnetic field intensity of each of the magnetic poles and controlling the said magnetic field. The control system includes the first control device, the first control device includes the first controller and the frequency converter, the first controller is communicated with the frequency converter, and the frequency converter is electrically connected with the first drive device. Thus, the polishing fluid in the polishing fluid container forms magnetorheological polishing solids on the lower side of the magnetic pole, and the first driving device drives the polishing fluid container to rotate, so that polishing work can be carried out between the workpiece in the polishing fluid container and the magnetorheological polishing solids; moreover, each magnetic pole can control the magnetic field intensity individually to make polishing more uniform. Uniform, improve polishing efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种磁流变抛光设备的控制系统
本专利技术涉及磁流变抛光领域，尤其涉及一种磁流变抛光设备的控制系统。
技术介绍
随着现代科技的进步，金属注射成型(MetalInjectingMolding，简称MIM)作为一种新型的金属零部件成型技术得到了飞速的发展，MIM产品已广泛应用到各行各业，包括航天航空、国防军工、汽车、机械等。但MIM产品由于形状复杂，烧结收缩大，需要对其表面进行抛光处理。目前对于MIM产品，包括一些多曲面的小型零部件的抛光主要由手工操作以及机械抛光完成，不仅抛光效率低，劳动强度大，而且无法保证其抛光效果，可见研究出一种新型抛光设备的重要性。磁流变抛光是二十世纪90年代出现的一种新型抛光技术，与传统抛光相比，磁流变抛光具有可以得到质量很高的光学表面，易于通过计算机控制，去除率可控等优势，被受到广泛关注。磁流变液是铁磁性颗粒、抛光粉颗粒、基载液和表面活性剂等组成。在磁场作用下，铁磁性颗粒会瞬间在磁力线作用下排列成链，带动抛光粉颗粒形成自适应柔性类固体；通过自适应柔性类固体与工件的相对运动实现对工件表面抛光。由此可见对于磁流变抛光机械的设计方面，磁场强度、自适应柔性类固体与工件之间的间隙和相对运动速度是影响磁流变抛光效果的主要因素。由于抛光线速度的不同，离圆心远的线速度越快，给定磁极相同电流的条件下，离圆心远的磁流变抛光类固体的剪切力大于离圆心近的磁流变抛光类固体，从而导致离圆心近的磁极抛光强度小于离圆心远的磁极，导致工件抛光不均匀，抛光效率低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供一种磁流变抛光设备的控制系统，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。根据本专利技术的一个方面，提供一种磁流变抛光设备的控制系统，包括第一驱动装置，能够驱动待抛光工件旋转；多个磁极，多个磁极沿直线排列设置，能够产生磁场；控制系统，所述控制系统能够控制每个所述磁极的磁场强度、以及控制所述第一驱动装置的转速；控制系统包括第一控制装置，第一控制装置包括第一控制器和变频器，第一控制器与变频器通信连接，变频器与第一驱动装置电连接；还包括远程监控系统，远程监控系统与第一控制器通信连接；还包括触摸屏，触摸屏与第一控制器通信连接。本专利技术通过多个磁极形成磁场，抛光液容器内的抛光液在磁极下侧面形成磁流变抛光类固体，第一驱动装置驱动抛光液容器旋转，使得抛光液容器内的工件与磁流变抛光类固体之间进行抛光工作；且每个磁极均可以单独控制磁场强度，由中心到两端的磁极的磁场强度逐渐减弱，使得磁流变抛光类固体的剪切力由中心到两端逐渐减小，配合由圆心向外的工件旋转的线速度逐渐变大，能够使磁流变抛光类固体与工件之间的抛光强度均匀稳定，使得抛光更加均匀，提高抛光效率。在一些实施方式中：每个磁极均一一对应配置有磁极调节单元，磁极调节单元能够调节磁极的磁场强弱，磁极调节单元包括数字式调压电路、电源、开关和第二控制器，电源、开关、数字式调压电路与磁极串联形成磁极回路，数字式调压电路与第二控制器之间通信连接，第二控制器控制开关的开合，第一控制器与第二控制器通信连接；数字式调压电路包括升降压模块、电压滤波器和数字电位器，升降压模块、电压滤波器串联于磁极回路，磁极回路外接有数字电位器，数字电位器与第二控制器通信连接；还包括电流采集器，电流采集器串联于磁极回路，第二控制器与电流采集器通信连接；磁极回路外接有电压检测器，第二控制器与电压检测器通信连接；开关为继电器；还包括短路保护开关，短路保护开关串联于磁极回路。由此，能够对磁极两端的电压进行调节，以调节磁场强度，进而调节磁流变抛光类固体的剪切力，使得工件表面抛光更加均匀。