CN113286681B - 用于研磨机和抛光机的防溅罩以及具有防溅罩的研磨机和抛光机 - Google Patents

用于研磨机和抛光机的防溅罩以及具有防溅罩的研磨机和抛光机 Download PDF

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Abstract

公开了用于研磨机/抛光机的防溅罩设备和系统，该研磨机/抛光机具有基座、碗状物和具有外边缘的压盘，该防溅罩防止在研磨/抛光操作期间的飞溅。防溅罩包括内侧壁、下部肋、外侧壁和上部肋。下部肋具有内边缘，该内边缘与压盘的外边缘间隔至少2.5厘米，以防止操作员的手在压盘与防溅罩之间夹住。防溅罩还可以包括由上部肋、外侧壁和下部肋形成的凹部，并且上部肋的内边缘的至少一部分比下部肋的内边缘朝向压盘进一步向内延伸。

Description

用于研磨机和抛光机的防溅罩以及具有防溅罩的研磨机和抛 光机
相关申请
本申请要求于2018年8月14日提交的美国临时申请第62/718，776号和于2019年8月12日提交的美国专利申请第16/538，305号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
本公开涉及用于研磨机/抛光机的防溅罩。更具体地，本公开涉及用于在研磨机/抛光机的操作期间使流体飞溅最小化的改进的防溅罩。
发明内容
公开了用于研磨机/抛光机的防溅罩和具有防溅罩的研磨机/抛光机，其基本上如附图中的至少一个附图所示出并结合附图中的至少一个附图对其进行了描述，如在权利要求中更完整地阐述的。
附图说明
图1是根据本公开的多个方面的包括防溅罩的示例性研磨机/抛光机的立体图；
图2是图1的示例性研磨机/抛光机的主视图，研磨机/抛光机以头部略微远离基座旋转的方式示出；
图3是图1的示例性研磨机/抛光机的侧视图；
图4是图1的示例性研磨机/抛光机的俯视图，示出了压盘和D形基座以及防溅罩，研磨机/抛光机同样以头部略微远离基座旋转的方式示出；
图5是图1的示例性驱动板的近视图；
图6是图1的示例性压盘的近视图，其中示出了操作员的手以说明接近压盘；
图7是图1的示例性防溅罩的立体图；以及
图8是图1的示例性防溅罩的立体剖视图。
图9是图1的示例性防溅罩的立体剖视图，示出为与研磨机/抛光机的D形基座和碗状物相接合的位置。
附图不一定按比例绘制。在适当的地方、相似或相同的附图标记用于表示相似或相同的部件。
具体实施方式
公开了用于研磨机/抛光机机器的改进的防溅罩的示例，该研磨机/抛光机机器具有基座、碗状物和具有外边缘的压盘。所公开的示例性防溅罩减少了来自研磨/抛光操作的飞溅和/或消除了操作员的手可能被夹在研磨机/抛光机的压盘和防溅罩之间的潜在夹点。
所公开的示例性防溅罩包括内侧壁，该内侧壁具有第一端和第二端，并且被配置成与研磨机/抛光机的基座接合，使得第一端从基座延伸并围绕碗状物。所公开的示例性防溅罩还包括下部肋，该下部肋具有内边缘和外边缘，并从内侧壁的第二端延伸。所公开的示例性防溅罩还包括外侧壁，该外侧壁具有第一端和第二端，并且从下部肋的外边缘延伸，使得外侧壁的第一端靠近下部肋的外边缘。所公开的示例性防溅罩还包括上部肋，该上部肋具有内边缘和外边缘，并从外侧壁的第二端向内延伸，使得上部肋的外边缘靠近外侧壁的第二端。在所公开的示例中，下部肋的内边缘与压盘的外边缘间隔至少2.5厘米。
