一種可連續(xù)加工的研磨裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可連續(xù)加工的研磨裝置，適用于光學(xué)元件、非晶薄膜襯底等工件表面的研磨與拋光加工，它包括進料機構(gòu)，研磨機構(gòu)和卸料機構(gòu)，從進料機構(gòu)送進的工件和工件夾具在經(jīng)過研磨機構(gòu)加工后進入卸料機構(gòu)；研磨機構(gòu)包括研磨盤、轉(zhuǎn)動裝置和工件進給機構(gòu)，研磨盤的底部連接轉(zhuǎn)動裝置；所述研磨盤表面上裝有螺旋形擋板,所述研磨盤的表面粒度隨著螺旋形擋板梯度式變化本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單緊湊，成本較低，自動化程度高，通過螺旋形研磨盤的磨料粒度梯度化設(shè)計，可以對工件分別進行從粗磨到精拋的不同程度的加工；研磨拋光盤轉(zhuǎn)動的時候工件也會跟著自轉(zhuǎn)運動，二者的共同作用下可實現(xiàn)待加工表面的加工紋理無序化從而提高了加工效率與質(zhì)量。
【專利說明】—種可連續(xù)加工的研磨裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可連續(xù)加工的研磨裝置，適用于光學(xué)元件、非晶薄膜襯底等工件表面的研磨與拋光加工。
【背景技術(shù)】
[0002]研磨是利用涂敷或壓嵌在研具上的磨料顆粒，通過研具與工件在一定壓力下的相對運動對加工表面進行的精整加工(如切削加工)。研磨可用于加工各種金屬和非金屬材料，加工的表面形狀有平面，內(nèi)、外圓柱面和圓錐面，凸、凹球面，螺紋，齒面及其他型面。加工精度可達IT5~01，表面粗糙度可達Ra0.63~0.01微米。
[0003]拋光是指利用機械、化學(xué)或電化學(xué)的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。利用柔性拋光工具和磨料顆?；蚱渌麙伖饨橘|(zhì)對工件表面進行的修飾加工。拋光不能提高工件的尺寸精度或幾何形狀精度，而是以得到光滑表面或鏡面光澤為目的，有時也用以消除光澤(消光)。
[0004]當(dāng)我們需要對代加工工件進行光整加工，用以改善工件表面粗糙度或強化其表面的加工過程，通常同時采用研磨和拋光。傳統(tǒng)的利用研磨盤或者拋光盤的光整系統(tǒng)將研磨與拋光工序分開，使得由研磨過度到拋光時系統(tǒng)需要將研磨盤更換為拋光盤，很難提升加工效率。即使是單一的研磨加工，單一磨粒粒度的研磨盤也并不能使工件完全達到所需的表面粗糙度或者需要很長的加工時間。且傳統(tǒng)的研磨和拋光系統(tǒng)，加工時需要人為添加砝碼或由工件和承托工件的器件本身的重力來決定施加于工件表面與研磨盤(或拋光盤)表面的壓力，這使得所是施加的壓力不能根據(jù)加工需求得到動態(tài)調(diào)節(jié)而且無法得到低于工件和承托工件的器件本身的重力的壓力，在更換研磨盤或拋光盤后需添加或者更換砝碼，由于砝碼的質(zhì)量固定，很難實現(xiàn)施加壓力的連續(xù)變化，從而影響了加工質(zhì)量，并且受人為因素影響大，很難實現(xiàn)自動化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)加工中存在的加工效率低、自動化程度不高、拋光和研磨加工需要分開等缺點，本發(fā)明提供一種可以集粗磨、精磨、粗拋、精拋為一體的一種可連續(xù)加工的研磨裝置。