CN113696091B - 一种外延片的快速研磨方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明外延片加工技术领域，公开了一种外延片的快速研磨装置，包括机架以及设于机架上的上料机构和研磨机构，其中上料机构包括上料架，上料架上设有前后方向上设置的滑轨，滑轨上通过滑块设置上料平台，上料架上设有用于驱动上料平台沿滑轨前后方向上移动的直线驱动机构；上料平台上设有上料带，上料带包括多个料座，料座上设有用于容纳工件的圆筒，料座的底部设有用于控制圆筒底部开口的开合的开关单元；上料带前侧或后侧的上料平台上设有与开关单元的拨片配合的挡板，料座通过挡板时开关单元的拨片被挡板推动打开圆筒的开口；本发明通过上料机构对外延片工件进行自动化的上料，提高外延片研磨加工的自动化程度。

Description

一种外延片的快速研磨方法及装置

技术领域

本发明涉及外延片加工技术领域，更具体地说，它涉及一种外延片的快速研磨装置。

背景技术

现有技术中的外延片研磨一般是通过人工将外延片从卡塞盒内取出放入研磨机进行研磨，自动化程度低。

发明内容

本发明提供一种外延片的快速研磨装置，解决相关技术中人工将外延片从卡塞盒内取出放入研磨机进行研磨的自动化程度低的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种外延片的快速研磨装置，包括机架以及设于机架上的上料机构和研磨机构，其中上料机构包括上料架，上料架上设有前后方向上设置的滑轨，滑轨上通过滑块设置上料平台，上料架上设有用于驱动上料平台沿滑轨前后方向上移动的直线驱动机构；上料平台上设有上料带，上料带包括多个料座，多个料座之间通过柔性的连接带连接构成带状结构，料座上设有用于容纳工件的圆筒，料座的底部设有用于控制圆筒底部开口的开合的开关单元，开关单元包括环体，环体与料座的底部连接，环体内设有多个以环体的轴线为中心均匀环形阵列分布的开关片，开关片通过开关框架与环体连接，开关片通过开关轴与开关框架转动的连接开关片靠近环体内壁的一面设有多个齿，环体的内壁上设有与开关片的齿配合的内齿圈，内齿圈与环体转动的连接，并且内齿圈的外周连接一个拨片，环体上设有与拨片配合的弧形槽。拨片带动内齿圈旋转，内齿圈与开关片的齿的配合能够驱动开关片绕开关轴旋转，使开关片的内边靠近或远离圆筒的中心，实现对于圆筒的开口的开合的控制。

上料带前侧或后侧的上料平台上设有与拨片配合的挡板，料座通过挡板时开关单元的拨片被挡板推动在环体的弧形槽内滑动打开圆筒的开口；

上料平台上设有与上料带配合的条形槽，条形槽的宽度大于料座的宽度，条形槽的宽度小于上料带的宽度；上料带能够沿上料平台的条形槽向右移动。上料带沿条形槽移动时料座嵌入条形槽，使工件能够从料座落入上料平台的下方。

研磨机构包括上研磨盘，上研磨盘的顶部通过上研磨架连接升降液压缸的活塞杆，上研磨架与升降液压缸的活塞杆之间通过轴承转动的连接，升降液压缸通过上研磨架连接机架，升降液压缸位于上料平台的上方，上研磨盘的下方设有下研磨盘，下研磨盘的中心设有贯穿下研磨盘的芯轴，挡板位于芯轴的正前方，芯轴与下研磨盘之间通过轴承连接，芯轴的上端设有花键，上研磨盘的中心设有与芯轴的上端配合的花键槽，下研磨盘的顶面设有多个以芯轴为中心均匀环形阵列分布的料盘，料盘的中心通过转轴与下研磨盘转动的连接，料盘上设有多个用于放置工件的通孔，料盘的外周设有第一齿圈，下研磨盘的外侧设有第二齿圈，第二齿圈以芯轴为中心，第二齿圈与料盘的第一齿圈啮合，第二齿圈固定的连接托盘；

