CN110125799A - 曲面玻璃抛光夹具与抛光方法及抛光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种曲面玻璃抛光夹具与抛光方法及抛光装置，涉及曲面玻璃的加工领域，该曲面玻璃抛光夹具包括承载盘，承载盘的承载面设有用于容纳曲面玻璃的凹槽，承载面为斜面。利用该抛光夹具能够缓解现有技术的抛光夹具或抛光机对双桥玻璃进行抛光时存在肉薄、局部塌陷的技术问题以及利用异型抛光工艺造成的生成效率低的问题，达到了提高生成效率和抛光质量的技术效果。

Description

曲面玻璃抛光夹具与抛光方法及抛光装置
技术领域
本发明涉及曲面玻璃的加工领域，尤其是涉及一种曲面玻璃抛光夹具与抛光方法及抛光装置。
背景技术
随着穿戴电子设备的发展，曲面玻璃的应用越来越广，尤其是双桥玻璃，受到市场的青睐。例如手表电话或手环电话用玻璃，即为一种双桥玻璃。
在双桥玻璃的加工过程中，抛光时，原有的双桥玻璃正面抛光方法是通过将双桥玻璃平放于夹具内，通过一次抛光工艺加工完成。平放时，由于双桥玻璃的两端与中间部位之间存在高度差，在抛光时，双桥玻璃正面两端弧面位置无法抛光或抛光受力过小，形成未透不良，而正面最高端面抛光时又受力过大，抛光后存在突出的肉薄、局部塌陷等不良，甚至双桥玻璃结构及两端弧面的结构发生改变。而采用异型加工工艺对单个双桥玻璃进行加工，可以得到高精度的手环产品，但效率低下，难以满足大批量生成需求。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种曲面玻璃抛光夹具，本发明的第二目的在于提供一种抛光装置，以缓解利用现有技术的抛光夹具或抛光装置对双桥玻璃进行抛光时存在肉薄、局部塌陷的技术问题以及利用异型抛光工艺造成的生成效率低的问题。
本发明的第三目的在于提供一种曲面玻璃抛光方法，以缓解利用现有抛光方法造成的抛光质量不佳，生成效率低等问题。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种曲面玻璃抛光夹具，包括承载盘，所述承载盘的承载面设有用于容纳曲面玻璃的凹槽，所述承载面为斜面。
进一步的，所述承载面的倾斜角度为4-25°。
进一步的，所述抛光夹具包括曲面玻璃放置载体，所述曲面玻璃放置载体以可拆卸方式固定于所述凹槽内；
所述曲面玻璃放置载体包括用于放置曲面玻璃的腔体，所述腔体内底部支撑面的形状与待加工的曲面玻璃的形状相吻合，腔体开口处至底部支撑面的深度≤待加工的曲面玻璃的厚度。
进一步的，所述底部支撑面表面设有用于保护曲面玻璃的防护层。
进一步的，所述曲面玻璃放置载体的数量为3-25个。
进一步的，所述凹槽底部设有抛光液渗漏孔和/或取放孔。
进一步的，所述抛光夹具包括用于与抛光机台连接的外齿圈，所述外齿圈的内圈与所述承载盘固定连接。
一种抛光装置，包括上述曲面玻璃抛光夹具。
一种曲面玻璃抛光方法，将待加工曲面玻璃放置于上述曲面玻璃抛光夹具内，先对待加工曲面玻璃的一个弧面进行抛光，再将曲面玻璃换向后再对另一个弧面进行抛光。
进一步的，每次抛光先在0.08-0.14MPa的压力下抛光80-120s，再在0.12-0.2MPa下抛光800-1200s；
优选地，抛光过程中所用的抛光液为氧化铈混合液；
优选地，所述抛光液的浓度为1.13-1.2g/ml。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的曲面玻璃抛光夹具，其用于承载曲面玻璃的承载面为斜面，这样在抛光时减少了最高端面与弧面之间的高度差，弧面和最高端面的受力均匀一致性高，避免出现端面无法抛光或抛光受力过小造成的未透不良以及最高端面受力过大出现肉薄和局部塌陷，可有效防止曲面玻璃因抛光产生变形。
利用该曲面玻璃抛光夹具在对曲面玻璃进行抛光时，先对一个弧面进行抛光，然后将曲面玻璃换向后再对另一个弧面进行抛光，在保证抛光质量的前提下还可以提高生成效率，可以同时对多个曲面玻璃进行抛光，以满足大批量生成加工的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的曲面玻璃抛光夹具中曲面玻璃放置载体的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的曲面玻璃抛光夹具中承载盘的立体结构示意图；