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種可連續(xù)加工的研磨裝置，包括進料機構(gòu)，研磨機構(gòu)和卸料機構(gòu)，工件和工件夾具從送料機構(gòu)進入研磨機構(gòu)，在研磨機構(gòu)中加工完畢后通過卸料機構(gòu)送出；所述進料機構(gòu)包括進料傳送帶，工件夾具放在進料傳送帶上，工件安裝在工件夾具上；所述研磨機構(gòu)包括研磨盤、轉(zhuǎn)動裝置和工件進給機構(gòu)，研磨盤的底部連接轉(zhuǎn)動裝置；所述研磨盤表面上裝有螺旋形擋板，所述研磨盤的表面粒度隨著螺旋形擋板梯度式變化；所述工件進給機構(gòu)包括工件安裝頭、工件安裝軸、滑臺、氣缸、氣缸座、直線導(dǎo)軌和滾珠絲杠，所述滑臺連接水平放置的滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌，所述滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌平行放置，滾珠絲杠的一端連接驅(qū)動裝置，滑臺在滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌的作用下在水平方向移動；所述直線導(dǎo)軌上裝有第一限位開關(guān)、第二限位開關(guān)和第三限位開關(guān)，第一限位開關(guān)裝在進料傳送帶的上方，第二限位開關(guān)裝在研磨盤的螺旋形入口處，第三限位開關(guān)裝在研磨盤的中心位置；所述滑臺上設(shè)有豎直向下的軸孔，所述工件安裝軸穿過滑臺上的軸孔，所述工件安裝軸的底部通過軸承連接工件安裝頭；所述工件安裝軸的頂部通過聯(lián)軸器連接氣缸的活塞桿，所述氣缸通過氣缸座固定在滑臺上；所述卸料機構(gòu)包括出料傳送帶，在研磨機構(gòu)加工完的工件和工件夾具進入卸料機構(gòu)，通過出料傳送帶傳送到下一道工序。
[0007]進一步的，所述轉(zhuǎn)動裝置由電機和減速器組成，并與用于控制電機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)動控制機構(gòu)相連。
[0008]進一步的，所述研磨盤的盤面粒度隨著螺旋形擋板變化，越靠近螺旋形中心，研磨盤的盤面粒度越高。
[0009]進一步的，所述驅(qū)動裝置由電機、減速器和控制器組成。
[0010]進一步的，所述滑臺與工件安裝軸通過軸承連接。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為:利用螺旋形研磨盤對工件進行連續(xù)加工，將研磨盤盤的粒度從外圈從內(nèi)圈依次增加，可以對工件進行由粗磨、到精拋不同程度的加工；研磨盤上設(shè)有螺旋形擋板，可以防止加工的時候磨屑濺落到相鄰的區(qū)域；工件進給機構(gòu)由可以被滾珠絲杠左右?guī)拥幕_和安裝在滑臺上可以被氣缸上下帶動的工件安裝軸構(gòu)成，當(dāng)開始研磨的時候，研磨盤在底部驅(qū)動電機的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，工件安裝頭在工件進給機構(gòu)的作用下移動到研磨盤內(nèi)，工件安裝頭在進入研磨盤后與研磨盤上的擋板接觸，研磨盤轉(zhuǎn)動時工件安裝頭在水平方向上會跟隨著擋板運動，工件安裝頭的運動可以帶動整個工件進給系統(tǒng)繞著旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)了工件安裝頭從螺旋形研磨盤外圈到內(nèi)圈的運動；工件安裝頭的自轉(zhuǎn)和研磨盤的轉(zhuǎn)動二者相互作用，可以實現(xiàn)待加工表面的加工紋理無序化。上述系統(tǒng)在氣缸座的作用下上下運動，從而實現(xiàn)工件安裝頭進入研磨盤與離開研磨盤。
[0012]直線導(dǎo)軌上裝有3個限位開關(guān)，分別是直線導(dǎo)軌上裝有第一限位開關(guān)、第二限位開關(guān)和第三限位開關(guān)，這3個限位開關(guān)控制驅(qū)動裝置以及平面螺旋盤的工作，它們由滑臺的觸動。我們設(shè)定:當(dāng)滑臺移動至第一限位開關(guān)時，驅(qū)動裝置停止工作，滑臺停止，此時工人安裝工件，在工人安裝完畢后，按動反向按鈕，驅(qū)動裝置開始驅(qū)動滑臺反向運動；滑臺移動至第二限位開關(guān)時，工件剛好處于平面螺旋盤的入口處，此時平面螺旋盤開始轉(zhuǎn)動，使工件進入螺旋盤，工件夾具與螺旋盤內(nèi)壁之間的摩擦力帶動工件安裝頭旋轉(zhuǎn)；當(dāng)滑臺移動至第三限位開關(guān)處時，螺旋盤停止轉(zhuǎn)動，工人取出工件，取出之后按動反向按鈕，驅(qū)動裝置開始返回運動。