所公开的示例性防溅罩还可以包括由上部肋、外侧壁和下部肋形成的凹部。上部肋的内边缘的至少一部分比下部肋的内边缘朝向压盘进一步向内延伸。在一些示例中，下部肋的内边缘形成基本上与压盘同心的圆形形状。在其他示例中，内侧壁、外侧壁或上部肋形成D形。在另外的示例中，该下部肋被配置成搁置在碗状物的上部唇缘上。在一些示例中，外侧壁的高度在1.2厘米和6.4厘米之间。在其他示例中，下部肋的内边缘与压盘的外边缘间隔介于2.5厘米与5.1厘米之间。在另外的示例中，外侧壁的圆周大于碗状物的圆周。在一些示例中，外侧壁朝向压盘向内成角度。在进一步的示例中，防溅罩由弹性材料制成。
所公开的示例性研磨机/抛光机系统包括具有碗状物的基座；压盘，具有外边缘并且被定位成靠近碗状物；以及防溅罩，从基座延伸并围绕碗状物。所公开的研磨机/抛光机系统的示例性防溅罩包括内侧壁，该内侧壁具有第一端和第二端，并且被配置成与基座相接合，使得第一端从基座延伸并围绕碗状物。所公开的研磨机/抛光机系统的示例性防溅罩还包括下部肋，该下部肋具有内边缘和外边缘，并从内侧壁的第二端延伸。所公开的研磨机/抛光机系统的示例性防溅罩还包括外侧壁，该外侧壁具有第一端和第二端，并从下部肋的外边缘延伸，使得外侧壁的第一端靠近下部肋的外边缘。所公开的研磨机/抛光机系统的示例性防溅罩还包括上部肋，该上部肋具有内边缘和外边缘，并从外侧壁的第二端向内延伸，使得上部肋的外边缘靠近外侧壁的第二端。在所公开的示例性研磨机/抛光机系统中，下部肋的内边缘与压盘的外边缘间隔至少2.5厘米。
所公开的研磨机/抛光机系统的防溅罩还可以包括由上部肋、外侧壁和下部肋形成的凹部。上部肋的内边缘的至少一部分比下部肋的内边缘朝向压盘进一步向内延伸。在研磨机/抛光机系统的防溅罩的一些示例中，下部肋的内边缘形成基本上与压盘同心的圆形形状。在研磨机/抛光机系统的防溅罩的其他示例中，内侧壁、外侧壁或上部肋形成D形。在研磨机/抛光机系统的防溅罩的进一步示例中，下部肋被配置成搁置在碗状物的上部唇缘上。在研磨机/抛光机系统的防溅罩的一些示例中，外侧壁的高度在1.2厘米和6.4厘米之间。在研磨机/抛光机系统的防溅罩的其他示例中，下部肋的内边缘与压盘的外边缘间隔在2.5厘米与5.1厘米之间。在研磨机/抛光机系统的防溅罩的进一步的示例中，外侧壁具有比碗状物的圆周更大的圆周。在研磨机/抛光机系统的防溅罩的一些示例中，防溅罩由弹性材料制成。在一些示例中，研磨机/抛光机系统的防溅罩可从研磨机抛光机的基座移除。
图1-4示出了附接到研磨机/抛光机10的改进的防溅罩100的示例。研磨机/抛光机10总体上包括基座12、头部14、以及控制面板16。在一个示例中，研磨机/抛光机10具有由诸如铸铝的铸造材料制成的壳体18。铸造主体(例如，头部14、基座12以及控制面板壳体20)为研磨机/抛光机10提供了稳定的支撑结构，即使是在强烈的研磨条件下。头部14通过伸缩式支撑件48安装到基座12。在一些示例中，头部14包含两个驱动系统(未示出)，一个用于样本保持器的旋转的驱动系统，以及用于头部14的上下移动的高度驱动系统。如本文所用，上下方向是指远离和/或朝向基座14移动。旋转移动和高度移动由单独的驱动系统50、52提供。
基座12容纳压盘22、压盘驱动器(未示出)和流体供应和冲洗部件26。压盘22保持样品或用于样品的手动和/或自动研磨和/或抛光的其他材料。压盘22是可移除的并且被安装到驱动板40上，该驱动板由皮带(未示出)从压盘驱动器电动机(未示出)驱动并且形成压盘驱动器(未示出)的一部分。驱动板40和压盘22被配置成顺时针或逆时针旋转(例如，在10rpm与约500rpm之间)。在一些示例中，研磨机/抛光机10使用高扭矩电动机(未示出)来向压盘22提供基本上恒定的速度和/或扭矩，而不管所施加的负载如何。
