曲面拋光的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種提高成品率的超薄、易脆性工件的曲面拋光機(jī)，它包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的拋光盤、水平放置有工件的工作平臺(tái)，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(jī)架上設(shè)有實(shí)現(xiàn)拋光盤對(duì)工件施加設(shè)定壓強(qiáng)的動(dòng)態(tài)加壓裝置及帶動(dòng)工作平臺(tái)在拋光盤下方水平直線移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置；所述動(dòng)態(tài)加壓裝置在工作平臺(tái)的水平直線移動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)安裝在升降機(jī)架上的拋光盤對(duì)工件保持施加設(shè)定的壓強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的拋光。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有拋光存在的缺陷，拋光裝置設(shè)計(jì)合理，大大提高了生產(chǎn)效率并為實(shí)現(xiàn)流水線生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。
【專利說(shuō)明】曲面拋光機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種材料的拋光裝置，具體地說(shuō)是一種超薄、易脆性工件的曲面拋光機(jī)，特別是涉及一種如玻璃、藍(lán)寶石、壓電水晶、單晶硅片等工件的曲面拋光機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了使超薄、易脆性工件如玻璃、藍(lán)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(duì)其表面需進(jìn)行拋光。目前，現(xiàn)所使用曲面拋光機(jī)的基本結(jié)構(gòu)為上盤(拋光盤)、下盤結(jié)構(gòu)，拋光盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，放置有工件的工作平臺(tái)即下盤可以相對(duì)拋光盤反向旋轉(zhuǎn)，一是增大磨削速度，二是使工件拋光均勻。同時(shí)，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，因拋光盤與工作平臺(tái)的接觸面積保持不變，所以在加壓拋光工作時(shí)，氣缸可以通過(guò)拋光盤給工作平臺(tái)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(qiáng)。但是，因拋光盤、工作平臺(tái)均進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，拋光盤、工作平臺(tái)的外圈與內(nèi)圈在線速度上存在差異，這樣導(dǎo)致工作平臺(tái)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(shí)，因工件全部置于工作平臺(tái)內(nèi)，當(dāng)出現(xiàn)“炒機(jī)”(即出現(xiàn)碎片)現(xiàn)象時(shí)，會(huì)導(dǎo)致工作平臺(tái)內(nèi)的工件全部報(bào)廢，使該工序的成品率低(一般為80 %左右)，造成生產(chǎn)成本偏高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)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(jī)，用于如玻璃、藍(lán)寶石、壓電水晶、單晶硅片等超薄、易脆性工件的拋光。
[0004]本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的的，一種曲面拋光機(jī)，它包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的拋光盤、水平放置有工件的工作平臺(tái)，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(jī)架上設(shè)有實(shí)現(xiàn)拋光盤對(duì)工件施加設(shè)定壓強(qiáng)的動(dòng)態(tài)加壓裝置及帶動(dòng)工作平臺(tái)在拋光盤下方水平直線移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置；所述動(dòng)態(tài)加壓裝置在工作平臺(tái)的水平直線移動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)安裝在升降機(jī)架上的拋光盤對(duì)工件保持施加設(shè)定的壓強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的拋光。
[0005]為使拋光盤在自轉(zhuǎn)的同時(shí)公轉(zhuǎn)，本實(shí)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(jī)架上的拋光電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述安裝盤由安裝在升降機(jī)架上的公轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0006]本實(shí)用新型所述拋光盤為2?8個(gè)，拋光盤的驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)齒輪組與拋光電機(jī)的主軸聯(lián)接。
[0007]本實(shí)用新型所述的工作平臺(tái)為方形。
[0008]本實(shí)用新型所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)有導(dǎo)軌的機(jī)架，工作平臺(tái)上設(shè)有與導(dǎo)軌配合的滑塊，使工作平臺(tái)可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)；工作平臺(tái)上設(shè)有鏈條安裝座，機(jī)架上設(shè)有水平移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、從動(dòng)鏈輪、由水平移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)的主動(dòng)鏈輪，鏈條繞在主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪上，兩端分別與鏈條安裝座連接。
