CN108789112A - 一种用于双向r面盖板的抛光装置及抛光方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于双向R面盖板的抛光装置，包括拨杆(1)、磨块(2)与滚筒(3)，滚筒(3)的旋转面为与所需加工双向R面相匹配的鼓状仿形面；磨块(2)设置有可与所需成形双向R面匹配的仿形工作面(21)；拨杆(1)一端与磨块连接，拨杆的另一端连接有摆动驱动装置及压力装置。一次装夹固定可完成两个方向的弧线的仿形加工，产品表面质量均匀，良率提升，且可同时抛光多件产品，生产效率高，且能保证良好的产品精度。本发明的抛光方法以本发明的抛光装置为基础，可连续完成精抛与粗抛步骤，加工过程简单，效率高，抛光过程中转轴交替正反转，且磨块来回滑动，充分的保证了产品表面质量的均匀性。

Description

一种用于双向R面盖板的抛光装置及抛光方法
技术领域
本发明涉及弧面抛光技术领域，特别的，涉及一种用于双向R面盖板的抛光装置及抛光方法。
背景技术
随着手机、手表等智能电子产品的日趋流行与普及，目前市面上电子产品盖板的设计款型多式多样，比如带双向R面的手表盖板(材质为玻璃、宝石或其他透明材质)，参见图1a～图1d，手表盖板的双向R面由空间坐标系中位于yoz平面内的弧线S1以位于xoz 平面内的弧线S2为轨迹扫掠构成，其中，弧线S1的圆弧半径为R1，弧线S2的圆弧半径为 R2。现有的普通抛光机一般只适用于平面盖板或接近平面的弧面盖板，而对于带双向R面的盖板，使用普通抛光机进行抛光会存在表面质量不均匀的缺陷。因此，对双向R面产品的抛光加工，是一个急需解决的难题，现有的双向R面盖板多一次只能抛光一件产品，效率低下，且弧面精度也不够，影响产品品质。
中国专利201521069312.4公开了一种双弧曲面抛光机，该方案在抛光过程中，其磨头发生旋转运动，磨头正下方的托模夹具在电机与曲柄连杆机构的驱动下承载着待加工产品发生转动与摆动，该方案的抛光机只适用于单件产品的加工，且由于其磨头与待加工产品的转动形式均为自转，因此只适用于球状弧面，而并不适用于本发明所述及的双向R面，尤其不适用于R1与R2不相等的情况下的双向R面产品。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于双向R面盖板的抛光装置及抛光方法，以解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于双向R面盖板的抛光装置，包括拨杆1、磨块2与可以转动的滚筒3，所述滚筒3的旋转面的母线为半径与所需成形的弧线S2的圆弧半径R2相等的圆弧线，滚筒旋转面的母线中点对应滚筒旋转面沿滚筒径向方向最外凸的位置处，滚筒径向方向最外凸的位置处到滚筒旋转轴心线距离等于或略小于所需成形的弧线S1的圆弧半径R1，使得滚筒的旋转面构成与所需加工双向R面相匹配的鼓状仿形面；
滚筒旋转面上凹设有一个或若干个用于固定盖板的型腔31，且盖板在固设于型腔后，其双向R面所包括的弧线S1位于滚筒径向平面内、其双向R面所包括的弧线S2位于滚筒轴向平面内；
所述磨块2设置有可与所需成形双向R面及滚筒鼓状仿形面相匹配的仿形工作面21；
所述拨杆1一端与磨块连接，拨杆的另一端连接有驱动拨杆与磨块铰接的一端摆动的摆动驱动装置，拨杆的另一端还连接有通过拨杆对磨块提供朝向滚筒方向的抛光压力的压力装置，所述磨块的仿形工作面可在拨杆的带动下，沿弧线S2的轨迹直接或间接贴紧滚筒旋转面滑动而实现对型腔中的盖板的弧线S2的仿形加工，同时滚筒承载着盖板转动而实现盖板弧线S1的仿形加工，进而实现盖板双向R面的抛光成型。