芯轴通过第一传动机构连接第一电机，下研磨盘通过第二传动机构连接第一电机，托盘通过第三传动机构连接第二电机。

第一电机能够驱动芯轴以及下研磨盘旋转，下研磨盘旋转能够改变料盘相对于芯轴的方位，第二电机能够驱动托盘旋转，托盘能够带动第二齿圈旋转，第二齿圈与第一齿圈配合能够驱动料盘自转，改变料盘的通孔相对于料盘轴线的方位。

直线驱动机构包括设置于上料架上的气缸或液压缸或滚珠丝杠副，气缸或液压缸的活塞杆连接上料平台，滚珠丝杠副的丝杠的两端通过轴承连接上料架，滚珠丝杠副的丝杠一端连接第一直线驱动电机，滚珠丝杠副的螺母连接上料平台。

第一传动机构包括设置于芯轴上的第一从动齿轮和连接第一电机的输出端的第一主动齿轮，第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合。第二传动机构包括连接下研磨盘的第一轴套，第一轴套套在芯轴上，并与芯轴通过轴承连接，第一轴套上设有第二从动齿轮，第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合，第二主动齿轮连接第一电机的输出端。第三传动机构包括连接托盘的第二轴套，第二轴套套在第一轴套上，并与第一轴套之间通过轴承连接，第二轴套上设有第三从动齿轮，第三从动齿轮与第三主动齿轮啮合，第三主动齿轮连接第二电机的输出端。

进一步地，上料平台的右侧设有收卷辊座，收卷辊座上设置收卷辊，收卷辊的一端连接第三电机的输出端。通过第三电机驱动收卷辊旋转对上料带进行收卷，带动上料带移动。

进一步地，收卷辊座包括座体，座体上设有轴体，轴体与座体之间通过轴承连接，座体的左端设有旋转套，旋转套套设于轴体的左端，旋转套通过销轴与轴体的下沿转动连接，旋转套上设有与轴体的左端间隙配合的孔，轴体的左端设有方形的凹槽。

根据本发明的一个方面，提供了一种外延片的快速研磨装置的研磨方法，包括以下步骤：

步骤S1，第一电机驱动一个料盘移动到芯轴的正前方，第二电机驱动该料盘的两个通孔移动到芯轴的正前方，直线驱动机构驱动上料平台向后移动，使上料带的圆筒对准料盘上的通孔；

此时，上料带的一个位于芯轴正前方的圆筒的轴线与芯轴的轴线之间的垂直距离A=B+C，其中B为料盘的轴线与芯轴的轴线之间的垂直距离，C为料盘的通孔的轴线与料盘的轴线之间的垂直距离。

步骤S2，上料带向右移动，一个料座通过挡板，该料座的圆筒内的工件落入下方的料盘的通孔内；

步骤S3，第二电机驱动芯轴正前方的料盘旋转，使芯轴正前方的料盘的下一个通孔移动到料座的圆筒的正下方，然后上料带向右移动，使下一个料座通过挡板，该料座的圆筒内的工件落入下方的料盘的通孔内；

步骤S4，重复执行步骤S3，直至芯轴正前方的料盘的所有通孔内均放置有工件；

步骤S5，第一电机驱动下一个料盘移动到芯轴的正前方，重复执行步骤S2至S4，直至所有料盘的所有通孔内均放置有工件；

步骤S6，直线驱动机构驱动上料平台向前移动脱离上研磨盘的下方，然后升降液压缸驱动上研磨盘下移，使上研磨盘的底面接触工件，并且芯轴的上端插入上研磨盘中心；

步骤S7，启动第一电机和第二电机，第一电机驱动料盘公转，第二电机驱动料盘自转，配合上研磨盘和下研磨盘对工件进行双面研磨，研磨完成后升降液压缸驱动上研磨盘上升，之后取出工件。