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單緊湊，成本較低，自動化程度高，通過螺旋形研磨盤的磨料粒度梯度化設(shè)計，可以對工件分別進行從粗磨到精拋的不同程度的加工；研磨拋光盤轉(zhuǎn)動的時候工件也會跟著自轉(zhuǎn)運動，二者的共同作用下可實現(xiàn)待加工表面的加工紋理無序化從而提高了加工效率與質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明一種可連續(xù)加工的研磨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明進料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]圖3是本發(fā)明出料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明研磨機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖俯視圖。
[0018]圖5是本發(fā)明工件安裝頭部分的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實施方式】并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0020]結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，一種可連續(xù)加工的研磨裝置，包括進料機構(gòu)，研磨機構(gòu)和卸料機構(gòu)，從進料機構(gòu)送進的工件和工件夾具在經(jīng)過研磨機構(gòu)加工后進入卸料機構(gòu)。
[0021]進料機構(gòu)包括進料傳送帶，工件夾具放在進料傳送帶上，工件安裝在工件夾具上；每個工件夾具兩邊的中央有兩個凹槽，而工件安裝頭上有個按鈕，工人按動按鈕，按鈕推動連桿從而使卡銷退出加緊位，這時工人安裝工件夾具，安裝好以后松開按鈕，在彈簧的推力下卡下回到卡緊位，與工件夾具的凹槽配合從而卡緊工件夾具。
[0022]研磨機構(gòu)包括研磨盤1、轉(zhuǎn)動裝置和工件進給機構(gòu)，研磨盤I的底部連接轉(zhuǎn)動裝置；研磨盤I表面上裝有螺旋形擋板，研磨盤I的表面粒度隨著螺旋形擋板梯度式變化。
[0023]工件進給機構(gòu)包括工件安裝頭2、工件安裝軸3、滑臺4、氣缸5、氣缸座6、直線導(dǎo)軌7和滾珠絲杠8，滑臺4連接水平放置的滾珠絲杠8和直線導(dǎo)軌7，滾珠絲杠8和直線導(dǎo)軌7平行放置，滾珠絲杠8的一端連接驅(qū)動裝置9，滑臺4在滾珠絲杠8和直線導(dǎo)軌7的作用下在水平放向移動。
[0024]直線導(dǎo)軌7上裝有第一限位開關(guān)10、第二限位開關(guān)11和第三限位開關(guān)12，第一限位開關(guān)10裝在進料傳送帶13的上方，當(dāng)滑臺4移動到第一限位開關(guān)10上方時觸動第一限位開關(guān)10，滑臺4停止移動，同時手動將工件夾具裝在工件安裝頭2上；第二限位開關(guān)11裝在研磨盤I的螺旋形入口處，當(dāng)滑臺4移動到第二限位開關(guān)11上方時觸動第二限位開關(guān)11，工件進入研磨盤加工區(qū)，此時啟動電機，研磨盤I開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)滑臺移動到第三限位開關(guān)12上方時觸動第三限位開關(guān)12，此時研磨盤I停止運動，工人將工件安裝頭2上工件卸下，放到出料傳送帶14上。
[0025]滑臺4上設(shè)有豎直向下的軸孔，工件安裝軸3穿過滑臺4上的軸孔，工件安裝軸3的底部通過軸承連接工件安裝頭2 ;工件安裝軸3的頂部通過聯(lián)軸器連接氣缸5的活塞桿，氣缸5通過螺栓固定在氣缸座6上，氣缸座6通過螺栓固定在固定在滑臺4上。
[0026]卸料機構(gòu)包括出料傳送帶14，在研磨機構(gòu)加工完的工件和工件夾具進入卸料機構(gòu)，通過出料傳送帶14傳送到下一道工序。
