CN107877339B - 高精密蓝宝石双面高压抛光机 - Google Patents

高精密蓝宝石双面高压抛光机 Download PDF

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Abstract

高精密蓝宝石双面高压抛光机，包括箱体、主传动装置、齿圈升降装置、太阳轮调节装置、上盘装置、气囊加压装置、上盘摆动及定位装置；所述主传动装置安装在箱体内，所述主传动装置与太阳轮调节装置相连接，所述太阳轮调节装置通过齿圈与齿圈升降装置相连接，所述上盘装置通过旋转主轴与箱体上的凸台相连接，所述气囊加压装置和上盘摆动及定位装置设在上盘装置上。本发明具有可以提高蓝宝石材料抛光效率和抛光压力，且能精确控制抛光压力等优点。

Description

高精密蓝宝石双面高压抛光机
技术领域
本发明涉及一种高精密蓝宝石双面高压抛光机。
背景技术
蓝宝石的主要成分为三氧化二铝，具有高硬度、耐高温、抗腐蚀等特点，是一种用途广泛的光电元件材料。随着光电信息技术的迅速发展，对蓝宝石材料的产量和质量需求进一步提高，而在蓝宝石的加工过程中，关键技术是在对其表面的抛光打磨处理上。传统的蓝宝石材料抛光工艺中，存在以下缺点：
一、抛光压力较小且控制不精确；
二、抛光液在抛光盘上随机分布，其分布密度不均，造成工件抛光厚度不均，精度不易控制；
三、抛光速率和压力限制，加工效率低，不能真正满足蓝宝石材料的抛光工艺的要求。
因此，研制具有高效率，精确控制抛光压力实现双面同时抛光的蓝宝石抛光机成为急需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有蓝宝石材料抛光技术的不足，提出一种高精密蓝宝石双面高压抛光机，其上盘采用独立电机驱动，实现与下盘、齿圈及太阳轮之间的速比差异，满足不同产品多种加工工艺要求，传动主体部分用同步带传动，能够实现施压恒定、抛光质量稳定，有效提高蓝宝石材料抛光效率和抛光压力，且能精确控制抛光压力。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高精密蓝宝石双面高压抛光机，包括箱体、主传动装置、齿圈升降装置、太阳轮调节装置、上盘装置、气囊加压装置、上盘摆动及定位装置；所述主传动装置安装在箱体内，所述主传动装置与太阳轮调节装置相连接，所述太阳轮调节装置通过齿圈与齿圈升降装置相连接，所述上盘装置通过旋转主轴与箱体上的凸台相连接，所述气囊加压装置和上盘摆动及定位装置设在上盘装置上。
进一步，所述主传动装置包括轴承座、托盘、下盘法兰、下抛光盘、托盘轴带轮、太阳轮轴带轮、托盘轴和太阳轮轴，所述下抛光盘固定在下盘法兰上，所述下盘法兰与托盘固连，所述托盘置于轴承座正上方，与托盘轴固连，所述托盘轴带轮与托盘轴下端相连，所述太阳轮轴带轮与太阳轮轴下端相连，所述太阳轮轴设在托盘轴中。所述托盘轴带轮和太阳轮轴带轮均通过同步带轮驱动，传动比准确，传动效率高，传动噪声小，耐冲击性能较好，不需润滑，维修经济方便。
