CN100546770C - 抛光垫修整装置 - Google Patents

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Abstract

一种抛光垫修整装置,包括支架板、修整环、直线导轨、往复运动驱动机构、径向移动驱动电机以及旋转驱动电机,所述的两根直线导轨水平安装在支架板的下方,所述的径向移动驱动电机固定在支架板的上方,所述的径向移动驱动电机安装在支架板上,所述的径向移动驱动电机与往复运动驱动机构传动连接,所述往复运动驱动机构可水平滑动地套装在直线导轨上,所述的修整环安装在往复运动驱动机构的下方,所述旋转驱动电机与往复运动驱动机构固定连接,所述旋转电机的输出轴通过传动机构上的拔杆传动联接修整环。本发明实现在线修整抛光垫的平面精度、使加工周期缩短、加工后的工件表面具有良好的均匀度。

Description

抛光垫修整装置
技术领域
本发明涉及抛光机领域,尤其是一种抛光垫修整装置(或称研磨盘修整装置)。 背景技术
传统的研磨、抛光机在加工工件的过程中,无法在线修整抛光盘(研磨盘)
的平面精度,随着加工过程的不断进行,抛光盘的平面精度会越来越差,而采用
离线式修整平面精度。因而很难保证工件在加工过程中获得极高的平面精度,也
很难在较短的时间内获得高的表面质量。存在的缺点:1 、无法实现在线修整抛
光盘的平面精度;2、延长了加工周期;3、不能完全保证抛光盘的平面度。
经实验结果发现,不当的抛光盘表面修整,将造成抛光盘表面的恶化,更将
造成去除率的下降,且由工件表面的测量结果发现工件表面经研磨后存在着极大
的非均匀度。
发明内容
为了克服已有的抛光机无法实现在线修整抛光垫的平面精度、加工周期长、 加工后的工件表面存在极大的非均匀度的不足,本发明提供一种实现在线修整抛 光垫的平面精度、加工周期縮短、加工后的工件表面具有良好的均匀度的抛光垫 修整装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种抛光垫修整装置,包括支架板、修整环、直线导轨、往复运动驱动机构、 径向移动驱动电机以及旋转驱动电机,所述的两根直线导轨水平安装在支架板的 下方,所述的径向移动驱动电机固定在支架板的上方,所述的径向移动驱动电机 与往复运动驱动机构传动连接,所述往复运动驱动机构可水平滑动地套装在直线 导轨上,所述的修整环安装在往复运动驱动机构的下方,所述旋转驱动电机与往复运动驱动机构固定连接,所述旋转驱动电机的输出轴与修整环传动连接。
作为优选的一种方案:所述的往复运动驱动机构下方安装套管,所述套管下 端安装修整环,所述的抛光垫修整机构还包括加载装置,所述加载装置垂直安装 在往复运动驱动机构上,所述的加载转置连接压力调节螺杆,所述的压力调节螺 杆与修整环球头连接,所述的压力调节螺杆安装在套管内。
进一歩,所述的往复运动驱动机构包括径向移动距离调节板和行程调节板, 所述的径向移动驱动电机的输出轴与径向移动距离调节板固定连接,所述的径向 移动距离调节板的一端通过滚轮与行程调节板上沟槽配合,所述行程调节板可水 平滑动地套装在直线导轨上,所述的修整环安装在行程调节板的下方,所述旋转 驱动电机与行程调节板固定连接。
再进一步,所述的沟槽有至少两个以上,所述至少两个以上的沟槽呈相互平 行布置;所述的径向移动距离调节板上设有矩形形槽,所述的径向移动驱动电机 的输出轴通过螺钉固定安装在所述矩形形槽上。
所述的加载装置为气动加载装置或液压加载装置。
