CN108788945A - 蓝宝石晶体精密研磨装置 - Google Patents

Abstract

蓝宝石晶体精密研磨装置。主要解决了现在的普通研磨装置对于高硬度材料往往加工效果不是很好，费时费力的问题。其特征在于：包括对应设置的超声波研磨机构和用于固定工件的固定台，固定台上设有用于固定工件的至少两个安装部，换能器一端连接有变幅杆，变幅杆一端连接有研磨头，还包括由动力源带动自转的主轴，主轴周向壁上设有安装杆，安装杆上设有可转动的研磨头，研磨头由主轴带动自转且绕主轴转动，研磨头与安装部对应设置。本发明提供蓝宝石晶体精密研磨装置，通过超声机构振动研磨体，使可自转而且可绕主轴公转的研磨体起到振动研磨的效果，把传统研磨和超声理论相结合，不但能提升研磨效率和质量还能替代人工的研磨，节省了大量的时间。

Description

蓝宝石晶体精密研磨装置

技术领域

本发明涉及蓝宝石研磨领域，具体为蓝宝石晶体精密研磨装置。

背景技术

蓝宝石晶体具有化学性质稳定、硬度高，有良好的透射率等特点，被广泛运用于手机屏幕和各类高精度仪器中，这就对蓝宝石晶体的超光滑无损伤表面加提出了更高要求。

目前常采用的通用式研磨装置多为人工控制，普通研磨装置对于高硬度材料往往加工效果不是很好，这些材料往往加工起来非常困难,耗时长，精度低，达不到有效的合格率，无法实现自动化研磨。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供蓝宝石晶体精密研磨装置，主要解决了现在的普通研磨装置对于高硬度材料往往加工效果不是很好，费时费力的问题。

本发明所采用的技术方案是：

蓝宝石晶体精密研磨装置，包括机架，包括对应设置的超声波研磨机构和用于固定工件的固定台，所述固定台上设有用于固定工件的至少两个安装部，所述超声波研磨机构包括超声发生器和换能器，所述换能器一端连接有变幅杆，所述变幅杆一端连接有研磨头，还包括由动力源带动自转的主轴，所述主轴周向壁上设有安装杆，所述安装杆上设有可转动的研磨头，所述研磨头由所述主轴带动自转且绕主轴转动，所述研磨头与所述安装部对应设置。

所述安装部为所述固定台上端面设有的定位凹槽。

所述固定台内设有空腔，所述定位凹槽底部设有与所述空腔连通的第一通孔，所述固定台上还连接有抽真空器，所述抽真空器与所述空腔连通。

所述抽真空器为气缸，所述气缸包括活动杆，所述活动杆上设有活塞板，所述固定台底部设有与所述空腔连通的滑槽，所述活塞板与所述滑槽内壁滑动配合且所述活塞板周向外壁与所述滑槽内壁密封配合。

所述主轴包括第一轴和第二轴，所述第一轴由动力源驱动自转，所述第一轴上设有直径变小的凸台，所述凸台周向壁设有第一弧形坡，所述第二轴套设于所述凸台外且底部设有与所述第一弧形坡贴合的第二弧形坡。

所述安装杆设于第二轴上，所述安装杆上设有挂孔，还包括与所述挂孔相卡接配合的挂钩，所述挂钩一端连接有用于与起重设备连接的吊环。

所述超声发生器底部设有碳刷头，所述变幅杆通过导线与所述碳刷头电连接。

所述第二轴上设有主齿轮，所述研磨头外壁设有与所述主齿轮啮合的从齿轮。

所述动力源为电机，所述电机通过齿轮传动机构带动所述第一轴转动。

所述固定台上设有用于所述第二轴通过的第二通孔，所述第二通孔内设有与所述第二轴相配合的圆锥滚子轴承，所述第二轴外壁还设有卡簧，所述卡簧底部与所述圆锥滚子轴承顶部接触。

本发明的有益效果是：本发明提供蓝宝石晶体精密研磨装置，通过超声机构振动研磨体，使可自转而且可绕主轴公转的研磨体起到振动研磨的效果，把传统研磨和超声理论相结合，不但能提升研磨效率和质量还能替代人工的研磨，节省了大量的时间。