所述滚筒径向方向最外凸的位置处到滚筒旋转轴心线距离比所需成形的弧线S1的圆弧半径R1小1～3mm，优选小1.5～2.5mm。
优选的，所述摆动驱动装置采用曲柄连杆机构；所述压力装置采用气缸6，所述拨杆通过拨杆连接组件同时与曲柄连杆机构及气缸连接，所述拨杆连接组件包括叉杆7、滑槽8与可在滑槽的导向下滑动的连接座9，所述叉杆设置有三个端头，第一端头与拨杆固定连接，第二端头与所述气缸铰接，第三端头与所述连接座铰接，所述连接座一端与叉杆第三端头铰接，另一端与所述气缸铰接，连接座上设置有与滑槽匹配的滑接部，所述曲柄连杆机构与连接座铰接并用于驱动连接座沿滑槽滑动，从而经叉杆带动拨杆在滚筒3的轴向平面内来回摆动，所述气缸用于在拨杆摆动过程中经叉杆对拨杆提供朝向滚筒方向的抛光压力。
优选的，所述滚筒材质采用铝材，一方面加工容易、成本低，另一方面重量小、传热散热速度快。
所述盖板为带本发明背景技术中所述及的双向R面的手表或其他产品的前盖或后盖。
优选的，所述带双向R面的盖板为玻璃盖板或宝石盖板，所述磨块材质采用红铜或铸铁。
进一步的，所述磨块的仿形工作面贴设有抛光垫22，抛光垫在磨块及拨杆的带动下，沿弧线S2的轨迹直接贴紧滚筒旋转面滑动而实现对型腔中的盖板的弧线S2的仿形加工。
所述拨杆与磨块之间的铰接为可拆卸的连接。
优选的，所述型腔的侧壁轮廓与所需加工的盖板外轮廓匹配，所述盖板通过粘接的方式固定在型腔内。
根据所述用于双向R面盖板的抛光装置，本发明还提供了一种抛光方法，包括以下步骤：
1)安装产品：将已加工好双向R面的盖板，通过粘蜡粘接固定在型腔内；
2)粗抛：将滚筒与转轴4连接，以红铜材质的磨块作为粗抛磨块，将粗抛磨块与拨杆铰接，启动转轴的驱动装置、摆动驱动装置与压力装置，使转轴以30～50转/分的速度转动，同时拨杆在滚筒轴向平面以30～50次/分的速度内来回摆动，使得粗抛磨块的仿形工作面在滚筒轴向平面内沿弧线S2的轨迹来回摆动，压力装置经粗抛磨块对所加工盖板提供的抛光压力为2～6kgf/cm2，粗抛过程中，抛光液流量为0.8-1.2m L/min，粗抛完成后，停止转轴、摆动驱动装置与压力装置；
3)精抛：以铸铁材质的磨块作为精抛磨块，并在精抛磨块的工作面固定贴设抛光垫，将拨杆铰接的粗抛磨块更换为带抛光垫的精抛磨块，启动转轴、摆动驱动装置与压力装置，使转轴以30～50转/分的速度转动，同时拨杆在滚筒轴向平面以30～50转/分的速度内来回摆动，使得精抛磨块的抛光垫在滚筒轴向平面内沿弧线S2的轨迹来回摆动，精抛磨块对所加工盖板提供的抛光压力为2～6kgf/cm2，精抛过程中，抛光液流量为25～35L/min，精抛完成后，停止转轴、摆动驱动装置与压力装置；
4)脱蜡与清洗：采用脱蜡剂清洗粘蜡，将盖板取出后清洗盖板，完成双向R面的抛光加工。
进一步的，所述抛光方法中，步骤2的粗抛与步骤3的精抛时间均为30～60min。
进一步的，所述步骤2的粗抛过程与步骤3的精抛过程中，转轴交替正反转或先正转再反转，转轴的正转时间与反转时间各占总转动时间的一半。
有益效果：本发明的抛光装置结构简单，操作方便，通过将滚筒的旋转面设置成与所需成形的双向R面匹配的鼓状仿形面，并通过带仿形工作面的磨块与滚筒的旋转面紧贴，滚筒转动实现弧线S1的仿形加工，拨杆摆动带动磨块在滚筒轴向平面内滑动实现弧线S2的仿形加工，一次装夹固定可完成两个方向的弧线的仿形加工，避免了多次定位而降低产品精度，抛光后的盖板双R弧面精准且表面质量均匀，良率提升，且可同时抛光多件产品，生产效率也大大提高，即便是同时加工多件产品，也能保证良好的产品精度与表面质量，具有良好的应用价值。
