一種高精度平衡式藍寶石雙面研磨機的制作方法

本發明涉及藍寶石研磨機技術領域。

背景技術：

現有的藍寶石雙面研磨機，在高精度研磨過程中上盤重力平衡是一個技術性難題，上盤系統由于重力影響在加工過程對上盤壓力控制需要控制系統補償其重力，增大了雙面研磨控制難度，導致對產品質量造成不利影響。現有解決方案大致有兩種：一是在研磨時通過控制系統對上盤壓力做數據修正，以保證研磨壓力滿足產品研磨需求。二是在上盤系統外增加砝碼配重方式平衡上盤系統重力影響。以上方式在研磨壓力小于上盤系統，或上盤系統重力大小和方向發生變化時，平衡調節難度會隨之增大，從而影響研磨精度。在轉至高精度研磨工序前，上下盤修整同樣是一個技術性難題，上下盤面修整大多需要拆卸磨盤，在磨床或專用夾具修整盤面，再次安裝時難以控制裝配精度，修整工序復雜，修整周期長，工作效率低。現有解決方案大致有兩種，一種是制作簡單工裝夾具將拆卸下來的上下磨盤運輸到修整設備依據工裝調整修整盤面，安裝在研磨機固定端的夾具或利用測量裝置修整安裝定位上下磨盤安裝位置。另一種是制作較為復雜的工裝夾具，當盤面需要修整時將夾具設備加裝在雙面研磨機上，進行盤面修整作業，上下盤的修整需要分別運用不同夾具定位修整設備，由于整個過程為兩次完成，很難保證盤面上下面精度一致性，且效率不高，為保證工件研磨精度還需再次校正。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的問題，提供一種結構簡單、性能可靠、易于操作控制的高精度平衡式藍寶石雙面研磨機。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種高精度平衡式藍寶石雙面研磨機，包括底架、固定安裝于底架上的龍門立柱、安裝于底架上并位于龍門立柱的兩立柱之間的下盤系統、安裝于龍門立柱頂端橫梁中段的上盤系統；上盤系統與下盤系統均套裝于花鍵軸上可同軸轉動，上盤系統的上盤與下盤系統的下盤盤面相對；在上盤系統上方設置有套裝在花鍵軸上的平衡式上盤裝置，所述平衡式上盤裝置包括從上至下順序套裝在花鍵軸上的上連接板、下連接板、齒輪；花鍵軸與上連接板緊固連接并穿過下連接板的中心孔；在下連接板下端兩側對稱安裝有氣缸，氣缸的頂桿通過配裝在桿頂的螺母緊固連接在上連接板兩側的螺孔中，在兩邊的氣缸外側安裝有配重油壓缸，配重油壓缸的頂桿同樣通過配裝在桿頂的螺母緊固連接在上連接板兩側的螺孔中；下連接板7的后側固定連接于龍門立柱的橫梁上；在龍門立柱橫梁上安裝有輸出軸向下延伸并穿過橫梁的行星輪減速機，輸出軸下端的行星輪減速機齒輪與套裝于花鍵軸下部的齒輪嚙合，在行星輪減速機齒輪和齒輪的傳動系外罩有合蓋，在合蓋底部設置有水平調節座組件；在龍門立柱頂部橫梁一邊的正面安裝有一根橫向絲桿和分別位于絲桿上下的一對線性滑軌，絲桿上配裝有與沿線性滑軌水平滑動的滑鞍緊固連接的螺母座，在龍門立柱頂部橫梁外側安裝有伺服電機，伺服電機的輸出軸與絲桿通過聯軸器連接，滑鞍下端固定連接有可伸向下盤和上盤之間的橫向刀桿，橫向刀桿前端安裝有刀具夾頭，在刀具夾頭的上下兩端分別安裝有上下兩幅刀具。

本發明所述水平調節座組件包括在合蓋底部環繞花鍵軸等角度設置的三個水平調節座。

本發明通過上端緊固于上連接板的花鍵軸和由花鍵軸帶動同步轉動的上盤系統，通過配重油壓缸及其頂桿的油壓作用下，平衡上連接板、花鍵軸和其所帶動的同步轉動的上盤系統等組件的重力作用。上盤系統的軸向定位由氣缸及其頂桿壓力調節。上盤系統的水平調節由三個水平調節座完成，平衡效果好。