基座12还容纳收集碗状物或盆状物28，在其中收集流体以及在研磨/抛光操作期间产生的碎屑。可以理解的是，在研磨机/抛光机10的操作期间会产生大量的碎屑，因此，堆积在碗状物28上的碎屑会成为问题。在一个示例中，碗状物28可从基座12移除以便于清洁。在其他示例中，碗状物28包括可移除/可更换/一次性的碗状物衬垫30(未示出)，以便于清洁，并且如果有必要，该衬垫将被丢弃，以使得新的功能性的碗状物衬垫容易地安装在研磨机/抛光机10上。示例性碗状物衬垫30优选地由透明塑料材料形成，以允许根据需要观察碗状物。
在图1-4的示例中，研磨机/抛光机10包括流体供应和冲洗部件26，该流体供应和冲洗部件包括安装到基座12上的软管/分配器组件32。组件32用于将水分配或喷射到碗状物28中以提供供水，从而帮助保持碗状物28清除碎屑。在一个示例中，研磨机/抛光机10包括由存储在基座12中的柔性橡胶材料构成的软管(未示出)。软管34可以存储在系统(未示出)中，该系统允许软管34从12中伸出和缩回以供使用。在另一个示例中，软管34具有编织的金属护套(未示出)以保护软管34并允许根据需要操纵和定位软管34。
在图5的示例中，驱动板40包括在驱动板44的底部中的开口44，使得水可以通过驱动板40向上进入到压盘22的底面。在一个示例中，压盘22在底面上具有翅片或辐条(未示出)，这些翅片或辐条将水向外引导以便于从下方冷却压盘22。已经观察到，当研磨特别激烈时，压盘22可能会趋于发热，进而可能对正在制备的样品产生不利影响。因此，压盘22的冷却有助于将压盘22保持在更优化的工作温度。
在图1-4和图6-9的示例中，研磨机/抛光机包括防溅罩100，防溅罩100被配置成与基座12可移除地接合。在一个示例中，防溅罩100通过摩擦配合与基座12接合。在该示例中，防溅罩100被推压到基座12上以使防溅罩100与基座12接合，并且由于防溅罩100与基座12之间的摩擦而保持就位。为了将防溅罩100从基座12移除，将防溅罩100从基座12拉出以脱离摩擦配合。在另一个示例中，防溅罩100可以通过卡扣配合与基座12接合。
在一些示例中，防溅罩100围绕碗状物28从基座12向上延伸。防溅罩100以及基座12和碗状物28在与防溅罩100相接合的部分处具有D形形状，该D形形状提供开放的拐角区域109(参见图6)，使得操作员可以在由防溅罩100界定的区域内接近碗状物28内部的区域。示例性防溅罩100还包括由下部肋103、外侧壁105和上部肋107形成的凹部120。凹部120通过将水朝向碗状物28向下且向内偏转来捕集和捕获从旋转压盘22喷射的水。
与传统的防溅罩相比，示例性防溅罩100在保持高安全等级的同时减少(例如，最小化)在研磨/抛光操作期间发生的飞溅量。示例性防溅罩100尤其通过将内侧壁101与研磨机/抛光机10的碗状物紧密对准来确保安全操作，从而增加(例如，加宽)压盘22与防溅环100之间的空间并形成间隙110。如图6所示，间隙110有助于消除被称为“夹点”的安全隐患，在夹点中，物体可能被夹在旋转压盘22和另一物体例如碗状物28或传统飞溅环之间。间隙110和/或开放拐角区域38进一步使得操作员能够把手伸进碗状物28中并移除压盘22。