[0027]轉(zhuǎn)動裝置由電機和減速器組成，并與用于控制電機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)動控制機構(gòu)相連。
[0028]研磨盤I的盤面粒度隨著螺旋形擋板變化，越靠近螺旋形中心，研磨盤的盤面粒度越高。
[0029]驅(qū)動裝置9由電機、減速器和控制器組成，驅(qū)動裝置用于控制滾軸絲杠的運動。
[0030]滑臺4與工件安裝軸3通過軸承連接，防止工件安裝軸3在加工的時候竄動影響研磨的精度。
[0031]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述【具體實施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【權(quán)利要求】
1.一種可連續(xù)加工的研磨裝置，其特征在于:包括進料機構(gòu)，研磨機構(gòu)和卸料機構(gòu)，工件和工件夾具從送料機構(gòu)進入研磨機構(gòu)，在研磨機構(gòu)中加工完畢后通過卸料機構(gòu)送出； 所述進料機構(gòu)包括進料傳送帶，工件夾具放在進料傳送帶上，工件安裝在工件夾具上； 所述研磨機構(gòu)包括研磨盤、轉(zhuǎn)動裝置和工件進給機構(gòu)，研磨盤的底部連接轉(zhuǎn)動裝置；所述研磨盤表面上裝有螺旋形擋板，所述研磨盤的表面粒度隨著螺旋形擋板梯度式變化； 所述工件進給機構(gòu)包括工件安裝頭、工件安裝軸、滑臺、氣缸、氣缸座、直線導(dǎo)軌和滾珠絲杠，所述滑臺連接水平放置的滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌，所述滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌平行放置，滾珠絲杠的一端連接驅(qū)動裝置，滑臺在滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌的作用下在水平方向移動； 所述直線導(dǎo)軌上裝有第一限位開關(guān)、第二限位開關(guān)和第三限位開關(guān)，所述第一限位開關(guān)裝在進料傳送帶的上方，第二限位開關(guān)裝在研磨盤的螺旋形入口處，第三限位開關(guān)裝在研磨盤的中心位置； 所述滑臺上設(shè)有豎直向下的軸孔，所述工件安裝軸穿過滑臺上的軸孔，所述工件安裝軸的底部通過軸承連接工件安裝頭；所述工件安裝軸的頂部通過聯(lián)軸器連接氣缸的活塞桿，所述氣缸通過氣缸座固定在滑臺上； 卸料機構(gòu)包括出料傳送帶，在研磨機構(gòu)加工完的工件和工件夾具進入卸料機構(gòu)，通過出料傳送帶傳送到下一道工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可連續(xù)加工的研磨裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動裝置由電機和減速器組成，并與用于控制電機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)動控制機構(gòu)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可連續(xù)加工的研磨裝置，其特征在于:所述研磨盤的盤面粒度隨著螺旋形擋板變化，越靠近螺旋形中心，研磨盤的盤面粒度越高。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可連續(xù)加工的研磨裝置，其特征在于:所述驅(qū)動裝置由電機、減速器和控制器組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可連續(xù)加工的研磨裝置，其特征在于:所述滑臺與工件安裝軸通過軸承連接。
【文檔編號】B24B37/00GK103846779SQ201410079960
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】謝毅 申請人:浙江工商大學(xué)