[0009]為使工件具有穩(wěn)定良好的拋光效果，本實(shí)用新型所述的工作平臺(tái)上設(shè)有對(duì)工作平臺(tái)進(jìn)行冷卻的冷卻機(jī)構(gòu)和安裝工件的吸附機(jī)構(gòu)。
[0010]本實(shí)用新型所述的冷卻機(jī)構(gòu)包括設(shè)在工作平臺(tái)內(nèi)的蛇形水道，與蛇形水道連通的進(jìn)水接頭、出水接頭，進(jìn)水管、出水管安裝在拖鏈上并分別與進(jìn)水接頭、出水接頭連接，拖鏈一端固定在機(jī)架上，另一端固定在工作平臺(tái)上；所述的吸附機(jī)構(gòu)包括設(shè)在工作平臺(tái)內(nèi)的真空氣路、安裝在工作平臺(tái)上與真空氣路連通的真空吸盤。
[0011]本實(shí)用新型所述的工作平臺(tái)上分別開(kāi)有水槽和氣槽，并通過(guò)封板封閉，從而形成蛇形水道與真空氣路；與真空氣路的對(duì)應(yīng)處設(shè)有基板，基板上安裝有真空吸盤。
[0012]本實(shí)用新型所述的動(dòng)態(tài)加壓裝置包括安裝在機(jī)架上由PLC控制的升降氣缸、檢測(cè)工作平臺(tái)位移的位移傳感器，升降氣缸的氣缸座安裝在機(jī)架上，升降氣缸的活塞桿與升降機(jī)架連接；PLC根據(jù)工作平臺(tái)的位移量計(jì)算拋光盤與工件的接觸面積，通過(guò)比例換向閥確定對(duì)升降氣缸的升、降控制，實(shí)現(xiàn)拋光盤對(duì)工件施加設(shè)定的壓強(qiáng)。
[0013]由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型較好的實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的，克服了現(xiàn)有拋光存在的缺陷，其拋光裝置布局合理緊湊、操作維護(hù)簡(jiǎn)單方便、故障率低、設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，大大提高了生產(chǎn)效率并為實(shí)現(xiàn)流水線生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型的電氣控制原理示意圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型拋光盤的工作面與工件的近似接觸面積S的計(jì)算示意圖(工作平臺(tái)移動(dòng)距離H小于等于拋光盤的半徑R)；
[0017]圖4是本實(shí)用新型拋光盤的工作面與工件的近似接觸面積S的計(jì)算示意圖(工作平臺(tái)移動(dòng)距離H大于拋光盤的半徑R)；
[0018]圖5是本實(shí)用新型的加工壓力曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]由圖1、圖2可知，一種曲面拋光機(jī)，它包括機(jī)架1，機(jī)架I上設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的拋光盤16、水平放置有工件17的工作平臺(tái)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(jī)架I上設(shè)有實(shí)現(xiàn)拋光盤16對(duì)工件17施加設(shè)定壓強(qiáng)的動(dòng)態(tài)加壓裝置及帶動(dòng)工作平臺(tái)8在拋光盤16下方水平直線移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置；所述動(dòng)態(tài)加壓裝置在工作平臺(tái)8的水平直線移動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)安裝在升降機(jī)架5上的拋光盤16對(duì)工件17保持施加設(shè)定的壓強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件17的拋光。為控制簡(jiǎn)單，本實(shí)用新型所述工作平臺(tái)8的水平直線移動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng)。
[0021 ] 為使拋光盤16在自轉(zhuǎn)的同時(shí)公轉(zhuǎn)，使工件17拋光均勻，本實(shí)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(jī)架5上的拋光電機(jī)3驅(qū)動(dòng)，所述安裝盤7由安裝在升降機(jī)架5上的公轉(zhuǎn)電機(jī)6驅(qū)動(dòng)。所述拋光盤16為2?8個(gè)，本實(shí)施例的拋光盤16為3個(gè),拋光盤16的驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)齒輪組與拋光電機(jī)3的主軸聯(lián)接。
[0022]本實(shí)用新型所述的工作平臺(tái)8為方形。
[0023]本實(shí)用新型所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)有導(dǎo)軌10的機(jī)架1，工作平臺(tái)8上設(shè)有與導(dǎo)軌10配合的滑塊9，使工作平臺(tái)8可在導(dǎo)軌10上滑動(dòng)；工作平臺(tái)8上設(shè)有鏈條安裝座21，機(jī)架I上設(shè)有水平移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)12、從動(dòng)鏈輪15、由水平移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)12帶動(dòng)的主動(dòng)鏈輪13，鏈條14繞在主動(dòng)鏈輪13和從動(dòng)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(wěn)定良好的拋光效果，本實(shí)用新型所述的工作平臺(tái)8上設(shè)有對(duì)工作平臺(tái)8進(jìn)行冷卻的冷卻機(jī)構(gòu)和安裝工件17的吸附機(jī)構(gòu)。
[0025]本實(shí)用新型所述的冷卻機(jī)構(gòu)包括設(shè)在工作平臺(tái)8內(nèi)的蛇形水道19，與蛇形水道19連通的進(jìn)水接頭、出水接頭，進(jìn)水管、出水管安裝在拖鏈上并分別與進(jìn)水接頭、出水接頭連接，拖鏈一端固定在機(jī)架I上，另一端固定在工作平臺(tái)8上；所述的吸附機(jī)構(gòu)包括設(shè)在工作平臺(tái)8內(nèi)的真空氣路20、安裝在工作平臺(tái)8上與真空氣路20連通的真空吸盤。
