CN103846774B - 一种滚筒式研磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滚筒式研磨装置，适用于光学元件、非晶薄膜衬底等工件表面的研磨与抛光加工。包括圆形滚筒、中心支架、移动块、电机和工件安装台，所述圆形滚筒套在中心支架上，所述圆形滚筒的内壁涂有不同粒度的磨料，所述圆形滚筒内壁的磨料粒度在沿着圆形滚筒中心轴的方向依次递增；所述圆形滚筒的外壁上设有一圈外齿轮，所述外齿轮外接电机。本发明结构简单紧凑，成本较低，自动化程度高，通过圆形滚筒研磨盘的磨料粒度梯度化设计，可以对工件分别进行从粗磨到精抛的不同程度的加工；圆形滚筒转动的时候工件也会在电机的带动下自转，二者的共同作用下可实现待加工表面的加工纹理无序化从而提高了加工效率与质量。

Description

一种滚筒式研磨装置

技术领域

本发明涉及一种滚筒式研磨装置，适用于光学元件、非晶薄膜衬底等工件表面的研磨与抛光加工。

背景技术

研磨是利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，通过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行的精整加工（如切削加工）。研磨可用于加工各种金属和非金属材料，加工的表面形状有平面，内、外圆柱面和圆锥面，凸、凹球面，螺纹，齿面及其他型面。加工精度可达IT5～01，表面粗糙度可达Ra0.63～0.01微米。

抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的，有时也用以消除光泽（消光）。

当我们需要对代加工工件进行光整加工，用以改善工件表面粗糙度或强化其表面的加工过程，通常同时采用研磨和抛光。传统的利用研磨盘或者抛光盘的光整系统将研磨与抛光工序分开，使得由研磨过度到抛光时系统需要将研磨盘更换为抛光盘，很难提升加工效率。即使是单一的研磨加工，单一磨粒粒度的研磨盘也并不能使工件完全达到所需的表面粗糙度或者需要很长的加工时间。且传统的研磨和抛光系统，加工时需要人为添加砝码或由工件和承托工件的器件本身的重力来决定施加于工件表面与研磨盘（或抛光盘）表面的压力，这使得所是施加的压力不能根据加工需求得到动态调节而且无法得到低于工件和承托工件的器件本身的重力的压力，在更换研磨盘或抛光盘后需添加或者更换砝码，由于砝码的质量固定，很难实现施加压力的连续变化，从而影响了加工质量，并且受人为因素影响大，很难实现自动化。

发明内容

为了克服现有技术加工中存在的加工效率低、自动化程度不高、抛光和研磨加工需要分开等缺点，本发明提供一种可以集粗磨、精磨、粗抛、精抛为一体的一种滚筒式研磨装置。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种滚筒式研磨装置，包括圆形滚筒、中心支架、移动块、电机和工件安装台，所述圆形滚筒套在中心支架上，所述圆形滚筒的内壁涂有不同粒度的磨料，所述圆形滚筒内壁的磨料粒度在沿着圆形滚筒中心轴的方向依次递增；所述圆形滚筒的外壁上设有一圈外齿轮，所述外齿轮外接电机；

所述中心支架呈十字形，四端支出部分设有凹槽，分别为第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽，所述四个凹槽内均设有传送皮带，所述传送皮带通过转动轴和皮带轮带动传送皮带在凹槽内传动，所述转动轴穿过凹槽并伸出凹槽外；所述第一凹槽的转动轴一端装有主动轮，所述主动轮与外部电机连接，所述第一凹槽的转动轴的另一端装有第一锥形齿轮，所述第二凹槽的转动轴两端分别装有第二锥形齿轮和第三锥形齿轮，所述第三凹槽的转动轴两端分别装有第四锥形齿轮和第五锥形齿轮，所述第四凹槽的转动轴的一端装有第六锥形齿轮，所述第一锥形齿轮与第二锥形齿轮、第三锥形齿轮与第四锥形齿轮、第五锥形齿轮与第六锥形齿轮均互相啮合；外部电机带动主动轮转动时第一锥形齿轮会跟随主动轮一起转动，第二锥形齿轮在第一锥形齿轮的带动下转动，从而带动第二凹槽内的皮带轮传动，第二锥形齿轮的转动会通过转动轴带动第三锥形齿轮转动，第三锥形齿轮与第四锥形齿轮啮合，第四锥形齿轮被带动着一起转动，第四锥形齿轮转动时第三凹槽内的皮带轮跟随者转动轴一起转动，同时第五锥形齿轮跟着转动，第六锥形齿轮与第五锥形齿轮啮合，第六锥形齿轮也会跟着转动，带动第四凹槽内皮带轮的传动；