本发明的有益效果在于：

本发明通过上料机构对外延片工件进行自动化的上料，提高外延片研磨加工的自动化程度。

附图说明

图1是本发明实施例的一种外延片的快速研磨装置的俯视图；

图2是本发明实施例的图1去除上研磨盘和升降液压缸之后的示意图；

图3是图2的A处放大图；

图4是本发明实施例的上料平台的俯视图；

图5是本发明实施例的料座的俯视图；

图6是本发明实施例的料座的仰视图；

图7是本发明实施例的料座的正视图；

图8是本发明实施例的开关单元的结构示意图；

图9是本发明实施例的研磨机构的俯视图；

图10是本发明实施例的研磨机构的剖视图；

图11是本发明实施例的一种外延片的快速研磨装置的研磨方法的流程图；

图12是本发明实施例的另一种外延片的快速研磨装置的俯视图；

图13是本发明实施例的收卷辊座的整体示意图；

图14是本发明实施例的收卷辊座的剖视图。

图中：上料架101，滑轨102，上料平台103，直线驱动机构104，上料带105，料座106，连接带107，圆筒108，环体109，开关片110，开关框架111，内齿圈112，拨片113，挡板114，上研磨盘201，上研磨架202，升降液压缸203，下研磨盘204，芯轴205，料盘206，第一齿圈207，第二齿圈208，托盘209，第一电机210，第二电机211，第一从动齿轮212，第一轴套213，第二从动齿轮214，第二轴套215，第三从动齿轮216，座体301，轴体302，旋转套303，收卷辊304，第三电机305。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。

如图1-图10所示，一种外延片的快速研磨装置，包括机架以及设于机架上的上料机构和研磨机构，其中上料机构包括上料架101，上料架101上设有前后方向上设置的滑轨102，滑轨102上通过滑块设置上料平台103，上料架101上设有用于驱动上料平台103沿滑轨102前后方向上移动的直线驱动机构104；上料平台103上设有上料带105，上料带105包括多个料座106，多个料座106之间通过柔性的连接带107连接构成带状结构，料座106上设有用于容纳工件的圆筒108，料座106的底部设有用于控制圆筒108底部开口的开合的开关单元，开关单元包括环体109，环体109与料座106的底部连接，环体109内设有多个以环体109的轴线为中心均匀环形阵列分布的开关片110，开关片110通过开关框架111与环体109连接，开关片110通过开关轴与开关框架111转动的连接开关片110靠近环体109内壁的一面设有多个齿，环体109的内壁上设有与开关片110的齿配合的内齿圈112，内齿圈112与环体109转动的连接，并且内齿圈112的外周连接一个拨片113，环体109上设有与拨片113配合的弧形槽。拨片113带动内齿圈112旋转，内齿圈112与开关片110的齿的配合能够驱动开关片110绕开关轴旋转，使开关片110的内边靠近或远离圆筒108的中心，实现对于圆筒108的开口的开合的控制。

上料带105前侧或后侧的上料平台103上设有与拨片113配合的挡板114，料座106通过挡板114时开关单元的拨片113被挡板114推动在环体109的弧形槽内滑动打开圆筒108的开口；

上料平台103上设有与上料带105配合的条形槽，条形槽的宽度大于料座106的宽度，条形槽的宽度小于上料带105的宽度；上料带105能够沿上料平台103的条形槽向右移动。上料带105沿条形槽移动时料座106嵌入条形槽，使工件能够从料座106落入上料平台103的下方。

研磨机构包括上研磨盘201，上研磨盘201的顶部通过上研磨架202连接升降液压缸203的活塞杆，上研磨架202与升降液压缸203的活塞杆之间通过轴承转动的连接，升降液压缸203通过上研磨架202连接机架，升降液压缸203位于上料平台103的上方，上研磨盘201的下方设有下研磨盘204，下研磨盘204的中心设有贯穿下研磨盘204的芯轴205，挡板114位于芯轴205的正前方，芯轴205与下研磨盘204之间通过轴承连接，芯轴205的上端设有花键，上研磨盘201的中心设有与芯轴205的上端配合的花键槽，下研磨盘204的顶面设有多个以芯轴205为中心均匀环形阵列分布的料盘206，料盘206的中心通过转轴与下研磨盘204转动的连接，料盘206上设有多个用于放置工件的通孔，料盘206的外周设有第一齿圈207，下研磨盘204的外侧设有第二齿圈208，第二齿圈208以芯轴205为中心，第二齿圈208与料盘206的第一齿圈207啮合，第二齿圈208固定的连接托盘209；