图3为图2所示承载盘的侧视结构示意图；
图4为图1所示曲面玻璃放置载体与图2所示的承载盘的装配结构示意图；
图5为本发明实施例一提供的曲面玻璃抛光夹具中外齿圈的结构示意图。
图标：10-曲面玻璃放置载体；11-腔体；20-承载盘；21-承载面；22-凹槽；23-定位槽；30-外齿圈；31-凸起部。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的一个方面提供了一种曲面玻璃抛光夹具，包括承载盘，所述承载盘的承载面设有用于容纳曲面玻璃的凹槽，所述承载面为斜面。
本发明提供的曲面玻璃抛光夹具，其用于承载曲面玻璃的承载面为斜面，这样在抛光时减少了最高端面与弧面之间的高度差，弧面和最高端面的受力均匀一致性高，避免出现端面无法抛光或抛光受力过小造成的未透不良以及最高端面受力过大出现肉薄和局部塌陷，可有效防止曲面玻璃因抛光产生变形。
可以理解的是，本发明中对于用于容纳曲面玻璃的凹槽的数量并为做具体限定，可以为1个，也可以为多个，为了形成稳定结构，用于容纳曲面玻璃的凹槽的数量优选为≥3个。为了提高加工效率，本发明中的凹槽优选为多个，并且每个凹槽用于容纳一块曲面玻璃。
需要说明的是，在实际使用中，承载面的斜度是根据具体的加工的曲面玻璃的形状确定的，即根据曲面玻璃最高端面和端部弧面之间的高度差确定的，倾斜角度的设定只要能弥补最高端面和端部弧面之间的高度差即可，从而使最高端面和端部弧面处于相对水平的位置，以便于抛光时受力更为均匀。
在本发明的一些实施方式中，所述承载面的倾斜角度为4-25°。针对目前电子设备的曲面玻璃结构其最高端面与端部弧面之间的高度差，将承载面的倾斜角度设置为4-25°，以满足曲面玻璃的加工要求。
需要说明的是，为了提高每种曲面玻璃的抛光质量，倾斜角度的设计可以根据以下方法计算得到：
承载盘的承载面的倾斜角度X＝B/A±1°，
其中，A＝1Sin1°，
B为曲面玻璃正面朝上水平放置时，最高点和最低点的连线与水平面夹角的正弦函数值。
在本发明的一些实施方式中，承载盘的直径∮300-600mm，厚度为10-15mm。
针对每种规格形状的曲面玻璃，可以根据上述公式计算承载面的倾斜角度，以提高抛光质量。
可以理解的是，本发明中的曲面玻璃可以直接放置于凹槽内，但是此种放置方式，对凹槽的尺寸加工精度要求非常高，同时抛光夹具最高表面磨耗程度高，且抛光夹具不能掉头加工。为了提高凹槽的通用性，可以将曲面玻璃先放置于曲面玻璃放置载体内，然后再将曲面玻璃放置载体置于凹槽内。
在本发明的一些实施方式中，所述抛光夹具包括曲面玻璃放置载体，所述曲面玻璃放置载体以可拆卸方式固定于所述凹槽内；所述曲面玻璃放置载体包括用于放置曲面玻璃的腔体，所述腔体内底部支撑面的形状与待加工的曲面玻璃的形状相吻合，腔体开口处至底部支撑面的深度≤待加工的曲面玻璃的厚度；优选地，腔体开口处至底部支撑面的深度比待加工的曲面玻璃的厚度小0.05-0.1mm。
通过设置以可拆卸方式固定于凹槽内的曲面玻璃放置载体，一方面可以增加凹槽的通用性，通过改变曲面玻璃放置载体的结构和角度以调整曲面玻璃最高端面与弧面端面之间的高度差；另一方面，在抛光过程中，可以通过调整曲面玻璃放置载体的方向达到更换曲面玻璃方向的目的，避免单独对曲面玻璃进行换向操作造成曲面玻璃磨损。
曲面玻璃放置载体的长度为(30-200mm)，宽度为(20-150mm)，厚度为(3-15)mm。
在本发明的一些实施方式中，所述底部支撑面表面设有用于保护曲面玻璃的防护层。
可以理解的是，防护层的材料以柔性材料为主，当将曲面玻璃置于底部支撑面上后，防护层与曲面玻璃接触，以防止曲面玻璃的表面被划伤或碰伤。例如，防护层的材质可以为绒布，绒布的一面有粘结层，用于与底部支撑面结合。
在本发明的一些实施方式中，所述曲面玻璃放置载体的数量为3-25个。相应的，凹槽的数量也为3-25个，曲面玻璃放置载体与凹槽一一对应，便于放置。
