CN106584216B - 一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机 - Google Patents

一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机，包括控制台、升降装置、支撑架、上抛光盘、下抛光盘、光栅尺、驱动装置和底部支架，下抛光盘安装在底部支架内，控制台和支撑架均固定在底部支架上；上抛光盘通过升降装置固定在支撑架上，升降装置驱动上抛光盘上下运动；下抛光盘通过皮带连接设置在底部支架上的驱动装置，驱动装置通过皮带驱动下抛光盘的转动，光栅尺固定在支撑架上。本发明通过设置可以实时测量上下抛光盘之间抛光间隙的光栅尺，并反馈给PLC，PLC通过将数据与之前设置好的参数进行比对之后做出实时调节。从而实现了该装置的自动化加工，一方面节省了实验人员的宝贵时间，另方面极大地提高了实验结果的精确度。

Description

一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机
技术领域
本发明涉及研磨抛光技术领域，更具体的说，尤其涉及一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机。
背景技术
超精密加工应用范围的拓广及其应用精度的不断提高，对超精密加工的仪器及手段都提出了更高的要求。作为终加工手段，超精密加工技术越来越受到世界各国科研界的重视。因此，掌握超精密加工过程中的材料去除机理并在此基础上开发出一系列用于该方面加工的实验装置显得尤为重要。
专利公开号为CN205342678U的中国发明专利公开了一种液动压悬浮抛光装置，通过贴有工件的抛光盘上开设有锲形槽，在高速、小间隙下形成锲形效应，使所述抛光盘带动滚珠花键轴沿轴套上浮，实现均匀的非接触抛光，并通过底板上安装的激光位移传感器测量抛光过程中平衡板的上下浮动距离，但由于在加工过程中抛光盘是会发动运动的，一点点的偏差就会给激光位移传感器的测量结果带来极大的偏差。
在此类的加工装置中，需要精确控制两抛光盘之间的抛光间隙，以保证加工的精度，加工间隙稍微有一点偏差，就会对实验结果产生巨大的影响；而在以往的实验装置中，往往缺乏这样的精确控制，因为在研磨抛光的过程中容易震动，故加工间隙不容易精确控制。这样，往往会浪费实验人员大量的时间，产生的实验数据也并不一定是准确的。
因此本发明提出一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机，在超精密研磨抛光过程中对上下抛光盘之间的抛光间隙进行实时监测，反馈并及时作出调整。这样，既节省了实验人员宝贵的时间，又使实验结果相对精确。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，提供了一种能够在超精密研磨抛光过程中对上下抛光盘之间的抛光间隙进行实时监测，反馈并及时作出调整的具有自动间隙调节的非接触式抛光机。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机，包括控制台、升降装置、支撑架、上抛光盘、下抛光盘、光栅尺、驱动装置和底部支架，上抛光盘底部设置有能够与下抛光盘的上表面形成液动压抛光的锲形槽，所述下抛光盘安装在底部支架内，控制台和支撑架均固定在下抛光盘外侧的底部支架上，所述控制台上设置有PLC、控制按钮和触摸屏，控制按钮和触摸屏均与PLC电连接，控制台用于控制整个设备的启动、停止以及参数设置；所述上抛光盘通过升降装置固定在所述支撑架上，升降装置驱动上抛光盘在下抛光盘的正上方上下运动；所述下抛光盘通过皮带连接设置在底部支架上的驱动装置，驱动装置通过皮带驱动所述下抛光盘的转动，所述光栅尺固定在支撑架上，光栅尺用于测量上抛光盘和下抛光盘之间的间隙距离，所述升降装置、驱动装置和光栅尺均与PLC电连接。
进一步的，所述控制按钮包括启动按钮和停止按钮。
进一步的，所述升降装置通过伺服电机驱动。
进一步的，所述驱动装置为三相异步交流电机。
进一步的，所述光栅尺的光栅头与上抛光盘固定连接并随上抛光盘上下运动。
