曲面拋光的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種提高成品率的超薄、易脆性工件的曲面拋光機，它包括機架，機架上設有可旋轉的拋光盤、水平放置有工件的工作平臺，拋光盤的軸線與工件表面垂直，拋光盤的工作面與工件為面接觸，機架上設有實現拋光盤對工件施加設定壓強的動態加壓裝置及帶動工作平臺在拋光盤下方水平直線移動的驅動裝置；所述動態加壓裝置在工作平臺的水平直線移動過程中，通過安裝在升降機架上的拋光盤對工件保持施加設定的壓強，從而實現對工件的拋光。本實用新型克服了現有拋光存在的缺陷，拋光裝置設計合理，大大提高了生產效率并為實現流水線生產打下了基礎。
【專利說明】曲面拋光機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種材料的拋光裝置，具體地說是一種超薄、易脆性工件的曲面拋光機，特別是涉及一種如玻璃、藍寶石、壓電水晶、單晶硅片等工件的曲面拋光機。
【背景技術】
[0002]為了使超薄、易脆性工件如玻璃、藍寶石、壓電水晶、單晶硅片等工件的表面變得光滑、透明，并具有光澤，通常對其表面需進行拋光。目前，現所使用曲面拋光機的基本結構為上盤(拋光盤)、下盤結構，拋光盤進行旋轉運動，放置有工件的工作平臺即下盤可以相對拋光盤反向旋轉，一是增大磨削速度，二是使工件拋光均勻。同時，在整個運動過程中，因拋光盤與工作平臺的接觸面積保持不變，所以在加壓拋光工作時，氣缸可以通過拋光盤給工作平臺上的工件施加恒定的壓力，以保證拋光盤與工件之間保持恒定的壓強。但是，因拋光盤、工作平臺均進行旋轉運動，拋光盤、工作平臺的外圈與內圈在線速度上存在差異，這樣導致工作平臺上工件的拋光均勻度差，在工件上留下暇疵，如拋光紋等，影響拋光效果與效率；同時，因工件全部置于工作平臺內，當出現“炒機”(即出現碎片)現象時，會導致工作平臺內的工件全部報廢，使該工序的成品率低(一般為80 %左右)，造成生產成本偏高。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種提高成品率的超薄、易脆性工件的曲面拋光機，用于如玻璃、藍寶石、壓電水晶、單晶硅片等超薄、易脆性工件的拋光。
[0004]本實用新型是采用如下技術方案實現其發明目的的，一種曲面拋光機，它包括機架，機架上設有可旋轉的拋光盤、水平放置有工件的工作平臺，拋光盤的軸線與工件表面垂直，拋光盤的工作面與工件為面接觸，機架上設有實現拋光盤對工件施加設定壓強的動態加壓裝置及帶動工作平臺在拋光盤下方水平直線移動的驅動裝置；所述動態加壓裝置在工作平臺的水平直線移動過程中，通過安裝在升降機架上的拋光盤對工件保持施加設定的壓強，從而實現對工件的拋光。
[0005]為使拋光盤在自轉的同時公轉，本實用新型所述的拋光盤安裝在安裝盤上，拋光盤由安裝在升降機架上的拋光電機驅動，所述安裝盤由安裝在升降機架上的公轉電機驅動。
[0006]本實用新型所述拋光盤為2?8個，拋光盤的驅動軸通過齒輪組與拋光電機的主軸聯接。
[0007]本實用新型所述的工作平臺為方形。
[0008]本實用新型所述的驅動裝置包括設有導軌的機架，工作平臺上設有與導軌配合的滑塊，使工作平臺可在導軌上滑動；工作平臺上設有鏈條安裝座，機架上設有水平移動驅動電機、從動鏈輪、由水平移動驅動電機帶動的主動鏈輪，鏈條繞在主動鏈輪和從動鏈輪上，兩端分別與鏈條安裝座連接。
[0009]為使工件具有穩定良好的拋光效果，本實用新型所述的工作平臺上設有對工作平臺進行冷卻的冷卻機構和安裝工件的吸附機構。
