CN103192324A - 一种研磨抛光机的磨料自动添加装置 - Google Patents

Abstract

一种研磨抛光机的磨料自动添加装置，属于材料表面加工领域。包括储粉罐导流管、筛网、震动电机、偏心震子、固定装置、导线、时间控制器；导流管一端通过板牙形成M6螺纹，与储粉罐形成配合连接；筛网通过自锁带固定在导流管另一端，震动电机通过固定装置固定在导流管外侧，随着偏心震子的转动带动震动电机产生震动，从而使得整个加粉装置产生震动；震动电机通过导线连接时间控制器。本发明结构简单，体积小，只要对铜筛网进行更换即可实现不同粉料的添加，磨料添加量及频率可任意调节，并可在时间控制器上显示，非常方便、直观。通过调节时间控制器控制震动电机的震动频率及占空比，能使得研磨效率和磨料消耗比实现最大化。

Description

一种研磨抛光机的磨料自动添加装置

 

技术领域：

本发明涉及一种用于人工晶体或金属样品研磨抛光过程中，自动添加磨料的装置，特别是自支撑金刚石膜的研磨抛光中自动添加金刚石粉的装置，属于材料表面加工领域。

 

背景技术：

       大多数晶体材料或金属制样的机械研磨抛光普遍采用硬度较高的粉体材料作为磨料，这些磨料粉包括SiC、Al₂O₃、玻璃珠等。但是对于金刚石自支撑膜来说，其本身硬度已是目前已知自然界中最高，无法采用这些常规磨料进行研磨，只能选择金刚石粉作为研磨料。目前，采用金刚石粉作为磨料的机械研磨方式是唯一能加工自支撑金刚石厚膜的技术。

    目前在自支撑金刚石膜的研磨过程中，主要采用人工添加金刚石粉的方式，即由固定工人每隔数分钟往研磨盘上添加少量金刚石粉。由于金刚石膜硬度非常大，即使选用金刚石粉对其进行研磨抛光也是相当的费时。因此，往往研磨一块大面积金刚石自支撑膜需要十几天甚至几十天的时间，耗时耗力。这种手工加粉方式，不但需要长时间的固定人员投入，而且加粉间隔时间以及每次加粉量都难以保证，严重影响了金刚石膜的研磨质量，并增加了研磨成本。

虽然目前针对机械研抛过程中自动添加磨料的装置已有报道。比如中国实用新型专利01250803.9公开了一种自动滴料器的结构，由混料桶装置、驱动器和送料装置组成，可实现自动滴料。但该装置由于设计结构复杂，在实际使用过程中出现了传动不可靠；工作状态无显示，需靠人工经验调整；易堵塞造成磨料不滴等缺点。后来，发明人在此基础上进行了改进，在中国专利200520092003.9中，公开了一种旋片式流量控制阀的自动滴料器，基本解决了滴料堵塞、送料不均等问题。发明专利200620135632.X也公开了一种自动滴料器的结构，可安装在机壳内，具备整体结构美观，较精确的调节液滴流量等优点。

以上几个自动滴料器的装置，均在一定程度上实现了由人工添加研磨料过渡到自动控制磨料添加的目的，但是在实际过程中，也存在一些弊端，比如：①结构过于复杂，使得自动滴料器的成本居高不下；②选用的磨料滴液均是与水混合的悬浮液，而对于金刚石粉来说，由于金刚石粉表面惰性强，浸润性差，难以与水混合形成悬浮液，采用上述滴料装置后，将很容易造成滴管阻塞；③无法实现脉冲控制，金刚石粉价格要远高于普通磨料。因此从节省磨料的角度考虑，需优化磨料供给速率，使得金刚石粉的研磨效率和利用率达到优化。

       

发明内容：

本发明提供一种在人工晶体或金属制品的研磨抛光过程中，实现稳定自动添加固体磨料粉末的装置及其制造方法。该发明可克服已有技术中的一些技术缺陷，提高材料的研磨抛光效率，降低加工成本，特别适用于金刚石自支撑膜的研磨抛光过程。