在一个示例中，防溅罩100由弹性和/或冲击吸收材料制成，例如软质橡胶材料，当水撞击防溅罩100的任何表面时，该材料减少了移动的水的能量。换言之，软质橡胶材料有助于从飞溅的水吸收能量，从而有助于减少从防溅罩100弹回的水。通过用冲击吸收材料构造示例性防溅罩100，防溅罩100可相对于坚硬且刚性的材料进一步减少飞溅，坚硬且刚性的材料不会与冲击吸收材料一样多地减少移动水的能量。
图7和8示出了示例性防溅罩100。防溅罩包括内侧壁101、外侧壁105、下部肋103和上部肋107。如图7和图8的示例所示，内侧壁101、外侧壁105、下部肋103和上部肋104形成D形。内侧壁101包括第一端101a和第二端101b。在一个示例中，内侧壁101在第一端101a和第二端101b之间从基座12的接合部分60基本竖直地延伸，使得第一端101a是防溅罩100的最下部以接触基座12。在另一个示例中，内侧壁101与碗状物28的形状和曲率相匹配，使得内侧壁101完全围绕碗状物28。在一个示例中，碗状物28是D形的，因此，下侧壁101也是D形的。在碗状物28具有诸如圆形、方形等其他形状的示例中，防溅环100将与碗状物28的形状匹配。例如，如果碗状物28是圆形的，则防溅环100将基本上是圆形的。如果碗状物28是方形的，防溅罩100将基本上是方形的。
在图7和图8的例子中，下部肋103包括内边缘103a和外边缘103b。下部肋103从内侧壁101的第二端101b在内边缘103a至外边缘103b之间基本水平地延伸。内边缘103b是圆形形状的并且总体上与压盘22同心。如上所述，内边缘103b与压盘的外边缘22a间隔均匀的距离，形成间隙110，以最小化夹点。在一个示例中，间隙110在2.5厘米和5.1厘米之间，以减小或最小化在压盘22和防溅罩100之间存在夹点的可能性。在该示例中，在2.5厘米和5.1厘米之间的间隙110通过在压盘22和防溅罩100之间为操作员的手指提供足够量的空间而增强了研磨机/抛光机10和防溅罩100的操作安全性。具有大于5.1厘米的间隙110可能不必要地增加了防溅罩100的整体尺寸。在优选示例中，间隙110为2.5厘米。
在防溅罩100为D形的示例中，下部肋103的内边缘103a通过具有从D形下侧壁101的方形拐角朝向压盘22向内突出的突出腹板部分108而保持其均匀的圆形形状和间隙110。相反，在D形下侧壁101的圆形部分处，下侧壁101的第二端101b与下部肋103的内边缘103a合并，形成边缘102。在下侧壁101是圆形形状的示例中，如果下侧壁与压盘22间隔在2.5厘米与5.1厘米之间，则可以存在腹板部分108。在该示例中，间隙110沿下侧壁101的圆周通过边缘102保持。如果下侧壁101与压盘22间隔大于5.1厘米，为确保间隙110保持在2.5厘米与5.1厘米之间，则可存在从下侧壁101的第二端101b朝向压盘22向内延伸的连续腹板部分108。在防溅罩100为方形的示例中，存在从方形下侧壁101的每个拐角突出以形成均匀间隙110和下部肋103的圆形内边缘103a的腹板部分108。
如图7和图8的示例中所示，外侧壁105包括第一端105a和第二端105b。外侧壁105从下部肋103的外边缘103b在第一端105a与第二端105b之间延伸。在该示例中，下部肋103的外边缘103b与外侧壁105的第一端105a合并，形成边缘104。在一个示例中，外侧壁105朝压盘22向内成角度，其中竖直高度在1.2厘米与6.4厘米之间。在这样的示例中，向内的角度可以是45度与90度之间的任何角度。在另一个示例中，外侧壁105是基本上竖直的并且具有在1.2厘米与6.4厘米之间的高度。外侧壁105的角度、长度和圆周可能受到基座12和/或碗状物28的曲率和形状的影响。如图7和图8的示例中所示，外侧壁105具有比内侧壁101更大的圆周。如在图1-3、9中进一步示出的，外侧壁105遵循基座12的曲率。