本发明的抛光方法以本发明的抛光装置为基础，可连续完成精抛与粗抛步骤，加工过程简单，效率高，抛光过程中转轴交替正反转，且磨块来回滑动，充分的保证了产品表面质量的均匀性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1a是本发明所述的带双向R面的盖板立体结构示意图；
图1b是本发明所述的带双向R面的盖板主视图；
图1c是本发明所述的带双向R面的盖板俯视图；
图1d是本发明所述的带双向R面的盖板侧视图；
图2是本发明优选实施例的抛光装置立体结构示意图(摆动驱动装置及压力装置未示出)；
图3是本发明优选实施例的滚筒主视图；
图4是本优选实施例的图3中的A-A剖视图；
图5是本优选实施例的图3中的B-B剖视图；
图6a是本发明优选实施例的粗抛磨块俯视图；
图6b是本发明优选实施例的粗抛磨块侧视图；
图6c是本发明优选实施例的粗抛磨块主视图；
图7a是本发明优选实施例的精抛磨块俯视图；
图7b是本发明优选实施例的精抛磨块侧视图；
图7c是本发明优选实施例的精抛磨块主视图；
图8a是本发明优选实施例的拨杆与压力装置的连接结构图；
图8b是本发明优选实施例的拨杆与与摆动驱动装置的连接结构图；
图9是本发明优选实施例的拨杆与磨块的连接位置处的局部剖视图。
图中：1-拨杆，2-磨块，21-仿形工作面，22-抛光垫，3-滚筒，31-型腔，4-转轴，5曲柄连杆机构(摆动驱动装置)，51-偏心轮，52-连杆，6-气缸(压力装置)，7-叉杆，8-滑槽， 9-连接座，91-滑接部。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图2～图5的双向R面盖板抛光装置，包括拨杆1、磨块2与可以转动的滚筒3，滚筒3的旋转面的母线为半径与所需成形的弧线S2的圆弧半径R2相等的圆弧线，滚筒旋转面的母线中点对应滚筒旋转面沿滚筒径向方向最外凸的位置处，滚筒径向方向最外凸的位置处到滚筒旋转轴心线距离等于比所需成形的弧线S1的圆弧半径R1小2mm，滚筒的旋转面构成与所需加工双向R面相匹配的鼓状仿形面；
滚筒旋转面上凹设有若干个呈中心对称分布的用于固定盖板的型腔31，且盖板在固设于型腔后，其双向R面所包括的弧线S1位于滚筒径向平面内、其双向R面所包括的弧线S2位于滚筒轴向平面内；本实施例中，型腔深度比盖板高度小0.3mm，即盖板高出型腔0.3mm。
参见图7a～图7c及图6a～图6c，磨块2设置有可与所需成形双向R面及滚筒鼓状仿形面相匹配的仿形工作面21；
参见图9，拨杆1的一端与磨块2插接，使得拨杆与磨块之间可实现快速拆卸与快速连接，拨杆1的另一端连接有驱动拨杆与磨块铰接的一端摆动的摆动驱动装置，拨杆的另一端还连接有通过拨杆对磨块提供朝向滚筒方向的抛光压力的压力装置，磨块的仿形工作面可在拨杆的带动下，沿弧线S2的轨迹直接或间接贴紧滚筒旋转面滑动而实现对型腔中的盖板的弧线S2的仿形加工，同时滚筒承载着盖板转动而实现盖板弧线S1的仿形加工，进而实现盖板双向R面的抛光成型。
参见图8a及图8b，本实施例中，摆动驱动装置采用曲柄连杆机构5；压力装置采用气缸6，曲柄连杆机构5与气缸6均设置在滚筒及磨块上方，拨杆1通过拨杆连接组件同时与曲柄连杆机构及气缸连接，拨杆连接组件包括叉杆7、滑槽8与可在滑槽的导向下滑动的连接座9，叉杆设置有三个端头，第一端头与拨杆固定连接，第二端头与所述气缸铰接，第三端头与连接座9铰接，连接座一端与叉杆第三端头铰接，另一端与气缸铰接，连接座上设置有与滑槽匹配的滑接部91，曲柄连杆机构与连接座铰接并用于驱动连接座沿滑槽滑动，从而经叉杆带动拨杆在滚筒3的轴向平面内来回摆动，气缸用于在拨杆摆动过程中经叉杆对拨杆提供朝向滚筒方向的抛光压力，本实施例中，曲柄连杆机构5包括偏心轮51 与连杆52，连杆52一端与偏心轮铰接，另一端与连接座9铰接。
本实施例中，滚筒材质采用铝材，一方面加工容易、成本低，另一方面重量小、传热散热速度快。