[0010]本實用新型所述的冷卻機構包括設在工作平臺內的蛇形水道，與蛇形水道連通的進水接頭、出水接頭，進水管、出水管安裝在拖鏈上并分別與進水接頭、出水接頭連接，拖鏈一端固定在機架上，另一端固定在工作平臺上；所述的吸附機構包括設在工作平臺內的真空氣路、安裝在工作平臺上與真空氣路連通的真空吸盤。
[0011]本實用新型所述的工作平臺上分別開有水槽和氣槽，并通過封板封閉，從而形成蛇形水道與真空氣路；與真空氣路的對應處設有基板，基板上安裝有真空吸盤。
[0012]本實用新型所述的動態加壓裝置包括安裝在機架上由PLC控制的升降氣缸、檢測工作平臺位移的位移傳感器，升降氣缸的氣缸座安裝在機架上，升降氣缸的活塞桿與升降機架連接；PLC根據工作平臺的位移量計算拋光盤與工件的接觸面積，通過比例換向閥確定對升降氣缸的升、降控制，實現拋光盤對工件施加設定的壓強。
[0013]由于采用上述技術方案，本實用新型較好的實現了發明目的，克服了現有拋光存在的缺陷，其拋光裝置布局合理緊湊、操作維護簡單方便、故障率低、設備使用壽命長，大大提高了生產效率并為實現流水線生產打下了基礎。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0015]圖2是本實用新型的電氣控制原理示意圖；
[0016]圖3是本實用新型拋光盤的工作面與工件的近似接觸面積S的計算示意圖(工作平臺移動距離H小于等于拋光盤的半徑R)；
[0017]圖4是本實用新型拋光盤的工作面與工件的近似接觸面積S的計算示意圖(工作平臺移動距離H大于拋光盤的半徑R)；
[0018]圖5是本實用新型的加工壓力曲線圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
[0020]由圖1、圖2可知，一種曲面拋光機，它包括機架1，機架I上設有可旋轉的拋光盤16、水平放置有工件17的工作平臺8，拋光盤16的軸線與工件17表面垂直，拋光盤16的工作面與工件17為面接觸，機架I上設有實現拋光盤16對工件17施加設定壓強的動態加壓裝置及帶動工作平臺8在拋光盤16下方水平直線移動的驅動裝置；所述動態加壓裝置在工作平臺8的水平直線移動過程中，通過安裝在升降機架5上的拋光盤16對工件17保持施加設定的壓強，從而實現對工件17的拋光。為控制簡單，本實用新型所述工作平臺8的水平直線移動為勻速運動。
[0021 ] 為使拋光盤16在自轉的同時公轉，使工件17拋光均勻，本實用新型所述的拋光盤16安裝在安裝盤7上，拋光盤16由安裝在升降機架5上的拋光電機3驅動，所述安裝盤7由安裝在升降機架5上的公轉電機6驅動。所述拋光盤16為2?8個，本實施例的拋光盤16為3個,拋光盤16的驅動軸通過齒輪組與拋光電機3的主軸聯接。
[0022]本實用新型所述的工作平臺8為方形。
[0023]本實用新型所述的驅動裝置包括設有導軌10的機架1，工作平臺8上設有與導軌10配合的滑塊9，使工作平臺8可在導軌10上滑動；工作平臺8上設有鏈條安裝座21，機架I上設有水平移動驅動電機12、從動鏈輪15、由水平移動驅動電機12帶動的主動鏈輪13，鏈條14繞在主動鏈輪13和從動鏈輪15上，兩端分別與鏈條安裝座21連接。
[0024]為使工件17具有穩定良好的拋光效果，本實用新型所述的工作平臺8上設有對工作平臺8進行冷卻的冷卻機構和安裝工件17的吸附機構。
[0025]本實用新型所述的冷卻機構包括設在工作平臺8內的蛇形水道19，與蛇形水道19連通的進水接頭、出水接頭，進水管、出水管安裝在拖鏈上并分別與進水接頭、出水接頭連接，拖鏈一端固定在機架I上，另一端固定在工作平臺8上；所述的吸附機構包括設在工作平臺8內的真空氣路20、安裝在工作平臺8上與真空氣路20連通的真空吸盤。