进一步，所述齿圈升降装置包括左升降装置和右升降装置；所述左升降装置包括抬升气囊、抬升摆杆、升降主轴和齿圈支撑座，所述抬升气囊与抬升摆杆相连接，所述升降主轴的上端与齿圈支撑座相连接，所述升降主轴的下端与抬升摆杆相接触；所述右升降装置的结构同左升降装置，所述右升降装置与左升降装置对称布置，且右升降装置的抬升摆杆与左升降装置的抬升摆杆通过同步杆相连接。
进一步，所述太阳轮调节装置，包括连接螺杆座、连接螺杆、太阳轮、支撑盖、太阳轮座、太阳轮座键、调整螺母和太阳轮盖板；所述连接螺杆座固定在支撑盖上，所述连接螺杆座上端设有凹槽，所述调整螺母安装在凹槽内，所述连接螺杆座和调整螺母均设有带螺纹的内孔，一同与带外螺纹的连接螺杆螺纹连接；所述太阳轮座下端开有一键槽，所述太阳轮座键固定在太阳轮座的键槽内，所述太阳轮座上端套于连接螺杆顶部，所述太阳轮座下端套于连接螺杆座外缘，所述连接螺杆座开有一竖直键槽，与太阳轮座的键槽竖直对应；所述太阳轮座与太阳轮连接，所述太阳轮盖板设在连接螺杆、太阳轮座、太阳轮上。
进一步，所述上盘装置包括上盘减速电机、连接筒、上盘安装座、主轴、上盘组件和旋转主轴，所述上盘安装座通过连接筒与上盘减速电机固连，所述主轴套入上盘安装座内，下端与上盘组件连接，主轴上端与上盘减速机输出轴通过花键连接，直接驱动上盘组件旋转，提高了上盘的传动精度；所述旋转主轴穿过上盘安装座，下端通过连接套筒与箱体固连。
进一步，所述气囊加压装置包括上下两组气囊、升降杠杆、称重传感器、调心球轴承、调心滚针轴承、滚轮和安装板；所述上下两组气囊设在上盘安装座上，所述称重传感器设于上下两组气囊之间，所述升降杠杆的前端通过滚轮与主轴相连接，所述升降杠杆的中部通过调心滚针轴承与上盘安装座的支点相连接，可实现旋转运动，所述升降杠杆的后端通过调心球轴承与称重传感器相连接。所述安装板设在上下两组气囊与称重传感器之间。
进一步，所述上盘摆动及定位装置，包括摆动气缸、定位气缸、摆动气缸支座、旋转座、限位块、限位轴、连接杆和端盖；所述摆动气缸的一端与上盘安装座固定连接，另一端与摆动气缸支座固定连接，所述摆动气缸支座套于旋转座上，并固定连接；所述定位气缸的一端与上盘安装座固定连接，另一端与连接杆相连，所述连接杆另一端与限位块固定连接，所述旋转座上设有与限位块相匹配的凹槽；所述旋转座与旋转主轴固定连接，所述端盖安装在旋转座与上盘安装座之间。
本发明中，箱体与主传动装置通过托盘固连；齿圈升降装置套于主传动装置外缘，通过底板固定在箱体上，主传动装置中心部分的太阳轮轴与太阳轮调节装置下端的支撑盖固连；太阳轮与齿圈之间啮合用于放置蓝宝石抛光的游星轮，主传动装置采用两个变频电机分别驱动太阳轮和下抛光盘动作。上盘装置的旋转轴通过连接套筒与箱体固连；气囊加压装置、上盘摆动及定位装置均与上盘装置的上盘安装座固连，上盘安装座一端通过连接筒与上盘减速电机固连，另一端通过连接套筒与箱体固连。这样太阳轮、下抛光盘和上抛光盘由三电机分别单独控制，满足对蓝宝石抛光转速的精度要求。
与现有技术相比，本发明具有可以提高蓝宝石材料抛光效率和抛光压力，且能精确控制抛光压力等优点。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1所示实施例的传动主体的结构示意图；