附图说明

图1为本发明一个实施例的立体示意图。

图2为本发明一个实施例的剖视示意图。

图3为图2中A处的放大示意图。

图4为本发明一个实施例的局部立体示意图。

图5为本发明一个实施例的局部剖视示意图。

图6为本发明一个实施例的第一轴和第二轴的爆炸示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：如图所示，蓝宝石晶体精密研磨装置，包括机架1，包括对应设置的超声波研磨机构2和用于固定工件的固定台3，所述固定台上设有用于固定工件的至少两个安装部31，所述超声波研磨机构包括超声发生器23和换能器24，所述换能器24一端连接有变幅杆25，所述变幅杆一端连接有研磨头22，还包括由动力源9带动自转的主轴21，所述主轴周向壁上设有安装杆26，所述安装杆上设有可转动的研磨头22，所述研磨头由所述主轴带动自转且绕主轴转动，所述研磨头与所述安装部对应设置。作为可选方案，该研磨头可以为研磨砂轮，普通研磨是以砂轮滚子的表面颗粒硬度大于工件硬度，通过滚子的高速转动的刮擦工件表面，使它表面一层一层的抹去，而超声波研磨则不同，他在普通的研磨基础上加上一个机械振动，这种高频振动会导致研磨头不但在平面上的X，Y轴上研磨，还可以微量在Z轴上的平动，同时可以使研磨头上的颗粒高频高速的撞击工件表面。随着均匀研磨痕多次的磨粒撞击，使得工件表面可以更好的加工，变得更加平整光滑，精度更高。该超声波通过超声发生器、换能器、变幅杆将超声波振动传导到研磨头上，加强研磨的效果。超声波状态下，磨粒的运动轨迹与原先的大不相同，在不附加超声波的情况下，磨粒都是走直线运动，等于全程在参与磨削，而开启超声波的情况后，磨粒按照类似正弦曲线轨迹进行磨削，这样相当于及时退刀，排除切屑，并且与工件表面只有一个前刀面和前后刀面的接触，这样，工作面积的减小可以减少摩擦力以及大大增加研磨头的寿命。

把传统研磨和超声理论相结合，不但能提升研磨效率和质量还能为人工的研磨节省大量的时间，为以后特殊材质的高精度平面加工做出贡献，开创了一个超声特殊材质研磨的全新时代。

本装置具有两个凸出的效果： 1.采用三个研磨头自转加周转运动方式研磨。假如研磨头只有自转，圆中心的线速度为零，磨削效果很差。研磨头自转加周转运动方式研磨，可以避免这种现象，也就是说可以使整个蓝宝石磨削速度更加均匀。

2. 本方法采用3个小孔的吸盘方式，即保证薄片蓝宝石吸力，有保证薄片蓝宝石不被破损。

在本实施例中，如图所示，所述安装部为所述固定台上端面设有的定位凹槽。将工件的底部放入定位凹槽内实现对工件的定位，结构简单，使用方便。

在本实施例中，如图所示，所述固定台内设有空腔32，所述定位凹槽底部设有与所述空腔连通的第一通孔311，所述固定台上还连接有抽真空器33，所述抽真空器33与所述空腔连通。该抽真空器可以真空泵等，将空腔的空气抽走，使工件的底部在负压的作用下与固定台紧贴。

在本实施例中，如图所示，所述抽真空器为气缸，所述气缸包括活动杆330，所述活动杆上设有活塞板331，所述固定台底部设有与所述空腔连通的滑槽332，所述活塞板与所述滑槽内壁滑动配合且所述活塞板周向外壁与所述滑槽内壁密封配合。作为优选的，该抽真空器为气缸，使用的时候通过活塞板下降来将空腔内的空气抽出，工件底部在该作用力的作用下与定位凹槽紧贴。

在本实施例中，如图所示，所述主轴包括第一轴211和第二轴212，所述第一轴由动力源驱动自转，所述第一轴上设有直径变小的凸台2111，所述凸台周向壁设有第一弧形坡2112，所述第二轴套设于所述凸台外且底部设有与所述第一在本实施例中，如图所示，弧形坡贴合的第二弧形坡2121。该主轴为分体式的结构，使用更加方便，安装时候，将第二轴套设在第一轴上凸台的外侧，并通过贴合的第一弧形坡和第二弧形坡传递扭矩。