[0026]本實(shí)用新型所述的工作平臺(tái)8上分別開(kāi)有水槽和氣槽，并通過(guò)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(duì)應(yīng)處設(shè)有基板18，基板18上安裝有真空吸盤。
[0027]本實(shí)用新型所述的動(dòng)態(tài)加壓裝置包括安裝在機(jī)架I上由PLC控制的升降氣缸2、檢測(cè)工作平臺(tái)8位移的位移傳感器，升降氣缸2的氣缸座安裝在機(jī)架I上，升降氣缸2的活塞桿與升降機(jī)架5連接；PLC根據(jù)工作平臺(tái)8的位移量計(jì)算拋光盤16與工件17的接觸面積，通過(guò)比例換向閥確定對(duì)升降氣缸2的升、降控制，實(shí)現(xiàn)拋光盤16對(duì)工件17施加設(shè)定的壓強(qiáng)。
[0028]由圖3、圖4可知，為計(jì)算簡(jiǎn)單，本實(shí)用新型所述拋光盤16對(duì)工件17施加設(shè)定的壓強(qiáng)為P = (F — G)/ S，F(xiàn)為拋光盤16施加給工件的壓力，G為升降機(jī)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(jì)算為:
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種曲面拋光機(jī)，其特征是它包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的拋光盤、水平放置有工件的工作平臺(tái)，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(jī)架上設(shè)有實(shí)現(xiàn)拋光盤對(duì)工件施加設(shè)定壓強(qiáng)的動(dòng)態(tài)加壓裝置及帶動(dòng)工作平臺(tái)在拋光盤下方水平直線移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置；所述動(dòng)態(tài)加壓裝置在工作平臺(tái)的水平直線移動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)安裝在升降機(jī)架上的拋光盤對(duì)工件保持施加設(shè)定的壓強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的拋光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述曲面拋光機(jī)，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(jī)架上的拋光電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述安裝盤由安裝在升降機(jī)架上的公轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述曲面拋光機(jī)，其特征是所述拋光盤為2?8個(gè)，拋光盤的驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)齒輪組與拋光電機(jī)的主軸聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述曲面拋光機(jī)，其特征是所述的工作平臺(tái)為方形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述曲面拋光機(jī)，其特征是所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)有導(dǎo)軌的機(jī)架，工作平臺(tái)上設(shè)有與導(dǎo)軌配合的滑塊，使工作平臺(tái)可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)；工作平臺(tái)上設(shè)有鏈條安裝座，機(jī)架上設(shè)有水平移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、從動(dòng)鏈輪、由水平移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)的主動(dòng)鏈輪，鏈條繞在主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪上，兩端分別與鏈條安裝座連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述曲面拋光機(jī)，其特征是所述的工作平臺(tái)上設(shè)有對(duì)工作平臺(tái)進(jìn)行冷卻的冷卻機(jī)構(gòu)和安裝工件的吸附機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述曲面拋光機(jī)，其特征是所述的冷卻機(jī)構(gòu)包括設(shè)在工作平臺(tái)內(nèi)的蛇形水道，與蛇形水道連通的進(jìn)水接頭、出水接頭，進(jìn)水管、出水管安裝在拖鏈上并分別與進(jìn)水接頭、出水接頭連接，拖鏈一端固定在機(jī)架上，另一端固定在工作平臺(tái)上；所述的吸附機(jī)構(gòu)包括設(shè)在工作平臺(tái)內(nèi)的真空氣路、安裝在工作平臺(tái)上與真空氣路連通的真空吸盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述曲面拋光機(jī)，其特征是所述的工作平臺(tái)上分別開(kāi)有水槽和氣槽，并通過(guò)封板封閉，從而形成蛇形水道與真空氣路；與真空氣路的對(duì)應(yīng)處設(shè)有基板，基板上安裝有真空吸盤。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述曲面拋光機(jī)，其特征是所述的動(dòng)態(tài)加壓裝置包括安裝在機(jī)架上由PLC控制的升降氣缸、檢測(cè)工作平臺(tái)位移的位移傳感器，升降氣缸的氣缸座安裝在機(jī)架上，升降氣缸的活塞桿與升降機(jī)架連接；PLC根據(jù)工作平臺(tái)的位移量計(jì)算拋光盤與工件的接觸面積，通過(guò)比例換向閥確定對(duì)升降氣缸的升、降控制，實(shí)現(xiàn)拋光盤對(duì)工件施加設(shè)定的壓強(qiáng)。
【文檔編號(hào)】B24B29/02GK203680006SQ201320871975
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】楊佳葳, 劉先交, 周斌, 徐翊華 申請(qǐng)人:湖南宇晶機(jī)器股份有限公司