进一步的，所述升降装置包括第一伺服电机、滚珠丝杠、第一直线导轨、丝杠螺母、第一滑块、滚珠花键轴、底板、侧安装板、顶部固定板、第二直线导轨、第二滑块、带轮、同步带和第二伺服电机，所述滚珠丝杠竖直安装在所述支撑架上，滚珠丝杠的一端连接第一伺服电机，所述第一直线导轨设有两条，两条第一直线导轨均竖直安装在支撑架上，每条直线导轨上均套装有第一滑块，所述丝杠螺母套装在所述滚珠丝杠上；所述丝杠螺母和两个第一滑块均与底板固定连接，第一伺服电机运动时带动所述底板沿第一直线导轨运动；所述侧安装板设有两块，两块侧安装板均竖直固定在所述底板上，所述顶部固定板水平固定在两块侧安装板的顶部，两块侧安装板上分别设有一条第二直线轨道；每条第二直线导轨上均套装有一个第二滑块，两个第二滑块固定在动板上；滚珠花键轴穿过底板与上抛光盘连接，滚珠花键轴的上端固定在动板上，所述底板上固定有导向柱，导向柱的上端穿过动板，底板和动板之间的导向柱上套装有弹簧；所述滚珠花键轴上安装有带轮，带轮通过同步带连接固定在底板上的第二伺服电机，所述第二伺服电机通过同步带驱动带轮，将动力传递给滚珠花键轴，并带动上抛光盘的高速转动。
本发明的技术构思在于：在利用本设备进行抛光时，按下控制台上的下降按钮，下降上抛光盘直至其下表面与下抛光盘的上表面刚好贴合，此时记录下光栅尺的读数，并显示于触摸屏上；再按下上升按钮，根据实验需要将上抛光盘上升至其与下抛光盘具有指定的间隙宽度，并记录此时光栅尺的度数，并显示在触摸屏上；通过触摸屏设置上抛光和下抛光盘的转速并启动驱动电机和三相异步交流电机，分别带动上抛光盘和下抛光盘进行转动，两者之间产生液动压，上抛光盘上浮一定距离，采集光栅尺的度数，与之前记录的数据相对比，并通过反馈控制对抛光盘的转速进行控制，从而调节上抛光盘上浮的距离，与初始抛光盘的间隙对比，实现抛光间隙的动态调节。
本发明的有益效果在于： 本发明通过设置可以实时测量上下抛光盘之间抛光间隙的光栅尺，并反馈给PLC，PLC通过将数据与之前设置好的参数进行比对之后做出实时调节。从而实现了该装置的自动化加工，一方面节省了实验人员的宝贵时间，另方面极大地提高了实验结果的精确度。
附图说明
图1为本发明一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机的主视图。
图2为本发明一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机的左视图。
图3为本发明一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机的俯视图。
图4为本发明一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机的仰视图。
图5为本发明一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机的正等轴测图。
图6是本发明升降装置的结构示意图。
图中，1-控制台、2-升降装置、3-支撑架、4-上抛光盘、5-下抛光盘、6-光栅尺、7-第一伺服电机、8-三相异步交流电机、9-底部支架、11-滚珠丝杠、12-直线导轨、13-第一滑块、14-第二直线导轨、15-第二滑块、16-滚珠花键轴、17-底板、18-顶部固定板、19-侧安装板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1~5所示，一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机，包括控制台1、升降装置2、支撑架3、上抛光盘4、下抛光盘5、光栅尺6、驱动装置和底部支架9，上抛光盘4底部设置有能够与下抛光盘5的上表面形成液动压抛光的锲形槽，所述下抛光盘5安装在底部支架9内，控制台1和支撑架3均固定在下抛光盘5外侧的底部支架9上，所述控制台1上设置有PLC、控制按钮和触摸屏，控制按钮和触摸屏均与PLC电连接，控制台1用于控制整个设备的启动、停止以及参数设置；所述上抛光盘4通过升降装置2固定在所述支撑架3上，升降装置2驱动上抛光盘4在下抛光盘5的正上方上下运动；所述下抛光盘5通过皮带连接设置在底部支架9上的驱动装置，驱动装置通过皮带驱动所述下抛光盘5的转动，所述光栅尺6固定在支撑架3上，所述光栅尺6的光栅头与上抛光盘4固定连接并随上抛光盘4上下运动。光栅尺6用于测量上抛光盘4和下抛光盘5之间的间隙距离，所述升降装置2、驱动装置和光栅尺6均与PLC电连接。
所述控制按钮包括启动按钮和停止按钮。启动按钮和停止按钮分别用于整个系统的启动的停止。