所述传送皮带上设有安装孔，工件安装台安装在传送皮带的安装孔上；

所述工件安装台包括安装座、气囊、微型电机和工件安装头，所述安装座底部设有安装凸台，所述安装座通过安装凸台安装在传送皮带上，所述安装座上设有凹槽，所述气囊装在安装座上的凹槽内，所述微型电机装在凹槽内并且微型电机底部与气囊连接，所述工件安装头连接微型电机；所述安装座的凹槽底部设有气囊的充气孔。

进一步的，所述工件安装台的数量与传送皮带上安装孔的数量一致。

本发明的技术构思为：利用圆形滚筒的内壁涂有不同粒度的磨料，所述圆形滚筒内壁的磨料粒度在沿着圆形滚筒中心轴的方向依次递增；工件安装在工件安装台上，工件安装台装在可水平移动的传送带上，传送带所在的中心支架并不转动，但是圆形滚筒会在外圈齿轮的带动下进行转动，同时工件安装台内设有电机，可以带动工件的自转，二者的相对运动可以实现待加工表面的加工纹理无序化。

气囊的作用是提供研磨加工时所需的力，同时可以压紧圆形滚筒是滚筒不会无序运动。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明结构简单紧凑，成本较低，自动化程度高，通过圆形滚筒研磨盘的磨料粒度梯度化设计，可以对工件分别进行从粗磨到精抛的不同程度的加工；圆形滚筒转动的时候工件也会在电机的带动下自转，二者的共同作用下可实现待加工表面的加工纹理无序化从而提高了加工效率与质量。

附图说明

图1是本发明一种滚筒式研磨装置的结构示意图的主视图。

图2是本发明一种滚筒式研磨装置的结构示意图的左视图。

图3是本发明一种滚筒式研磨装置的结构示意图的立体图。

图4是本发明工件安装台的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

结合图1、图2、图3和图4，一种滚筒式研磨装置，包括圆形滚筒1、中心支架2、电机和工件安装台3，圆形滚筒1套在中心支架2上，圆形滚筒1的内壁涂有不同粒度的磨料，圆形滚筒1内壁的磨料粒度在沿着圆形滚筒中心轴的方向依次递增；圆形滚筒1的外壁上设有一圈外齿轮，外齿轮外接电机；

中心支架2呈十字形，四端支出部分设有凹槽，分别为第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽，四个凹槽内均设有传送皮带11，传送皮带11通过转动轴和皮带轮带动传送皮带11在凹槽内传动，转动轴穿过凹槽并伸出凹槽外；第一凹槽的转动轴一端装有主动轮4，主动轮4与外部电机连接，第一凹槽的转动轴的另一端装有第一锥形齿轮5，第二凹槽的转动轴两端分别装有第二锥形齿轮6和第三锥形齿轮7，第三凹槽的转动轴两端分别装有第四锥形齿轮8和第五锥形齿轮9，第四凹槽的转动轴的一端装有第六锥形齿轮10，第一锥形齿轮5与第二锥形齿轮6、第三锥形齿轮7与第四锥形齿轮8、第五锥形齿轮9与第六锥形齿轮10均互相啮合；外部电机带动主动轮4转动时第一锥形齿轮5会跟随主动轮一起转动，第二锥形齿轮6在第一锥形齿轮的带动下转动，从而带动第二凹槽内的皮带轮传动，第二锥形齿轮的转动会通过转动轴带动第三锥形齿轮7转动，第三锥形齿轮7与第四锥形齿轮8啮合，第四锥形齿轮8被带动着一起转动，第四锥形齿轮8转动时第三凹槽内的皮带轮跟随者转动轴一起转动，同时第五锥形齿轮9跟着转动，第六锥形齿轮10与第五锥形齿轮9啮合，第六锥形齿轮10也会跟着转动，带动第四凹槽内皮带轮的传动。