本实施例中，型腔的侧壁轮廓与所需加工的盖板外轮廓匹配，且型腔的中垂线与滚筒转动轴心线垂直相交，盖板通过粘蜡粘接固定在型腔内。
本实施例中，滚筒连接有转轴4，转轴4上对称设置有两个滚筒，每个滚筒均对应设置有一块磨块与一根拨杆，一方面可使转轴两端的滚筒受力更均衡，盖板表面质量也更均衡，另一方面，提高加工效率，另外，两根拨杆可共用同一组摆动驱动装置与压力装置，两个滚筒的转动也可由同一个驱动装置驱动，精简结构，节约成本。
根据本实施例的抛光装置设置的抛光方法，包括以下步骤：
1)安装产品：将已加工好双向R面的盖板，通过粘蜡粘接固定在型腔内；
2)粗抛：将滚筒与转轴4连接，以红铜材质的磨块作为粗抛磨块，将粗抛磨块与拨杆铰接，启动转轴的驱动装置、摆动驱动装置与压力装置，使转轴以40转/分的速度转动，同时拨杆在滚筒轴向平面以40次/分的速度内来回摆动，使得粗抛磨块的仿形工作面在滚筒轴向平面内沿弧线S2的轨迹来回摆动，压力装置经粗抛磨块对所加工盖板提供的抛光压力为2～6kgf/cm2，粗抛过程中，使用内径1.5mm的胶管对准粗抛磨块间歇性滴加抛光液，滴速控制在每隔3～5秒滴一滴，粗抛过程中的抛光液为钻石微粉抛光液，粗抛完成后，停止转轴、摆动驱动装置与压力装置；
3)精抛：以铸铁材质的磨块作为精抛磨块，并在精抛磨块的工作面固定贴设抛光垫，将拨杆铰接的粗抛磨块更换为带抛光垫的精抛磨块，启动转轴、摆动驱动装置与压力装置，使转轴以40转/分的速度转动，同时拨杆在滚筒轴向平面以40转/分的速度内来回摆动，使得精抛磨块的抛光垫在滚筒轴向平面内沿弧线S2的轨迹来回摆动，精抛磨块对所加工盖板提供的抛光压力为2～6kgf/cm2，精抛过程中，使用分两根水管对准精抛磨块喷射抛光液，抛光液流量为30L/min，精抛完成后，停止转轴、摆动驱动装置与压力装置；
4)脱蜡与清洗：采用脱蜡剂清洗粘蜡，将盖板取出后，用水清洗盖板，完成双向R面的抛光加工。
本实施例中，步骤2的粗抛与步骤3的精抛时间均为30min。
本实施例步骤2的粗抛过程与步骤3的精抛过程中，转轴先正转再反转或先反转再正转，转轴的正转时间与反转时间各为15min。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于双向R面盖板的抛光装置，其特征在于，包括拨杆(1)、磨块(2)与可以转动的滚筒(3)，所述滚筒(3)的旋转面的母线为半径与所需成形的弧线S2的圆弧半径R2相等的圆弧线，滚筒旋转面的母线中点对应滚筒旋转面沿滚筒径向方向最外凸的位置处，滚筒径向方向最外凸的位置处到滚筒旋转轴心线距离等于或略小于所需成形的弧线S1的圆弧半径R1，使得滚筒的旋转面构成与所需加工双向R面相匹配的鼓状仿形面；
滚筒旋转面上凹设有一个或若干个用于固定盖板的型腔(31)，且盖板在固设于型腔后，其双向R面所包括的弧线S1位于滚筒径向平面内、其双向R面所包括的弧线S2位于滚筒轴向平面内；
所述磨块(2)设置有可与所需成形双向R面及滚筒鼓状仿形面相匹配的仿形工作面(21)；
所述拨杆(1)一端与磨块连接，拨杆的另一端连接有摆动驱动装置，摆动驱动装置用于驱动拨杆与磨块连接的一端摆动，所述拨杆上还连接有通过拨杆对磨块提供朝向滚筒方向的抛光压力的压力装置，所述磨块在拨杆的拨动下，其仿形工作面沿弧线S2的轨迹直接或间接贴紧滚筒旋转面滑动而实现对型腔中盖板的弧线S2的仿形加工，同时滚筒承载着盖板转动而实现盖板弧线S1的仿形加工，进而实现盖板双向R面的抛光成型。