图3为图1所示实施例的箱体的结构示意图；
图4为图1所示实施例的主传动装置的结构示意图；
图5为图1所示实施例的齿圈升降装置的结构示意图；
图6为图1所示实施例的太阳轮调节装置的结构示意图；
图7为图1所示实施例的上盘装置的结构示意图；
图8为图1所示实施例的气囊加压装置的结构示意图；
图9为图1所示实施例的上盘摆动及定位装置的结构示意图；
图中：1-箱体，2-轴承座，3-托盘，4-下盘法兰，5-下抛光盘，6-托盘轴带轮，7-太阳轮轴带轮，8-齿圈，9-齿圈抬升气囊，10-齿圈支撑座，11-同步杆，12-底板，13-抬升摆杆，14-升降主轴，15-连接螺杆座，16-连接螺杆，17-太阳轮，18-支撑盖，19-太阳轮座，20-太阳轮座键，21-调整螺母，22-太阳轮盖板，23-上盘减速电机，24-连接筒，25-上盘安装座，26-主轴，27-上盘组件，31-旋转主轴，32-连接套筒，33-气囊，34-升降杠杆，35-称重传感器，36-调心球轴承滚轮，37-调心滚针轴承，38-滚轮，39-安装板，40-摆动气缸，41-定位气缸，42-摆动气缸支座，43-旋转座，44-限位块，45-限位轴，46-连接杆。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
实施例
参照附图，本实施例包括箱体1、主传动装置、齿圈升降装置、太阳轮调节装置、上盘装置、气囊加压装置、上盘摆动及定位装置；所述主传动装置安装在箱体1内，所述主传动装置与太阳轮调节装置相连接，所述太阳轮调节装置通过齿圈与齿圈升降装置相连接，所述上盘装置通过旋转主轴与箱体相连接，所述气囊加压装置和上盘摆动及定位装置设在上盘装置上。
所述主传动装置，如图4所示，包括轴承座2、托盘3、下盘法兰4、下抛光盘5、托盘轴带轮6、太阳轮轴带轮7、托盘轴(图中未示出)和太阳轮轴(图中未示出)，所述下抛光盘5固定在下盘法兰4上，所述下盘法兰4与托盘3固连，所述托盘3置于轴承座2正上方，与托盘轴固连，所述托盘轴带轮6与托盘轴下端相连，所述太阳轮轴带轮7与太阳轮轴下端相连，所述太阳轮轴设在托盘轴中。
所述齿圈升降装置，如图5所示，包括左升降装置和右升降装置；所述左升降装置包括抬升气囊9、抬升摆杆13、升降主轴14和齿圈支撑座10，所述抬升气囊9与抬升摆杆13相连接，所述升降主轴14的上端与齿圈支撑座10相连接，所述升降主轴14的下端与抬升摆杆13相接触；所述右升降装置的结构同左升降装置，所述右升降装置与左升降装置对称布置，且右升降装置的抬升摆杆13与左升降装置的抬升摆杆13通过同步杆11相连接。所述抬升气囊9下方设有底板12。
工作时，将齿圈8安装在齿圈支撑座10上，抬升气囊9动作驱动抬升摆杆13运动，升降主轴14在抬升摆杆13的驱动下垂直运动，从而抬升齿圈8。