一种研磨抛光机的磨料自动添加装置，其特征在于：主要包括储粉罐、导流管、筛网、震动电机、偏心震子、固定装置、导线、时间控制器等。储粉罐内部底面导出圆弧角，底部中心部位打通孔后攻丝，形成M6的螺纹通孔。导流管由一不锈钢管加工而成，一端通过板牙形成M6螺纹，与储粉罐形成配合连接。筛网通过自锁带固定在导流管另一端，根据加粉粒度不同，选取不同孔径的铜筛网。震动电机通过固定装置固定在导流管外侧，随着偏心震子的转动带动震动电机产生震动，从而使得整个加粉装置产生震动。震动电机的供电由时间控制器提供，通过导线进行连接，时间控制器采用脉冲供电，使得震动电机产生脉冲震动。

底部中间打孔并攻丝，为便导流管的安装与拆卸。所述震动电机为小功率电机，偏心震子的转动带动电机的震动。所述筛网为铜筛网，孔径根据铜筛网的规格而定。所述时间控制器为一电流控制器，通过程序的设定可以控制直流电源的通断时间和频率，并能实现自动关闭以及定时功能。所述固定装置为一金属支架，通过伸出的横梁与储粉罐进行连接，通过螺丝进行固定连接。

储粉罐为储存金刚石粉的容器，内表面底部的倒角可确保金刚石粉在震动情况下顺利往下流动。导流管与储粉罐通过螺纹连接，便于拆卸与更换部件，同时也便于清洗以备不同粒度的金刚石粉的储存和自动添加。铜筛网为磨料粉阻隔部件，根据研磨过程所采用的粉体粒度不同，对铜筛网进行选择性更换。铜筛网通过自锁带固定在导流管端部。震动电机固定在导流管上，随着震动电机的震动，带动导流管内部粉体进行流动，通过铜筛网后滴在研磨盘上。震动电机停止工作时，由于研磨粉体相互之间的挤压受力，粉体不再由导流管中滴出，加粉结束。

时间控制器通过导线连接震动电机并进行控制，可以实现震动电机的通断控制，从而保证震动电机对储粉罐施加脉冲震动力。时间控制器为一多功能电流通断控制器，可设置通电时间与断电时间。通电时间可设置0-99秒间任意值，断电时间同样可设置0-99秒之间任意值。通过两个时间的设定，可控制震动电机的震动频率和占空比、以及单次震动时间。从而确定滴粉器的每次滴粉量和频率。

该装置可用于金刚石自支撑膜研磨抛光过程中，往研磨盘上按照设定时间参数定时定量添加金刚石粉，实现金刚石自支撑膜研磨过程的无人值守。

此发明的优点与积极效果为：

1、结构非常简单，体积小，可通过简单的支架在抛光盘上任意移动，甚至可以通过简单的安装将其固定在研磨装置的一个工位上，形成连续往复的加粉作业；

2、依据添加研磨粉料的大小更换铜筛网。在金刚石膜研磨过程中，随着研磨进度的不同，添加的磨料粒度也随之改变，采用此装置只要对铜筛网进行更换即可实现不同粉料的添加。

3、磨料添加量及频率可任意调节，并可在时间控制器上显示，非常方便、直观。通过调节时间控制器，进而控制震动电机的震动频率及占空比，使得研磨效率和磨料消耗比实现最大化。

4、具有自动停机功能，时间控制器可与研磨抛光盘进行连接，使得研磨和加粉同时工作或停止。

5、核心部件均为不锈钢材质，经久耐用。

 

附图说明：

图1为本发明的整体结构示意图

图中标号名称：1．不锈钢储粉罐，2．导流管，3．筛网，4．震动电机，5．偏心震子，6．固定装置，7．导线，8．时间控制器

具体实施方案：

本发明提供一种在人工晶体或金属制品的研磨抛光过程中，实现稳定自动添加固体磨料粉末的装置及其制造方法。该装置主要包括储粉罐、导流管、筛网、震动电机、固定装置、导线、时间控制器等。