芯轴205通过第一传动机构连接第一电机210，下研磨盘204通过第二传动机构连接第一电机210，托盘209通过第三传动机构连接第二电机211。

第一电机210能够驱动芯轴205以及下研磨盘204旋转，下研磨盘204旋转能够改变料盘206相对于芯轴205的方位，第二电机211能够驱动托盘209旋转，托盘209能够带动第二齿圈208旋转，第二齿圈208与第一齿圈207配合能够驱动料盘206自转，改变料盘206的通孔相对于料盘206轴线的方位。

在本发明的一个实施例中，直线驱动机构104包括设置于上料架101上的气缸或液压缸，气缸或液压缸的活塞杆连接上料平台103。

在本发明的一个实施例中，直线驱动机构104包括设置于上料架101上的滚珠丝杠副，滚珠丝杠副的丝杠的两端通过轴承连接上料架101，滚珠丝杠副的丝杠一端连接第一直线驱动电机，滚珠丝杠副的螺母连接上料平台103。

在本发明的一个实施例中，第一传动机构包括设置于芯轴205上的第一从动齿轮212和连接第一电机210的输出端的第一主动齿轮，第一从动齿轮212与第一主动齿轮啮合。

在本发明的一个实施例中，第二传动机构包括连接下研磨盘204的第一轴套213，第一轴套213套在芯轴205上，并与芯轴205通过轴承连接，第一轴套213上设有第二从动齿轮214，第二从动齿轮214与第二主动齿轮啮合，第二主动齿轮连接第一电机210的输出端。

第三传动机构包括连接托盘209的第二轴套215，第二轴套215套在第一轴套213上，并与第一轴套213之间通过轴承连接，第二轴套215上设有第三从动齿轮216，第三从动齿轮216与第三主动齿轮啮合，第三主动齿轮连接第二电机211的输出端。

如图11所示，基于上述的一种外延片的快速研磨装置，本发明提供一种外延片的快速研磨装置的研磨方法，包括以下步骤：

步骤S1，第一电机210驱动一个料盘206移动到芯轴205的正前方，第二电机211驱动该料盘206的两个通孔移动到芯轴205的正前方，直线驱动机构104驱动上料平台103向后移动，使上料带105的圆筒108对准料盘206上的通孔；

此时，上料带105的一个位于芯轴205正前方的圆筒108的轴线与芯轴205的轴线之间的垂直距离A=B+C，其中B为料盘206的轴线与芯轴205的轴线之间的垂直距离，C为料盘206的通孔的轴线与料盘206的轴线之间的垂直距离。

步骤S2，上料带105向右移动，一个料座106通过挡板114，该料座106的圆筒108内的工件落入下方的料盘206的通孔内；

步骤S3，第二电机211驱动芯轴205正前方的料盘206旋转，使芯轴205正前方的料盘206的下一个通孔移动到料座106的圆筒108的正下方，然后上料带105向右移动，使下一个料座106通过挡板114，该料座106的圆筒108内的工件落入下方的料盘206的通孔内；

步骤S4，重复执行步骤S3，直至芯轴205正前方的料盘206的所有通孔内均放置有工件；

步骤S5，第一电机210驱动下一个料盘206移动到芯轴205的正前方，重复执行步骤S2至S4，直至所有料盘206的所有通孔内均放置有工件；

步骤S6，直线驱动机构104驱动上料平台103向前移动脱离上研磨盘201的下方，然后升降液压缸203驱动上研磨盘201下移，使上研磨盘201的底面接触工件，并且芯轴205的上端插入上研磨盘201中心；

步骤S7，启动第一电机210和第二电机211，第一电机210驱动料盘206公转，第二电机211驱动料盘206自转，配合上研磨盘201和下研磨盘204对工件进行双面研磨，研磨完成后升降液压缸203驱动上研磨盘201上升，之后取出工件。

在本发明的一个实施例中，上料带105通过手动驱动移动。

如图12所示，在本发明的一个实施例中，上料平台103的右侧设有收卷辊座，收卷辊座上设置收卷辊304，收卷辊304的一端连接第三电机305的输出端。通过第三电机305驱动收卷辊304旋转对上料带105进行收卷，带动上料带105移动。