所述太阳轮调节装置，如图6所示，包括连接螺杆座15、连接螺杆16、太阳轮17、支撑盖18、太阳轮座19、太阳轮座键20、调整螺母21和太阳轮盖板22；所述连接螺杆座15固定在支撑盖18上，所述连接螺杆座15上端设有凹槽，所述调整螺母21安装在凹槽内，所述连接螺杆座15和调整螺母21均设有带螺纹的内孔，一同与带外螺纹的连接螺杆16螺纹连接；所述太阳轮座19下端开有一键槽，所述太阳轮座键20用螺钉固定在太阳轮座19的键槽内，所述太阳轮座19上端套于连接螺杆16顶部，所述太阳轮座19下端套于连接螺杆座15外缘，所述连接螺杆座15开有一竖直键槽，与太阳轮座19的键槽竖直对应；所述太阳轮座19外侧通过连接件与太阳轮17连接，所述太阳轮盖板22设在连接螺杆16、太阳轮座19、太阳轮17上。
工作时，拆开太阳轮盖板22，调节连接螺杆16在连接螺杆座15和调整螺母21的旋合螺纹深度，太阳轮座19连同太阳轮座键20将沿连接螺杆座15的竖直键槽内上下运动，上限位由太阳轮座键20的上端面与调整螺母21的下端面限制。
所述上盘装置，如图7所示，包括上盘减速电机23、连接筒24、上盘安装座25、主轴26、上盘组件27和旋转主轴31，所述上盘安装座25通过连接筒24与上盘减速电机23固连，所述主轴26套入上盘安装座25内，下端与上盘组件27连接，主轴上端与上盘减速机输出轴通过花键连接，直接驱动上盘组件旋转；所述旋转主轴31穿过上盘安装座25，下端通过连接套筒32与箱体1固连。
工作时，上盘减速电机23驱动主轴26旋转，主轴26连接上盘组件27实现上盘组件27旋转运动。
所述气囊加压装置，如图8所示，包括上下两组气囊33、升降杠杆34、称重传感器35、调心球轴承36、调心滚针轴承37、滚轮38和安装板39；所述上下两组气囊33设在上盘安装座25上，所述称重传感器35设于上下两组气囊33之间，所述升降杠杆34的前端通过滚轮38与主轴26相连接，所述升降杠杆34的中部通过调心滚针轴承37与上盘安装座25的支点相连接，可实现旋转运动，所述升降杠杆34的后端通过调心球轴承36与称重传感器35相连接。所述安装板39设在上下两组气囊33与称重传感器35之间。
工作时，当上下两组气囊33动作，称重传感器35精确控制传入升降杠杆34的压力，升降杠杆34通过滚轮38带动主轴26上下运动，实现精确控制抛光压力。
所述上盘摆动及定位装置，如图7和图9所示，包括摆动气缸40、定位气缸41、摆动气缸支座42、旋转座43、限位块44、限位轴45、连接杆46和端盖；所述摆动气缸40的一端与上盘安装座固定连接，另一端与摆动气缸支座42固定连接，所述摆动气缸支座42套于旋转座43上，并固定连接；所述定位气缸41的一端与上盘安装座固定连接，另一端与连接杆46相连，所述连接杆46另一端通过限位轴45与限位块44固定连接，所述旋转座43上设有与限位块44相匹配的凹槽；所述旋转座43与旋转主轴31固定连接；所述端盖安装在旋转座与上盘安装座之间。
工作时，当摆动气缸40动作，上盘安装座25在摆动气缸40的作用下，以旋转主轴31为中心作旋转运动，从而实现上盘的摆动功能。当定位气缸41动作，驱动连接杆46旋转，带动限位块44旋转，卡入旋转座47的凹槽内，起到上盘定位的作用。
本实施例中，所述主传动装置安装于箱体内，如图3所示，太阳轮与下抛光盘的驱动轴分别由两减速电机带动。
利用本发明，可以提高蓝宝石材料抛光效率和抛光压力，且能精确控制抛光压力。