[0026]本實用新型所述的工作平臺8上分別開有水槽和氣槽，并通過封板11封閉，從而形成蛇形水道19與真空氣路20 ;與真空氣路20的對應處設有基板18，基板18上安裝有真空吸盤。
[0027]本實用新型所述的動態加壓裝置包括安裝在機架I上由PLC控制的升降氣缸2、檢測工作平臺8位移的位移傳感器，升降氣缸2的氣缸座安裝在機架I上，升降氣缸2的活塞桿與升降機架5連接；PLC根據工作平臺8的位移量計算拋光盤16與工件17的接觸面積，通過比例換向閥確定對升降氣缸2的升、降控制，實現拋光盤16對工件17施加設定的壓強。
[0028]由圖3、圖4可知，為計算簡單，本實用新型所述拋光盤16對工件17施加設定的壓強為P = (F — G)/ S，F為拋光盤16施加給工件的壓力，G為升降機架5的重量，S為拋光盤16的工作面與工件17的接觸面積；所述拋光盤16的工作面與工件17的接觸面積近似
計算為:
[0029]
【權利要求】
1.一種曲面拋光機，其特征是它包括機架，機架上設有可旋轉的拋光盤、水平放置有工件的工作平臺，拋光盤的軸線與工件表面垂直，拋光盤的工作面與工件為面接觸，機架上設有實現拋光盤對工件施加設定壓強的動態加壓裝置及帶動工作平臺在拋光盤下方水平直線移動的驅動裝置；所述動態加壓裝置在工作平臺的水平直線移動過程中，通過安裝在升降機架上的拋光盤對工件保持施加設定的壓強，從而實現對工件的拋光。
2.根據權利要求1所述曲面拋光機，其特征是所述的拋光盤安裝在安裝盤上，拋光盤由安裝在升降機架上的拋光電機驅動，所述安裝盤由安裝在升降機架上的公轉電機驅動。
3.根據權利要求1所述曲面拋光機，其特征是所述拋光盤為2?8個，拋光盤的驅動軸通過齒輪組與拋光電機的主軸聯接。
4.根據權利要求1所述曲面拋光機，其特征是所述的工作平臺為方形。
5.根據權利要求1或2或3或4所述曲面拋光機，其特征是所述的驅動裝置包括設有導軌的機架，工作平臺上設有與導軌配合的滑塊，使工作平臺可在導軌上滑動；工作平臺上設有鏈條安裝座，機架上設有水平移動驅動電機、從動鏈輪、由水平移動驅動電機帶動的主動鏈輪，鏈條繞在主動鏈輪和從動鏈輪上，兩端分別與鏈條安裝座連接。
6.根據權利要求1或2或3或4所述曲面拋光機，其特征是所述的工作平臺上設有對工作平臺進行冷卻的冷卻機構和安裝工件的吸附機構。
7.根據權利要求6所述曲面拋光機，其特征是所述的冷卻機構包括設在工作平臺內的蛇形水道，與蛇形水道連通的進水接頭、出水接頭，進水管、出水管安裝在拖鏈上并分別與進水接頭、出水接頭連接，拖鏈一端固定在機架上，另一端固定在工作平臺上；所述的吸附機構包括設在工作平臺內的真空氣路、安裝在工作平臺上與真空氣路連通的真空吸盤。
8.根據權利要求7所述曲面拋光機，其特征是所述的工作平臺上分別開有水槽和氣槽，并通過封板封閉，從而形成蛇形水道與真空氣路；與真空氣路的對應處設有基板，基板上安裝有真空吸盤。
9.根據權利要求1或2或3或4所述曲面拋光機，其特征是所述的動態加壓裝置包括安裝在機架上由PLC控制的升降氣缸、檢測工作平臺位移的位移傳感器，升降氣缸的氣缸座安裝在機架上，升降氣缸的活塞桿與升降機架連接；PLC根據工作平臺的位移量計算拋光盤與工件的接觸面積，通過比例換向閥確定對升降氣缸的升、降控制，實現拋光盤對工件施加設定的壓強。
【文檔編號】B24B29/02GK203680006SQ201320871975
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】楊佳葳, 劉先交, 周斌, 徐翊華 申請人:湖南宇晶機器股份有限公司