在图7和图8的示例中，上部肋107包括内边缘107a和外边缘107b。上部肋107从外侧壁105的第二端105b在内边缘107a与外边缘107b之间基本水平地延伸。在该示例中，外侧壁105的第二端105b与上部肋107的外边缘107b合并，形成边缘106。在一个示例中，上部肋107具有D形。上部肋107的形状受碗状物28、内侧壁101和外侧壁105的形状影响。在防溅罩100为圆形的示例中，上部肋107也为圆形。相反，在防溅罩100为方形的示例中，上部肋107也为方形。在另一示例中，上部肋107的内边缘107a的至少一部分比下部肋的内边缘103a进一步朝向压盘22延伸，形成突出部。在防溅罩100为D形的示例中，仅D形上部肋107的方形拐角不延伸超过下部肋103的内边缘103a。在一个示例中，上部肋107的内边缘107a的至少一部分在压盘22上方延伸。
如上所述，下部肋103、外侧壁105和上部肋107形成凹部120，该凹部捕获由旋转压盘喷射的水。防溅罩100利用由上部肋107生成的突出部来减小喷射水能够从中逸出的开口的尺寸，从而大大减少飞溅。凹部120通过捕获从下部肋103、外侧壁105和/或上部肋弹回的水来进一步减少飞溅。被捕获的水通过上部唇缘107、外侧壁105和下部唇缘103被向下且向内重新引向碗状物。
图9示出了与研磨机/抛光机10的基座12和碗状物28接合的示例性防溅罩100的剖视图。如以上示例中所讨论的，防溅罩100经由摩擦配合与基座12和碗状物28接合。如图9所示，防溅罩100与基座12的接合部60接合。在一个示例中，碗状物28与基座12是一体的。在另一个示例中，碗状物28是单独的部件并且被放置到基座12中。压盘22被定位在碗状物28内。
尽管已经参考特定实施方式描述了本设备和/或系统，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本方法和/或系统的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以替换等同物。例如，所公开的示例的部件可以被组合、划分、重新布置和/或以其他方式修改。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此，本设备和/或系统不限于所公开的特定实施方式。相反，本设备和/或系统将包括在字面上和在等同原则下落入所附权利要求书的范围内的所有实施方式。

Claims (20)

1.一种用于研磨机抛光机的防溅罩，所述研磨机抛光机具有基座、碗状物和具有外边缘的压盘，所述防溅罩包括：
内侧壁，所述内侧壁具有第一端和第二端，并且被配置成与所述基座接合，使得所述内侧壁从所述基座并在所述内侧壁的所述第一端和所述内侧壁的所述第二端之间延伸并且围绕所述碗状物；
下部肋，所述下部肋具有内边缘和外边缘，并从所述内侧壁的所述第二端延伸；
外侧壁，所述外侧壁具有第一端和第二端，并从所述下部肋的所述外边缘延伸，使得所述外侧壁的所述第一端靠近所述下部肋的所述外边缘；以及
上部肋，所述上部肋具有内边缘和外边缘，并从所述外侧壁的所述第二端向内延伸，使得所述上部肋的所述外边缘靠近所述外侧壁的所述第二端，其中所述上部肋的所述内边缘形成开口；以及
其中所述下部肋的所述内边缘被配置成在使用中与所述压盘的所述外边缘间隔至少2.5厘米。