Claims (7)

1.高精密蓝宝石双面高压抛光机，其特征在于：包括箱体、主传动装置、齿圈升降装置、太阳轮调节装置、上盘装置、气囊加压装置、上盘摆动及定位装置；所述主传动装置安装在箱体内，所述主传动装置与太阳轮调节装置相连接，所述太阳轮调节装置通过齿圈与齿圈升降装置相连接，所述上盘装置通过旋转主轴与箱体上的凸台相连接，所述气囊加压装置和上盘摆动及定位装置设在上盘装置上；
所述太阳轮调节装置，包括连接螺杆座、连接螺杆、太阳轮、支撑盖、太阳轮座、太阳轮座键、调整螺母和太阳轮盖板；所述连接螺杆座固定在支撑盖上，所述连接螺杆座上端设有凹槽，所述调整螺母安装在凹槽内，所述连接螺杆座和调整螺母均设有带螺纹的内孔，一同与带外螺纹的连接螺杆螺纹连接；所述太阳轮座下端开有一键槽，所述太阳轮座键固定在太阳轮座的键槽内，所述太阳轮座上端套于连接螺杆顶部，所述太阳轮座下端套于连接螺杆座外缘，所述连接螺杆座开有一竖直键槽，与太阳轮座的键槽竖直对应；所述太阳轮座与太阳轮连接，所述太阳轮盖板设在连接螺杆、太阳轮座、太阳轮上。
2.根据权利要求1所述的高精密蓝宝石双面高压抛光机，其特征在于：所述主传动装置包括轴承座、托盘、下盘法兰、下抛光盘、托盘轴带轮、太阳轮轴带轮、托盘轴和太阳轮轴，所述下抛光盘固定在下盘法兰上，所述下盘法兰与托盘固连，所述托盘置于轴承座正上方，与托盘轴固连，所述托盘轴带轮与托盘轴下端相连，所述太阳轮轴带轮与太阳轮轴下端相连，所述太阳轮轴设在托盘轴中。
3.根据权利要求1或2所述的高精密蓝宝石双面高压抛光机，其特征在于：所述齿圈升降装置包括左升降装置和右升降装置；所述左升降装置包括抬升气囊、抬升摆杆、升降主轴和齿圈支撑座，所述抬升气囊与抬升摆杆相连接，所述升降主轴的上端与齿圈支撑座相连接，所述升降主轴的下端与抬升摆杆相接触；所述右升降装置的结构同左升降装置，所述右升降装置与左升降装置对称布置，且右升降装置的抬升摆杆与左升降装置的抬升摆杆通过同步杆相连接。
4.根据权利要求1或2所述的高精密蓝宝石双面高压抛光机，其特征在于：所述上盘装置包括上盘减速电机、连接筒、上盘安装座、主轴、上盘组件和旋转主轴，所述上盘安装座通过连接筒与上盘减速电机固连，所述主轴套入上盘安装座内，下端与上盘组件连接，主轴上端与上盘减速机输出轴通过花键连接，直接驱动上盘组件旋转，所述旋转主轴穿过上盘安装座，下端通过连接套筒与箱体固连。
5.根据权利要求3所述的高精密蓝宝石双面高压抛光机，其特征在于：所述上盘装置包括上盘减速电机、连接筒、上盘安装座、主轴、上盘组件和旋转主轴，所述上盘安装座通过连接筒与上盘减速电机固连，所述主轴套入上盘安装座内，下端与上盘组件连接，主轴上端与上盘减速机输出轴通过花键连接，直接驱动上盘组件旋转，所述旋转主轴穿过上盘安装座，下端通过连接套筒与箱体固连。
6.根据权利要求5所述的高精密蓝宝石双面高压抛光机，其特征在于：所述气囊加压装置包括上下两组气囊、升降杠杆、称重传感器、调心球轴承、调心滚针轴承、滚轮和安装板；所述上下两组气囊设在上盘安装座上，所述称重传感器设于上下两组气囊之间，所述升降杠杆的前端通过滚轮与主轴相连接，所述升降杠杆的中部通过调心滚针轴承与上盘安装座的支点相连接，可实现旋转运动，所述升降杠杆的后端通过调心球轴承与称重传感器相连接；所述安装板设在上下两组气囊与称重传感器之间。
7.根据权利要求6所述的高精密蓝宝石双面高压抛光机，其特征在于：所述上盘摆动及定位装置，包括摆动气缸、定位气缸、摆动气缸支座、旋转座、限位块、限位轴、连接杆和端盖；所述摆动气缸的一端与上盘安装座固定连接，另一端与摆动气缸支座固定连接，所述摆动气缸支座套于旋转座上，并固定连接；所述定位气缸的一端与上盘安装座固定连接，另一端与连接杆相连，所述连接杆另一端与限位块固定连接，所述旋转座上设有与限位块相匹配的凹槽；所述旋转座与旋转主轴固定连接，所述端盖安装在旋转座与上盘安装座之间。
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Application publication date: 20180406

Assignee: Hunan Yiyuan New Material Technology Co.,Ltd.

Assignor: HUNAN YUJING MACHINE INDUSTRIAL Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023980050763

Denomination of invention: High precision double-sided high-pressure polishing machine for sapphire

Granted publication date: 20200124

License type: Common License

Record date: 20231213

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