所述升降装置2包括第一伺服电机7、滚珠丝杠11、第一直线导轨12、丝杠螺母、第一滑块13、滚珠花键轴16、底板17、侧安装板19、顶部固定板18、第二直线导轨14、第二滑块15、带轮、同步带和第二伺服电机，所述滚珠丝杠11竖直安装在所述支撑架上，滚珠丝杠11的一端连接第一伺服电机7，所述第一直线导轨12设有两条，两条第一直线导轨12均竖直安装在支撑架上，每条直线导轨上均套装有第一滑块13，所述丝杠螺母套装在所述滚珠丝杠上；所述丝杠螺母和两个第一滑块13均与底板17固定连接，第一伺服电机7运动时带动所述底板17沿第一直线导轨12运动；所述侧安装板19设有两块，两块侧安装板19均竖直固定在所述底板17上，所述顶部固定板18水平固定在两块侧安装板19的顶部，两块侧安装板19上分别设有一条第二直线轨道；每条第二直线导轨14上均套装有一个第二滑块15，两个第二滑块15固定在动板上；滚珠花键轴16穿过底板17与上抛光盘4连接，滚珠花键轴16的上端固定在动板上，所述底板17上固定有导向柱，导向柱的上端穿过动板，底板17和动板之间的导向柱上套装有弹簧；所述滚珠花键轴16上安装有带轮，带轮通过同步带连接固定在底板17上的第二伺服电机，所述第二伺服电机通过同步带驱动带轮，将动力传递给滚珠花键轴16，并带动上抛光盘4的高速转动。
所述驱动装置为三相异步交流电机8。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (5)

1.一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机，其特征在于：包括控制台（1）、升降装置（2）、支撑架（3）、上抛光盘（4）、下抛光盘（5）、光栅尺（6）、驱动装置和底部支架（9），上抛光盘（4）底部设置有能够与下抛光盘（5）的上表面形成液动压抛光的锲形槽，所述下抛光盘（5）安装在底部支架（9）内，控制台（1）和支撑架（3）均固定在下抛光盘（5）外侧的底部支架（9）上，所述控制台（1）上设置有PLC、控制按钮和触摸屏，控制按钮和触摸屏均与PLC电连接，控制台（1）用于控制整个设备的启动、停止以及参数设置；所述上抛光盘（4）通过升降装置（2）固定在所述支撑架（3）上，升降装置（2）驱动上抛光盘（4）在下抛光盘（5）的正上方上下运动；所述下抛光盘（5）通过皮带连接设置在底部支架（9）上的驱动装置，驱动装置通过皮带驱动所述下抛光盘（5）的转动，所述光栅尺（6）固定在支撑架（3）上，光栅尺（6）用于测量上抛光盘（4）和下抛光盘（5）之间的间隙距离，所述升降装置（2）、驱动装置和光栅尺（6）均与PLC电连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机，其特征在于：所述控制按钮包括启动按钮和停止按钮。
3.根据权利要求1所述的一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机，其特征在于：所述驱动装置为三相异步交流电机（8）。
4.根据权利要求1所述的一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机，其特征在于：所述光栅尺（6）的光栅头与上抛光盘（4）固定连接并随上抛光盘（4）上下运动。
5.根据权利要求1所述的一种具有自动间隙调节的非接触式抛光机，其特征在于：所述升降装置（2）包括第一伺服电机（7）、滚珠丝杠（11）、第一直线导轨（12）、丝杠螺母、第一滑块（13）、滚珠花键轴（16）、底板（17）、侧安装板（19）、顶部固定板（18）、第二直线导轨（14）、第二滑块（15）、带轮、同步带和第二伺服电机，所述滚珠丝杠（11）竖直安装在所述支撑架上，滚珠丝杠（11）的一端连接第一伺服电机（7），所述第一直线导轨（12）设有两条，两条第一直线导轨（12）均竖直安装在支撑架上，每条直线导轨上均套装有第一滑块（13），所述丝杠螺母套装在所述滚珠丝杠上；所述丝杠螺母和两个第一滑块（13）均与底板（17）固定连接，第一伺服电机（7）运动时带动所述底板（17）沿第一直线导轨（12）运动；所述侧安装板（19）设有两块，两块侧安装板（19）均竖直固定在所述底板（17）上，所述顶部固定板（18）水平固定在两块侧安装板（19）的顶部，两块侧安装板（19）上分别设有一条第二直线轨道；每条第二直线导轨（14）上均套装有一个第二滑块（15），两个第二滑块（15）固定在动板上；滚珠花键轴（16）穿过底板（17）与上抛光盘（4）连接，滚珠花键轴（16）的上端固定在动板上，所述底板（17）上固定有导向柱，导向柱的上端穿过动板，底板（17）和动板之间的导向柱上套装有弹簧；所述滚珠花键轴（16）上安装有带轮，带轮通过同步带连接固定在底板（17）上的第二伺服电机，所述第二伺服电机通过同步带驱动带轮，将动力传递给滚珠花键轴（16），并带动上抛光盘（4）的高速转动。
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