所述的抛光垫修整机构包括智能控制平台,所述的智能控制平台连接径向移 动驱动电机、旋转驱动电机和加载装置。
所述旋转驱动电机的输出轴上设有主动齿轮、所述主动齿轮通过同步带连接
被动齿轮,所述被动齿轮安装在所述的往复运动驱动机构上的轴上,所述的被动
齿轮套接有拔杆,所述的拔杆同时也套接修整环上面,所述的拔杆在2^i弧度范
围内有至少三个以上。
本发明的技术构思为:在抛光机上增加修整环,由修整环旋转驱动电机带动
修整环转动,修整环旋转驱动电机与行程调节板固定连接,安装在支架板上的直
线运动轨道上,固定安装在支架板上的修整机构径向移动驱动电机带动安装在其轴上的径向移动距离调节板旋转,径向移动距离调节板通过安装在其一端的滚轮 驱动行程调节板在直线运动轨道上沿抛光盘径向移动,从而带动修整环沿抛光盘 径向移动。在智能控制面板上按下电源开关,根据不同的抛光盘,设定相应的程 序,(1)调节旋转驱动电机的旋转速度,通过皮带轮带动修整环转动;(2)调节 径向驱动电机的旋转速度,带动修整环在抛光盘半径方向上移动,并在不同的区 域内停留相应的时间。根据抛光垫半径的大小,调节径向移动距离调节板在电机 轴上的安装位置,,就可调节修整环的径向行程,使修整环在预定的行程区间做自 动直线往返运动;改变修整环的转动速度和直线往复运动速度、停留时间的组合, 结合调整修整压力的大小,满足不同大小,不同材料抛光垫的修整要求。修整环 开有排屑槽的底面与抛光垫表面的摩擦对抛光盘面进行在线修整,并且采用了智 能控制系统和高精密的光栅测控系统,对修整环的转速和修整环在抛光盘不同区 域停留的时间进行高精度的控制,在配套工艺条件下可获得极高的加工精度、表 面质量以及产品质量的 一致性。
在特定的修整程序下,通过求得工件表面上的速度分布,进而计算出半径方 向的平均速度分布,并用以检查平均速度与去除率之间的关系,此一模式可用于 找出砂轮表面最优的修整程序。
将抛光垫表面区分成若干个区域,各区域是以抛光垫的中心点与修整环中心 点之间的距离为界定范围,并设定修整环在各区域的相对停留时间,则修整环将 依据所设定的转速、压力与各区域的相对停留时间在抛光垫的半径方向来回移动, 从而使抛光垫达到平坦修整的目的,即修整程序伴随着抛光程序同时进行。修整 环在抛光盘的径向的设定范围内来回扫动,进而除去沉积在抛光垫表面上的研磨 微粒,工件表面经磨耗后产生的碎屑,并且刮除抛光垫表面的老化结构。修整环 在加工中不仅做自转运动,而且还沿抛光垫径向移动,并通过智能控制系统使修 整环在抛光垫的各个区域停留时间不同,使其运动轨迹可以更好地覆盖到整个抛
6光盘表面,达到对抛光盘的均匀修整。这种时时刮除抛光垫工作表面的运动方式, 可始终使抛光垫保持最佳的工作状态,工件被加工表面的去除率能保持在固定的 范围内,不会因为抛光垫在长期的使用后,抛光垫表面各处磨损不一致,而造成 工件被加工表面各点去除量有明显差异,产生工件被加工表面的不平。
本发明的有益效果主要表现在:1、能够实现在线修整抛光盘的平面精度、获
得很高的平面加工精度;2、縮短工件的加工周期;3、可修整平行度:采用偏心
载荷修正工件的平行度;4、修整环与工件载荷精确控制:采用智能传感器,闭环
控制修整环作用气缸,精度可达0.02%,可精确稳定控制修整环的载荷以及修整
环在抛光垫各个区域停留的时间,满足精密加工要求;5、制作方便,工艺性强;
6、结构紧凑美观,占据空间小。 附图说明