在本实施例中，如图所示，所述安装杆设于第二轴上，所述安装杆上设有挂孔261，还包括与所述挂孔相卡接配合的挂钩27，所述挂钩一端连接有用于与起重设备连接的吊环28。该第二轴可以随挂钩上升，在第二轴上升后再将工件放入，便于上料。

在本实施例中，如图所示，所述超声发生器底部设有碳刷头231，所述变幅杆通过导线232与所述碳刷头电连接。防止缠绕

本实施例中，如图所示，所述第二轴上设有主齿轮2122，所述研磨头外壁设有与所述主齿轮啮合的从齿轮221。通过齿轮传递，运行平稳。

在本实施例中，如图所示，所述动力源为电机，所述电机通过齿轮传动机构带动所述第一轴转动。

在本实施例中，如图所示，所述固定台上设有用于所述第二轴通过的第二通孔34，所述第二通孔内设有与所述第二轴相配合的圆锥滚子轴承341，所述第二轴外壁还设有卡簧342，所述卡簧底部与所述圆锥滚子轴承顶部接触。防止第二轴轴向位移，与之类似的，安装杆上也设有用于变幅杆闯过的通孔，作为可选方案之一，可以在该变幅杆上也设置卡簧，使该变幅杆轴向上下不会位移。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.蓝宝石晶体精密研磨装置，包括机架（1），其特征在于：包括对应设置的超声波研磨机构（2）和用于固定工件的固定台（3），

所述固定台上设有用于固定工件的至少两个安装部（31），

所述超声波研磨机构包括超声发生器（23）和换能器（24），所述换能器（24）一端连接有变幅杆（25），所述变幅杆一端连接有研磨头（22），还包括由动力源（9）带动自转的主轴（21），所述主轴周向壁上设有安装杆（26），所述安装杆上设有可转动的研磨头（22），

所述研磨头由所述主轴带动自转且绕主轴转动，

所述研磨头与所述安装部对应设置。

2.根据权利要求1所述的蓝宝石晶体精密研磨装置 ，其特征在于：所述安装部为所述固定台上端面设有的定位凹槽。

3.根据权利要求2所述的蓝宝石晶体精密研磨装置 ，其特征在于：所述固定台内设有空腔（32），所述定位凹槽底部设有与所述空腔连通的第一通孔（311），所述固定台上还连接有抽真空器（33），所述抽真空器（33）与所述空腔连通。

4.根据权利要求3所述的蓝宝石晶体精密研磨装置 ，其特征在于：所述抽真空器为气缸，所述气缸包括活动杆（330），所述活动杆上设有活塞板（331），所述固定台底部设有与所述空腔连通的滑槽（332），所述活塞板与所述滑槽内壁滑动配合且所述活塞板周向外壁与所述滑槽内壁密封配合。

5.根据权利要求4所述的蓝宝石晶体精密研磨装置 ，其特征在于：所述主轴包括第一轴（211）和第二轴（212），所述第一轴由动力源驱动自转，所述第一轴上设有直径变小的凸台（2111），所述凸台周向壁设有第一弧形坡（2112），所述第二轴套设于所述凸台外且底部设有与所述第一弧形坡贴合的第二弧形坡（2121）。

6.根据权利要求5所述的蓝宝石晶体精密研磨装置 ，其特征在于：所述安装杆设于第二轴上，所述安装杆上设有挂孔（261），还包括与所述挂孔相卡接配合的挂钩（27），所述挂钩一端连接有用于与起重设备连接的吊环（28）。

7.根据权利要求6所述的蓝宝石晶体精密研磨装置 ，其特征在于：所述超声发生器底部设有碳刷头（231），所述变幅杆通过导线（232）与所述碳刷头电连接。

8.根据权利要求7所述的蓝宝石晶体精密研磨装置 ，其特征在于：所述第二轴上设有主齿轮（2122），所述研磨头外壁设有与所述主齿轮啮合的从齿轮（221）。

9.根据权利要求8所述的蓝宝石晶体精密研磨装置 ，其特征在于：所述动力源为电机，所述电机通过齿轮传动机构带动所述第一轴转动。

10.根据权利要求9所述的蓝宝石晶体精密研磨装置 ，其特征在于：所述固定台上设有用于所述第二轴通过的第二通孔（34），所述第二通孔内设有与所述第二轴相配合的圆锥滚子轴承（341），所述第二轴外壁还设有卡簧（342），所述卡簧底部与所述圆锥滚子轴承顶部接触。