在本发明的一些实施方式中，所述凹槽底部设有抛光液渗漏孔和/或取放孔。抛光过程中使用的抛光液，从曲面玻璃上向下流动至凹槽内，再由凹槽内设置的抛光液渗漏孔中流出。设置取放孔，便于取放曲面玻璃放置载体。
在本发明的一些实施方式中，所述抛光夹具包括用于与抛光机台连接的外齿圈，所述外齿圈的内圈与所述承载盘固定连接。
在抛光过程中，抛光机台的驱动部件驱动外齿圈转动，承载盘在外齿圈的带动下转动。
可以理解的是，外齿圈与承载盘可以采用多种连接方法进行连接，为了便于更换承载盘，优选为可拆卸固定连接。例如，外齿圈的外圈一侧设有与抛光机台连接的齿，外齿圈的内圈一侧设有凸起部，配套的，承载盘的边缘处设有与凸起部相对应的定位槽，通过凸起部与定位槽的相互配合从而达到外齿圈与承载盘可拆卸固定连接。
本发明的第二个方面提供了一种抛光装置，包括上述曲面玻璃抛光夹具。
本发明的第三个方面提供了一种曲面玻璃抛光方法，将待加工曲面玻璃放置于上述曲面玻璃抛光夹具内，先对待加工曲面玻璃的一个弧面进行抛光，再将曲面玻璃换向后再对另一个弧面进行抛光。
利用该曲面玻璃抛光夹具在对曲面玻璃进行抛光时，先对一个弧面进行抛光，然后将曲面玻璃换向后再对另一个弧面进行抛光，在保证抛光质量的前提下还可以提高生成效率，可以同时对多个曲面玻璃进行抛光，以满足大批量生成加工的需求。
在本发明的一些实施方式中，每次抛光先在0.08-0.14MPa的压力下抛光80-120s，再在0.12-0.2MPa下抛光800-1200s；可选地，抛光过程中所用的抛光液为氧化铈混合液；可选地，所述抛光液的浓度为1.13-1.2g/ml。
下面将结合实施例对本发明提供的曲面玻璃抛光夹具和方法做进一步详细描述。
实施例一
如图1-5所示，本实施例是一种双桥玻璃抛光夹具，其结构包括：曲面玻璃放置载体10，承载盘20和外齿圈30。本实施例中的双桥玻璃为手环玻璃，包括最高端面和两异形端面R面。
其中，曲面玻璃放置载体10的具体结构如图1所示，包括用于放置手环玻璃的腔体11。该腔体11内底部支撑面的形状与待加工的曲面玻璃的形状相吻合，腔体开口处至底部支撑面的深度比待加工的曲面玻璃的厚度小0.1mm。
本实施例中，曲面玻璃放置载体10的长宽分别为100mm和70mm，腔体开口处至底部支撑面的深度为10mm，其材质为红电木，可根据双桥玻璃的形状制作加工，加工成本低廉，易于推广，有较强的实用性。曲面玻璃放置载体10的使用可以提高具有立体结构的抛光件的抛光效率，减少对被抛光物的损坏。
该腔体11内底部支撑面贴于一层防护垫，该防护垫为软垫，在抛光过程中以防止双桥玻璃被划伤。本实施例中，软垫的厚度为0.5mm，为黑色软毛布。
本实施例中的承载盘20的结构如图2-4所示，承载盘20的承载面21设有用于与曲面玻璃放置载体10相匹配的凹槽22，承载面21为斜面，且承载面21的倾斜角度为10°。凹槽22长宽尺寸与曲面玻璃放置载体10相配合，凹槽22深度能卡住曲面玻璃放置载体10。本实施例中，凹槽22的个数为21个，均匀分布于承载面21上，相应的，曲面玻璃放置载体10的个数也为21个，这样每次可同时对21个双桥玻璃进行抛光。
在凹槽22的底部设有抛光液渗漏孔，在抛光过程中，用于抛光液的渗漏收集。
继续参照图2，承载盘20的边缘设有3个定位槽23，该定位槽23为半圆形定位槽。三个半圆形定位槽均匀设置于承载盘20的边缘。
具体的，承载盘20的具体尺寸如下：直径400mm，厚度10mm，倾斜角度10°，半圆形定位槽的半径15mm。
如图5所示，外齿圈30的外齿与机台内外行线匹配，可以为圆柱齿或尖齿，内圈的直径与承载盘20的大小相匹配，内圈一侧设有凸起部31，该凸起部31为半圆形凸起部，与半圆形定位槽23相匹配。外齿圈的具体尺寸为：直径为400mm，厚度为4mm。外齿圈与机台内运行线和外运行线配合，进行高速抛光。
实施例二
本实施例是一种曲面玻璃抛光方法，利用实施例一提供的抛光夹具对手环玻璃进行抛光，具体步骤包括：
步骤a)：将毛刷盘安装于平磨机，调试3D抛光液比例；