图1是抛光垫修整装置在抛光机中的正视图。 图2是修整环运动时的俯视图。 图3是往复运动驱动机构的示意图。 图4修整环旋转驱动示意图 具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图l、图2、图3和图4, 一种抛光垫修整装置,包括支架板4、修整环 3、直线导轨5、往复运动驱动机构、径向移动驱动电机9以及旋转驱动电机6, 所述的两根直线导轨5水平安装在支架板4的下方,所述的径向移动驱动电机9 固定在支架板4的上方,所述的径向移动驱动电机9与往复运动驱动机构传动连 接,所述往复运动驱动机构可水平滑动地套装在直线导轨5上,所述的修整环3 安装在往复运动驱动机构的下方,所述旋转驱动电机6与往复运动驱动机构固定连接,所述旋转驱动电机6与往复运动驱动机构固定连接,所述旋转驱动电机6 的输出轴与修整环3传动连接。
所述旋转驱动电机6的输出轴上设有主动齿轮、所述主动齿轮通过同歩带连 接被动齿轮,所述被动齿轮安装在所述的往复运动驱动机构上的轴上,所述的被 动齿轮套接有拔杆14,所述的拔杆14同时也套接修整环3上面,所述的拔杆在2 兀弧度范围内有至少三个以上。
所述的往复运动驱动机构下方安装套管,所述套管下端安装修整环3,所述 的抛光垫修整机构还包括加载装置,所述加载装置垂直安装在往复运动驱动机构 上,所述的加载转置连接压力调节螺杆,所述的压力调节螺杆与修整环3球头连 接,所述的压力调节螺杆安装在套管内。
所述的往复运动驱动机构包括径向移动距离调节板12和行程调节板8,所述 的径向移动驱动电机9的输出轴11与径向移动距离调节板12固定连接,所述的 径向移动距离调节板12的一端通过滚轮13与行程调节板8上沟槽配合,所述行 程调节板8可水平滑动地套装在直线导轨5上,所述的修整环3安装在行程调节 板8的下方,所述旋转驱动电机6与行程调节板8固定连接。
所述的沟槽有至少两个以上,所述至少两个以上的沟槽呈相互平行布置;所 述的径向移动距离调节板12上设有矩形槽,所述的径向移动驱动电机9的输出轴 通过螺钉固定安装在所述矩形槽上。
所述的加载装置为气动加载装置或液压加载装置。所述的抛光垫修整机构包 括智能控制平台1,所述的智能控制平台1连接径向移动驱动电机9、旋转驱动电 机6和加载装置。
本实施例的抛光垫修整装置具有旋转运动和直线往复运功,并且在抛光垫不 同的区域有不同的停留时间,以实现抛光垫表面全局平坦化修整。旋转运动和直线往复运动,以及修整环在各个区域停留的时间大小都可调。
利用抛光机两侧立柱10固定安装支架板4,修整装置采用吊装的形式固定在 支架板4上,支架板4水平安装在两根立柱10上,两根直线导轨5水平安装在支 架板下方,径向驱动电机9固定在支架板上方,径向驱动电机输出轴11带动安装 上电机轴上的径向移动距离调节板12旋转,径向移动距离调节板一端的滚轮13 也绕驱动电机输出轴11的轴心转动。滚轮13与行程调节板8的沟槽相配合,由 于行程调节板8滑动地安装在直线导轨5上,所以在滚轮13随电机轴11转动时, 滚轮13在行程调节板8的沟槽内推动行程调节板8沿直线导轨5往复直线运动, 旋转驱动电机6与往复运动驱动机构的行程调节板8的支板固接在一起,支板安 装在直线导轨5上,它们都可在直线导轨5上自由滑动。气压(或液压)加载装 置7固定安装在行程调节板8的支板上,通过安装套管与修整环球头连接。智能 控制平台2控制修整环旋转驱动电机6转动,修整环旋转驱动电机6驱动轴V和 轴IV上的传动机构15 (可用同步带、齿轮等结构)将带动套接在轴IV上的从动 齿轮的拔杆14旋转,拔杆14下端套接在修整环3上面,因而驱动修整环3自转。 