2.根据权利要求1所述的一种用于双向R面盖板的抛光装置，其特征在于，所述滚筒径向方向最外凸的位置处到滚筒旋转轴心线距离比所需成形的弧线S1的圆弧半径R1小1～3mm，优选小1.5～2.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于双向R面盖板的抛光装置，其特征在于，所述滚筒材质采用铝材，所述带双向R面的盖板为玻璃盖板或宝石盖板，所述磨块材质采用红铜或铸铁。
4.根据权利要求1所述的一种用于双向R面盖板的抛光装置，其特征在于，所述型腔的侧壁轮廓与所需加工的盖板外轮廓匹配，所述盖板通过粘接的方式固定在型腔内。
5.根据权利要求1所述的一种用于双向R面盖板的抛光装置，其特征在于，所述拨杆与磨块之间的连接为可拆卸的铰接或插接。
6.根据权利要求1所述的一种用于双向R面盖板的抛光装置，其特征在于，所述磨块的仿形工作面贴设有抛光垫(22)，磨块在拨杆的拨动下，其抛光垫沿弧线S2的轨迹直接贴紧滚筒旋转面滑动而实现对型腔中的盖板的弧线S2的仿形加工。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种用于双向R面盖板的抛光装置，其特征在于，所述摆动驱动装置采用曲柄连杆机构(5)；所述压力装置采用气缸(6)，所述拨杆通过拨杆连接组件同时与曲柄连杆机构及气缸连接，所述拨杆连接组件包括叉杆(7)、滑槽(8)与可在滑槽的导向下滑动的连接座(9)，所述叉杆设置有三个端头，第一端头与拨杆固定连接，第二端头与所述气缸铰接，第三端头与所述连接座铰接，所述连接座一端与叉杆第三端头铰接，另一端与所述气缸铰接，连接座上设置有与滑槽匹配的滑接部(91)，所述曲柄连杆机构与连接座铰接并用于驱动连接座沿滑槽滑动，从而经叉杆带动拨杆在滚筒(3)的轴向平面内来回摆动，所述气缸用于在拨杆摆动过程中经叉杆对拨杆提供朝向滚筒方向的抛光压力。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述抛光装置设置的抛光方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)安装产品：将已加工好双向R面的盖板，通过粘蜡粘接固定在型腔内；
2)粗抛：将滚筒与转轴(4)连接，以红铜材质的磨块作为粗抛磨块，将粗抛磨块与拨杆铰接，启动转轴的驱动装置、摆动驱动装置与压力装置，使转轴以30～50转/分的速度转动，同时拨杆在滚筒轴向平面以30～50次/分的速度内来回摆动，使得粗抛磨块的仿形工作面在滚筒轴向平面内沿弧线S2的轨迹来回摆动，压力装置经粗抛磨块对所加工盖板提供的抛光压力为2～6kgf/cm2，粗抛过程中，抛光液流量为0.8-1.2mL/min，抛光液不循环使用，粗抛完成后，停止转轴、摆动驱动装置与压力装置；
3)精抛：以铸铁材质的磨块作为精抛磨块，并在精抛磨块的工作面固定贴设抛光垫，将拨杆铰接的粗抛磨块更换为带抛光垫的精抛磨块，启动转轴、摆动驱动装置与压力装置，使转轴以30～50转/分的速度转动，同时拨杆在滚筒轴向平面以30～50转/分的速度内来回摆动，使得精抛磨块的抛光垫在滚筒轴向平面内沿弧线S2的轨迹来回摆动，精抛磨块对所加工盖板提供的抛光压力为2～6kgf/cm2，精抛过程中，抛光液流量为25-35L/min，抛光液循环使用，精抛完成后，停止转轴、摆动驱动装置与压力装置；
4)脱蜡与清洗：采用脱蜡剂清洗粘蜡，将盖板取出后清洗盖板，完成双向R面的抛光加工。
9.根据权利要求8所述的抛光方法，其特征在于，所述步骤2的粗抛与步骤3的精抛时间均为30～60min。
10.根据权利要求9所述的抛光方法，其特征在于，所述步骤2的粗抛过程与步骤3的精抛过程中，转轴交替正反转或先正转再反转，转轴的正转时间与反转时间各占总转动时间的一半。
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