其中，毛刷盘为73度抛光革与白色或灰色尼龙丝以1：1、2：1或1：2的比例混合制作而成；3D抛光液为粒径0.3-1.5微米的氧化铈混合液，浓度为1.15g/ml；
步骤b)：将烧结成型后的手环玻璃正面朝上安装于曲面玻璃放置载体内，曲面玻璃放置载体内贴有一层带背胶的黑色软垫，黑色软垫固定于底部支撑面上；
步骤c)：将曲面玻璃放置载体安装于承载盘的凹槽内，并将承载盘与外齿圈固定，外齿圈安装于平磨机机腔的内行线与外行线之间，安装齿圈数量一般5-7个之间；
步骤d)：设置好平磨机加工参数：加工时间、加工压力、上下盘运转方向及转速，启动平磨机对手环玻璃进行第一次抛光；待加工完成后，按顺序将曲面玻璃放置载体旋转180°正面朝上安装于承载盘内，其它不变，并快速开启平磨机进行第二次抛光，直至加工时间完成，完成对手环玻璃的正面抛光。
其中，步骤d)中的抛光分为轻压抛光和中压抛光，总抛光时间为1000s±500s，轻压压力为0.10MPa，中压压力为0.15MPa，上下盘运转方向及转速为上下盘加工时转动方向及速度，其中，承载盘为下盘，毛刷盘为上盘。
上下盘转动方向必须相反，加工时间分为轻压抛光和中压抛光两个时段，上下盘转动方向及转速也根据轻压抛光和中压抛光两段阶段进行设计。轻压抛光阶段加工时间100±20s，上盘正转转速为30-40r/min，下盘反转转速-10-20r/min；中压抛光阶段1000±200s上盘反转转速为-30-40r/min，下盘正转转速正10-20r/min。
本实施例中的平磨机选自13B平磨机、15B平磨机或16B平磨机，该平磨机的特点是加工数量多，抛光效率高。
由实施例一和实施例二可以看出，本发明提供的曲面玻璃抛光方法分为至少分为两次对手环玻璃进行抛光，第一次抛光后再将手环玻璃掉头抛光。操作简单、省时省力、抛光检验良率可高达85％，并且不受场地及机台限制，在保证品质的前提下能够快速形成量产规模。该方法还可以有效针对异形端面进行抛光从而获得高精度抛光件，抛光后手环玻璃正面不会有塌边，局部肉薄等缺陷，且成本低廉，抛光效率高，易于产品的大量生产，具有较大实用价值。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种曲面玻璃抛光夹具，其特征在于，包括承载盘，所述承载盘的承载面设有用于容纳曲面玻璃的凹槽，所述承载面为斜面。
2.根据权利权利1所述的曲面玻璃抛光夹具，其特征在于，所述承载面的倾斜角度为4-25°。
3.根据权利权利1或2所述的曲面玻璃抛光夹具，其特征在于，所述抛光夹具包括曲面玻璃放置载体，所述曲面玻璃放置载体以可拆卸方式固定于所述凹槽内；
所述曲面玻璃放置载体包括用于放置曲面玻璃的腔体，所述腔体内底部支撑面的形状与待加工的曲面玻璃的形状相吻合，腔体开口处至底部支撑面的深度≤待加工的曲面玻璃的厚度。
4.根据权利权利3所述的曲面玻璃抛光夹具，其特征在于，所述支撑面表面设有用于保护曲面玻璃的防护层。
5.根据权利权利3所述的曲面玻璃抛光夹具，其特征在于，所述曲面玻璃放置载体的数量为3-25个。
6.根据权利权利1或2所述的曲面玻璃抛光夹具，其特征在于，所述凹槽底部设有抛光液渗漏孔和/或取放孔。
7.根据权利权利1或2所述的曲面玻璃抛光夹具，其特征在于，所述抛光夹具包括用于与抛光机台连接的外齿圈，所述外齿圈的内圈与所述承载盘固定连接。
8.一种抛光装置，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的曲面玻璃抛光夹具。
9.一种曲面玻璃抛光方法，其特征在于，将待加工曲面玻璃放置于所述权利要求1-7任一项所述的曲面玻璃抛光夹具内，先对待加工曲面玻璃的一个弧面进行抛光，再将曲面玻璃换向后再对另一个弧面进行抛光。
10.根据权利要求9所述的曲面玻璃抛光方法，其特征在于，每次抛光先在0.08-0.14MPa的压力下抛光80-120s，再在0.12-0.2MPa下抛光800-1200s；
优选地，抛光过程中所用的抛光液为氧化铈混合液；
优选地，所述抛光液的浓度为1.13-1.2g/ml。
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