本实施例的工作过程:在抛光机上增加修整环,由修整环旋转驱动电机带动 修整环转动,与径向移动距离调节板固定连接的修整环旋转驱动电机安装在支架 板上。行程调节板滑动安装在支架板上的直线运动导轨上。固定安装在支架板上 的修整机构径向移动电机驱动往复运动驱动机构在直线导轨上移动,进而带着修 整环沿抛光盘径向移动。在智能控制面板上按下电源开关,根据不同的抛光盘, 设定相应的程序,(1)调节旋转驱动电机的旋转速度,通过同歩带轮(或齿轮) 带动修整环转动;(2)调节径向驱动电机的旋转速度,可调节修整环在抛光盘半 径方向上移动,并在不同的区域内停留相应的时间。根据抛光垫半径的大小,移 动安装在电机输出轴上的径向移动距离调节板,来调整径向移动距离调节板一端 的滚轮与电机输出轴轴心的距离或通过将径向移动距离调节板一端的滚轮置于行
9程调节板的不同沟槽内来达到调整修整环径向移动行程,可使修整环在预定的行 程区间做直线往返运动;改变修整环的转动速度和直线往复运动速度、停留时间 的组合,结合调整修整压力的大小,满足不同大小,不同材料抛光垫的修整要求。 修整环开有排屑槽的底面与抛光垫表面的摩擦对抛光盘面进行在线修整,并且采 用了智能控制系统和高精密的光栅测控系统,对修整环的转速和修整环在抛光盘 不同区域停留的时间进行高精度的控制,在配套工艺条件下可获得极高的加工精 度、表面质量以及产品质量的一致性。

Claims (5)

1、一种抛光垫修整装置,所述的抛光垫修整装置包括支架板、修整环、两根直线导轨、往复运动驱动机构、径向移动驱动电机以及旋转驱动电机,所述的两根直线导轨水平安装在支架板的下方,所述的径向移动驱动电机固定在支架板的上方,所述的径向移动驱动电机与往复运动驱动机构传动连接,所述往复运动驱动机构可水平滑动地套装在直线导轨上,所述的修整环安装在往复运动驱动机构的下方,所述旋转驱动电机与往复运动驱动机构固定连接,所述旋转驱动电机的输出轴与修整环传动连接;所述的往复运动驱动机构下方安装套管,所述套管下端安装修整环,所述的抛光垫修整装置还包括加载装置,所述加载装置垂直安装在往复运动驱动机构上,所述的加载转置连接压力调节螺杆,所述的压力调节螺杆与修整环球头连接,所述的压力调节螺杆安装在套管内;其特征在于:所述的往复运动驱动机构包括径向移动距离调节板和行程调节板,所述的径向移动驱动电机的输出轴与径向移动距离调节板固定连接,所述的径向移动距离调节板的一端通过滚轮与行程调节板上沟槽配合,所述行程调节板可水平滑动地套装在直线导轨上,所述的修整环安装在行程调节板的下方,所述旋转驱动电机与行程调节板固定连接。
2、 如权利要求1所述的抛光垫修整装置,其特征在于:所述的沟槽有至少两个以 上,所述至少两个以上的沟槽呈相互平行布置;所述的径向移动距离调节板上设 有矩形槽,所述的径向移动驱动电机的输出轴通过螺钉固定安装在所述矩形槽上。
3、 如权利要求1或2所述的抛光垫修整装置,其特征在于:所述的加载装置为气 动加载装置或液压加载装置。
4、 如权利要求3所述的抛光垫修整装置,其特征在于:所述的抛光垫修整装置包括肖能控制,台,所述的智能控制平台连接径向移动驱动电机.,旋转驱动电机和加载装置。
5、如权利要求1所述的抛光垫修整装置,其特征在于:所述旋转驱动电机的输出 轴上设有主动齿轮,所述主动齿轮通过同步带连接被动齿轮,所述被动齿轮安装 在所述的往复运动驱动机构上的轴上,所述的被动齿轮套接有拔杆,所述的拔杆 同时也套接修整环上面,所述的拔杆在2 it弧度范围内有至少三个。
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