首先，采用不锈钢材质加工出圆柱形储粉罐1，壁厚2mm，内部直径25mm，高35mm。储粉罐1内部底面导出圆弧角，底部中心部位打通孔后攻丝，形成M6的螺纹通孔。导流管2由一不锈钢管加工而成，一端通过板牙形成M6螺纹，与储粉罐1形成配合连接。筛网3通过自锁带固定在导流管另一端，根据加粉粒度不同，选取不同孔径的铜筛网。震动电机4通过固定装置6固定在导流管外侧，随着偏心震子5的转动带动震动电机4产生震动，从而使得整个加粉装置产生震动。震动电机4的供电由时间控制器8提供，通过导线7进行连接，时间控制器8采用脉冲供电，使得震动电机4产生脉冲震动。

工作过程中，首先设定时间控制器8的工作参数，此时可模拟人工加粉状态，使其达到或超过平时人工加粉的研磨效果。即通过控制通电时间和断电时间，使得加粉过程呈脉冲状态，这样既保证了研磨过程中研磨盘上始终有磨料存在和更新，同时又节约了磨料。既达到了研磨效果，又节约了磨料消耗，同时减少了人力成本，保证了每次加料的均匀性和不间断性，大大提高了研磨效率。

 

实施例

在大面积自支撑金刚石膜研磨过程中，采用机械研磨方式是最为有效，也是唯一被广泛采用的方式。但是金刚石膜硬度极大，即使采用成本很高的金刚石粉作为研磨料，其研磨定型周期也是非常长，少则十几天，多则几十天。目前主要的磨料添加方式还是靠工人长时间蹲守在研磨机旁手工添加金刚石粉，非常原始而且效率难以保证。

采用该发明提供的自动研磨加粉器，可以较为有效的减少工人的工作强度，提高研磨效率和稳定性。大面积金刚石膜的研磨周期从30天左右减少到了15天，经过多次的更换不同粒度的金刚石粉，最终研磨后的金刚石自支撑膜表面粗超度为1μm左右，可以直接进入下一道抛光工序。采用自动研磨加粉器，不需要人工长时间的值守，提高了生产效率，降低了劳动强度，解放出来的人工可以从事其它工作，只需不定时的观察研磨状态，定期的添加磨料即可。

Claims (5)

1.一种研磨抛光机的磨料自动添加装置，其特征在于：包括储粉罐（1）、导流管（2）、筛网（3）、震动电机（4）、偏心震子（5）、固定装置（6）、导线（7）、时间控制器（8）；储粉罐（1）内部底面导出圆弧角，底部中心部位打通孔后攻丝，形成M6的螺纹通孔；导流管（2）由一不锈钢管加工而成，一端通过板牙形成M6螺纹，与储粉罐（1）形成配合连接；筛网（3）通过自锁带固定在导流管另一端，震动电机（4）通过固定装置（6）固定在导流管外侧，随着偏心震子（5）的转动带动震动电机（4）产生震动，从而使得整个加粉装置产生震动；震动电机（4）通过导线（7）连接时间控制器（8）。

2.根据权利要求1所述一种研磨抛光机的磨料自动添加装置，其特征在于：所述筛网为铜筛网，孔径根据铜筛网的规格而定，铜筛网通过自锁带固定在导流管端部。

3.根据权利要求1所述一种研磨抛光机的磨料自动添加装置，其特征在于：所述时间控制器为一电流控制器，通过程序的设定能控制直流电源的通断时间和频率，并能实现自动关闭以及定时功能；通电时间设置为0-99秒间任意值，断电时间同样设置为0-99秒之间任意值；通过两个时间的设定，控制震动电机的震动频率和占空比、以及单次震动时间，而确定滴粉器的每次滴粉量和频率。

4.根据权利要求1所述一种研磨抛光机的磨料自动添加装置，其特征在于：所述固定装置为一金属支架，通过伸出的横梁与储粉罐进行连接，通过螺丝进行固定连接。

5.根据权利要求1所述一种研磨抛光机的磨料自动添加装置，其特征在于：时间控制器（8）采用脉冲供电，使得震动电机（4）产生脉冲震动。