2.根据权利要求1所述的防溅罩，其中，所述防溅罩进一步包括由所述上部肋、所述外侧壁和所述下部肋形成的凹部，并且所述上部肋的所述内边缘的至少一部分比所述下部肋的所述内边缘朝向所述压盘进一步向内延伸。
3.根据权利要求1所述的防溅罩，其中，所述下部肋的所述内边缘形成被配置成在使用中与所述压盘基本同心的圆形形状。
4.根据权利要求1所述的防溅罩，其中，所述内侧壁、所述外侧壁或所述上部肋形成D形。
5.根据权利要求1所述的防溅罩，其中，所述下部肋被配置成搁置在所述碗状物的上部唇缘上。
6.根据权利要求1所述的防溅罩，其中，所述外侧壁的高度在1.2厘米与6.4厘米之间。
7.根据权利要求1所述的防溅罩，其中，所述下部肋的所述内边缘被配置成在使用中与所述压盘的所述外边缘间隔2.5厘米至5.1厘米之间。
8.根据权利要求1所述的防溅罩，其中，所述外侧壁的圆周大于所述碗状物的圆周。
9.根据权利要求1所述的防溅罩，其中，所述外侧壁向内成角度，使得在使用中所述外侧壁被配置成朝向所述压盘成角度。
10.根据权利要求1所述的防溅罩，其中，所述防溅罩由弹性材料制成。
11.一种研磨机抛光机系统，所述研磨机抛光机系统包括：
研磨机抛光机，所述研磨机抛光机包括：
基座，所述基座具有碗状物；
压盘，所述压盘具有外边缘并且被定位成靠近所述碗状物；以及
防溅罩，所述防溅罩从所述基座延伸并且围绕所述碗状物，所述防溅罩包括：
内侧壁，所述内侧壁具有第一端和第二端，并且被配置成与所述基座接合，使得所述内侧壁从所述基座在所述内侧壁的所述第一端和所述内侧壁的所述第二端之间延伸并且围绕所述碗状物；
下部肋，所述下部肋具有内边缘和外边缘，并从所述内侧壁的所述第二端延伸；
外侧壁，所述外侧壁具有第一端和第二端，并从所述下部肋的所述外边缘延伸，使得所述外侧壁的所述第一端靠近所述下部肋的所述外边缘；以及
上部肋，所述上部肋具有内边缘和外边缘，并从所述外侧壁的所述第二端向内延伸，使得所述上部肋的所述外边缘靠近所述外侧壁的所述第二端，其中所述上部肋的所述内边缘形成开口；以及
其中所述下部肋的所述内边缘被配置成在使用中与所述压盘的所述外边缘间隔至少2.5厘米。
12.根据权利要求11所述的研磨机抛光机系统，其中，所述防溅罩进一步包括由所述上部肋、所述外侧壁和所述下部肋形成的凹部，并且所述上部肋的所述内边缘的至少一部分比所述下部肋的所述内边缘朝向所述压盘进一步向内延伸。
13.根据权利要求11所述的研磨机抛光机系统，其中所述下部肋的所述内边缘形成被配置成在使用中与所述压盘基本同心的圆形形状。
14.根据权利要求11所述的研磨机抛光机系统，其中所述内侧壁、所述外侧壁或所述上部肋形成D形。
15.根据权利要求11所述的研磨机抛光机系统，其中所述下部肋被配置成搁置在所述碗状物的上部唇缘上。
16.根据权利要求11所述的研磨机抛光机系统，其中所述外侧壁的高度在1.2厘米与6.4厘米之间。
17.根据权利要求11所述的研磨机抛光机系统，其中所述下部肋的所述内边缘被配置成在使用中与所述压盘的所述外边缘间隔2.5厘米与5.1厘米之间。
18.根据权利要求11所述的研磨机抛光机系统，其中所述外侧壁的圆周大于所述碗状物的圆周。
19.根据权利要求11所述的研磨机抛光机系统，其中所述防溅罩由弹性材料制成。
20.根据权利要求11所述的研磨机抛光机系统，其中所述防溅罩可从所述研磨机抛光机的所述基座移除。
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