本發明將刀桿上刀具夾頭所裝夾的上下兩幅刀具以懸臂方式置于上盤和下盤盤面之間的工作區外側，在修整盤面時，控制系統控制上盤升起，再由伺服電機所帶動的絲桿系統拖動滑鞍，將緊固于滑鞍下端的刀桿水平運動至上、下盤面之間，上盤和下盤在控制系統的控制下做旋轉運動，與伺服電機帶動的橫向運動的刀具共同作用分別完成對上、下盤面的修整。達到在不拆卸上盤和下盤情況下利用上、下盤自身的旋轉運動對上、下盤面進行高效快速的修整。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明的立體結構示意圖；

圖3是圖1中的A部取開滑鞍的內部結構圖。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3所示的高精度平衡式藍寶石雙面研磨機，包括龍門立柱1、配重油壓缸2、氣缸3、上連接板4、行星輪減速機5、花鍵軸6、下連接板7、合蓋8、水平調節座組件9、上盤系統10、齒輪11、底架12、下盤系統13、刀具14、滑鞍15、絲桿16、聯軸器17、伺服電機18、刀桿19、刀具夾頭20、線性滑軌21、滑塊22。底架1置于地面，并由設于其底面的地腳螺母保證其水平，龍門立柱4固定安裝于底架上，下盤系統13安裝于底架上并位于龍門立柱的兩立柱之間，上盤系統10位于龍門立柱頂部橫梁中段。上盤系統10與下盤系統13均套裝于花鍵軸6上可同軸轉動，上盤系統的上盤與下盤系統的下盤盤面相對，藍寶石置于上盤和下盤之間進行打磨。在上盤系統10上方設置有套裝在花鍵軸6上的平衡式上盤裝置，所述平衡式上盤裝置包括從上至下順序套裝在花鍵軸上的上連接板4、下連接板7、齒輪11；花鍵軸與上連接板4緊固連接并穿過下連接板7的中心孔；在下連接板7下端兩側對稱安裝有氣缸3，氣缸3的頂桿通過配裝在桿頂的螺母緊固連接在上連接板4兩側的螺孔中，在兩邊的氣缸3外側安裝有配重油壓缸2，配重油壓缸2的頂桿同樣通過配裝在桿頂的螺母緊固連接在上連接板兩側的螺孔中；下連接板7的后側固定連接于龍門立柱1的橫梁上；在龍門立柱橫梁上安裝有輸出軸向下延伸并穿過橫梁的行星輪減速機5，輸出軸下端的行星輪減速機齒輪與套裝于花鍵軸下部的齒輪11嚙合，在行星輪減速機齒輪和齒輪11的傳動系外罩有合蓋8，在合蓋底部設置有水平調節座組件9，水平調節座組件9時在合蓋8底部環繞花鍵軸6等角度設置的三個水平調節座。在龍門立柱4頂部橫梁一邊的正面安裝有一根橫向絲桿16和分別位于絲桿上下的一對線性滑軌21，絲桿16上配裝有與沿線性滑軌21水平滑動的滑鞍15緊固連接的螺母座，在龍門立柱頂部橫梁外側安裝有伺服電機18，伺服電機的輸出軸與絲桿16通過聯軸器17連接，滑鞍15下端固定連接有可伸向藍寶石雙面研磨機的下盤系統13和上盤系統14之間的橫向刀桿19，橫向刀桿19前端安裝有刀具夾頭20，在刀具夾頭20的上下兩端分別安裝有上下兩幅刀具14。

本發明工作時，將要打磨的藍寶石置于工裝盤中，置于上盤系統的上盤和下盤系統的下盤之間，工裝盤在下盤做公轉運動，同時在上盤和下盤壓力作用下產生自轉運動，其中上盤系統依靠花鍵軸以及液壓缸加載系統控制上盤的施加壓力，花鍵軸及氣缸可以有效地通過維持和調整上盤和下盤的平行度和間隙以防止翻盤或錯盤現象，從而保證加載的平面度要求并精密控制加載磨削量的大小。工裝盤中的藍寶石的運動是一種合成運動，在上下盤的不同轉速配合下完成表面拋光處理工作，同時下盤系統的不同速比，及內外圈正反轉，進而優化拋光過程。進行上盤和下盤的盤面修整時，將刀桿上刀具夾頭所裝夾的上下兩幅刀具以懸臂方式置于上、下盤面之間工作區外側，在修整盤面時，上盤面由上盤控制系統控制升起，再由伺服電機所帶動的絲桿系統拖動滑鞍，將緊固于滑鞍下端的刀桿水平運動至上、下盤面之間，上盤和下盤在控制系統的控制下做旋轉運動，與伺服電機帶動的橫向運動的刀具共同作用分別完成對上、下盤面的修整。達到在不拆卸上盤和下盤情況下利用上、下盤自身的旋轉運動對上、下盤面進行高效快速的修整，完成對上、下盤面的修整工作。