附图说明图1是本专利技术一种磁流变抛光设备的控制系统的结构示意图；图2是本专利技术一种磁流变抛光设备的控制系统的第一控制器的结构示意图；图3是本专利技术一种磁流变抛光设备的控制系统的第二控制器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图说明，对本专利技术作进一步详细说明。如图1-3所示，一种磁流变抛光设备的控制系统，包括机架1、以及设置于机架1的抛光液容器2、磁极装置3、第一驱动装置4和第二驱动装置7，第一驱动装置4能够驱动抛光液容器2旋转，抛光液容器2内设有用于放置工件的放置槽21，磁极装置3设置于抛光液容器2正上方，第二驱动装置7能够驱动磁极装置3升降。磁极装置3包括盒体31和沿直线排列设置于盒体31内的多个磁极51，在本实施例中，磁极51包括工字型硅钢片和卷绕于工字型硅钢片的线圈；还包括控制系统，控制系统能够控制每个磁极51磁场强度、以及控制抛光液容器2的转速。控制系统包括控制装置6，控制装置6包括第一控制器61和变频器62，第一控制器61与变频器62通信连接，变频器62与第一驱动装置4电连接；还包括远程监控系统63，远程监控系统63与第一控制器61通信连接；还包括触摸屏64，触摸屏64与第一控制器61通信连接。在本实施例中，由西门子S7-1200PLC作为第一控制器，实现：通过PROFINET以太网口1与远程监控系统通信，实现远程对磁流变抛光设备的监控，远程监控系统实时显示磁流变抛光设备的工作数据和工作状态。通过PROFINET以太网口2，与触摸屏通信，实现输入设定参数，对设备的手动控制，显示磁流变抛光设备的工作数据和工作状态，选择加工件的光洁度。PLC模拟量4-20mA，对变频器实现调速控制，实现对第一驱动装置的调速控制。每个磁极51均一一对应配置有磁极调节单元5，磁极调节单元5能够调节磁极51的磁场打下，磁极调节单元5包括数字式调压电路52、电源53、开关54和第二控制器55，电源53、开关54、数字式调压电路52与磁极51串联形成磁极回路，数字式调压电路52与第二控制器55之间电连接，第二控制器5与开关54之间电连接，第二控制器5控制开关54的开合，第一控制器61与第二控制器55通信连接。电源53为220V市电。数字式调压电路52包括升降压模块521、电压滤波器522和数字电位器523，升降压模块521、电压滤波器522串联于磁极回路，磁极回路外接有数字电位器523，数字电位器523与第二控制器55通信连接；还包括电流采集器56，电流采集器56串联于磁极回路，电流采集器56能够检测磁极51的磁极电流，第二控制器55与电流采集器56电连接，第二控制器55能够采集电流采集器56检测到的磁极电流信号；磁极回路外接有电压检测器57，电压检测器57能够检测磁极51两端的磁极电压，第二控制器55与电压检测器57电连接，第二控制器55能够采集电压采集器57检测到的磁极电压信号；开关54为继电器；还包括短路保护开关58，短路保护开关58串联于磁极回路；还包括磁极温度传感器59，磁极温度传感器59能够检测磁极51的磁极温度，磁极温度传感器59可以安装于磁极51的硅钢片上，具体来说，在磁极51端部的硅钢片上钻设有供磁极温度传感器59嵌设的嵌槽，第二控制器55与温度传感器59通信连接。在本实施例中，第二控制器55是STM8S105单片机，能够采集电压、电流、温度，调节数字电位器，控制电流，达到恒定磁场的目的。第一控制器PLC的RS485通信模块，实现与每个磁极调节单元5的第二控制器55的通信。升降压模块521为SEPICDC/DC升降压模块，SEPICDC/DC升降压模块、电压滤波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁流变抛光设备的控制系统，其特征在于，包括：第一驱动装置(4)，能够驱动待抛光工件旋转；多个磁极(51)，多个所述磁极(51)沿直线排列设置，能够产生磁场；控制系统，所述控制系统能够控制每个所述磁极(51)的磁场强度、以及控制所述第一驱动装置(4)的转速；所述控制系统包括控制装置(6)，所述控制装置(6)包括第一控制器(61)和变频器(62)，所述第一控制器(61)与所述变频器(62)通信连接，所述变频器(62)与所述第一驱动装置(4)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种磁流变抛光设备的控制系统，其特征在于，包括：第一驱动装置(4)，能够驱动待抛光工件旋转；多个磁极(51)，多个所述磁极(51)沿直线排列设置，能够产生磁场；控制系统，所述控制系统能够控制每个所述磁极(51)的磁场强度、以及控制所述第一驱动装置(4)的转速；所述控制系统包括控制装置(6)，所述控制装置(6)包括第一控制器(61)和变频器(62)，所述第一控制器(61)与所述变频器(62)通信连接，所述变频器(62)与所述第一驱动装置(4)电连接。2.根据权利要求1所述的一种磁流变抛光设备的控制系统，其特征在于：还包括远程监控系统(63)，所述远程监控系统(63)与所述第一控制器(61)通信连接。3.根据权利要求1所述的一种磁流变抛光设备的控制系统，其特征在于：还包括触摸屏(64)，所述触摸屏(64)与所述第一控制器(61)通信连接。4.根据权利要求1所述的一种磁流变抛光设备的控制系统，其特征在于：每个所述磁极(51)均一一对应配置有磁极调节单元(5)，所述磁极调节单元(5)包括数字式调压电路(52)、电源(53)、开关(54)和第二控制器(55)，所述电源(53)、开关(54)、数字式调压电路(52)与所述磁极(51)串联形成磁极回路，所述数字式调压电路(52)与所述第二控制器(55)之间通信连接，所述第二控制器(5)控制所述开关(54)的开合，...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴斌，姜平，孙波，周根荣，
申请(专利权)人：南通大学，江苏天一超细金属粉末有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32