传送皮带11上设有安装孔，工件安装台3安装在传送皮带11的安装孔上；

工件安装台3包括安装座12、气囊15、微型电机13和工件安装头14，安装座12底部设有安装凸台，安装座12通过安装凸台安装在传送皮带11上，安装座12上设有凹槽，气囊15装在安装座上的凹槽内，微型电机13装在凹槽内并且微型电机13底部与气囊15连接，工件安装头14连接微型电机；安装座12的凹槽底部设有气囊15的充气孔。

工件安装台3的数量与传送皮带11上安装孔的数量一致。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (2)

1.一种滚筒式研磨装置，其特征在于：包括圆形滚筒、中心支架、移动块、电机和工件安装台，所述圆形滚筒套在中心支架上，所述圆形滚筒的内壁涂有不同粒度的磨料，所述圆形滚筒内壁的磨料粒度在沿着圆形滚筒中心轴的方向依次递增；所述圆形滚筒的外壁上设有一圈外齿轮，所述外齿轮外接电机；

所述中心支架呈十字形，四端支出部分设有凹槽，分别为第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽，所述四个凹槽内均设有传送皮带，所述传送皮带通过转动轴和皮带轮带动传送皮带在凹槽内传动，所述转动轴穿过凹槽并伸出凹槽外；所述第一凹槽的转动轴一端装有主动轮，所述主动轮与外部电机连接，所述第一凹槽的转动轴的另一端装有第一锥形齿轮，所述第二凹槽的转动轴两端分别装有第二锥形齿轮和第三锥形齿轮，所述第三凹槽的转动轴两端分别装有第四锥形齿轮和第五锥形齿轮，所述第四凹槽的转动轴的一端装有第六锥形齿轮，所述第一锥形齿轮与第二锥形齿轮、第三锥形齿轮与第四锥形齿轮、第五锥形齿轮与第六锥形齿轮均互相啮合；外部电机带动主动轮转动时第一锥形齿轮会跟随主动轮一起转动，第二锥形齿轮在第一锥形齿轮的带动下转动，从而带动第二凹槽内的皮带轮传动，第二锥形齿轮的转动会通过转动轴带动第三锥形齿轮转动，第三锥形齿轮与第四锥形齿轮啮合，第四锥形齿轮被带动着一起转动，第四锥形齿轮转动时第三凹槽内的皮带轮跟随者转动轴一起转动，同时第五锥形齿轮跟着转动，第六锥形齿轮与第五锥形齿轮啮合，第六锥形齿轮也会跟着转动，带动第四凹槽内皮带轮的传动；

所述传送皮带上设有安装孔，工件安装台安装在传送皮带的安装孔上；

所述工件安装台包括安装座、气囊、微型电机和工件安装头，所述安装座底部设有安装凸台，所述安装座通过安装凸台安装在传送皮带上，所述安装座上设有凹槽，所述气囊装在安装座上的凹槽内，所述微型电机装在凹槽内并且电机底部与气囊连接，所述工件安装头连接微型电机；所述安装座的凹槽底部设有气囊的充气孔。

2.根据权利要求1所述的一种滚筒式研磨装置，其特征在于：所述工件安装台的数量与传送皮带上安装孔的数量一致。