进一步，可以在上料平台103的左侧设置放卷辊座，放卷辊座上设置放卷辊，放卷辊上缠绕上料带105供于放卷。

进一步，如图13和图14所示，收卷辊座和放卷辊座均包括座体301，座体301上设有轴体302，轴体302与座体301之间通过轴承连接，座体301的左端设有旋转套303，旋转套303套设于轴体302的左端，旋转套303通过销轴与轴体302的下沿转动连接，旋转套303上设有与轴体302的左端间隙配合的孔，轴体302的左端设有方形的凹槽。放卷辊和收卷辊304的两端设置与轴体302的左端的方形的凹槽配合的矩形端，安装时将旋转套303向右旋转，将放卷辊或收卷辊304的端部放入轴体302的左端的方形的凹槽内，然后将旋转套303旋转复位，使放卷辊或收卷辊304的端部被限制在轴体302上，并且可以通过轴体302传递扭矩到放卷辊或收卷辊304上。

上面结合附图对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，在不脱离本实施例宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (9)

1.一种外延片的快速研磨装置，其特征在于，包括机架以及设于机架上的上料机构和研磨机构，其中上料机构包括上料架，上料架上设有前后方向上设置的滑轨，滑轨上通过滑块设置上料平台，上料架上设有用于驱动上料平台沿滑轨前后方向上移动的直线驱动机构；上料平台上设有上料带，上料带包括多个料座，多个料座之间通过柔性的连接带连接构成带状结构，料座上设有用于容纳工件的圆筒，料座的底部设有用于控制圆筒底部开口的开合的开关单元，开关单元包括环体，环体与料座的底部连接，环体内设有多个以环体的轴线为中心均匀环形阵列分布的开关片，开关片通过开关框架与环体连接，开关片通过开关轴与开关框架转动的连接，开关片靠近环体内壁的一面设有多个齿，环体的内壁上设有与开关片的齿配合的内齿圈，内齿圈与环体转动的连接，并且内齿圈的外周连接一个拨片，环体上设有与拨片配合的弧形槽；

上料带前侧或后侧的上料平台上设有与拨片配合的挡板，料座通过挡板时开关单元的拨片被挡板推动在环体的弧形槽内滑动打开圆筒的开口；

上料平台上设有与上料带配合的条形槽，条形槽的宽度大于料座的宽度，条形槽的宽度小于上料带的宽度；上料带能够沿上料平台的条形槽向右移动；

研磨机构包括上研磨盘，上研磨盘的顶部通过上研磨架连接升降液压缸的活塞杆，上研磨架与升降液压缸的活塞杆之间通过轴承转动的连接，升降液压缸通过上研磨架连接机架，升降液压缸位于上料平台的上方，上研磨盘的下方设有下研磨盘，下研磨盘的中心设有贯穿下研磨盘的芯轴，挡板位于芯轴的正前方，芯轴与下研磨盘之间通过轴承连接，芯轴的上端设有花键，上研磨盘的中心设有与芯轴的上端配合的花键槽，下研磨盘的顶面设有多个以芯轴为中心均匀环形阵列分布的料盘，料盘的中心通过转轴与下研磨盘转动的连接，料盘上设有多个用于放置工件的通孔，料盘的外周设有第一齿圈，下研磨盘的外侧设有第二齿圈，第二齿圈以芯轴为中心，第二齿圈与料盘的第一齿圈啮合，第二齿圈固定的连接托盘；

芯轴通过第一传动机构连接第一电机，下研磨盘通过第二传动机构连接第一电机，托盘通过第三传动机构连接第二电机。

2.根据权利要求1所述的一种外延片的快速研磨装置，其特征在于，所述直线驱动机构包括设置于上料架上的气缸或液压缸，气缸或液压缸的活塞杆连接上料平台。

3.根据权利要求1所述的一种外延片的快速研磨装置，其特征在于，所述直线驱动机构包括设置于上料架上的滚珠丝杠副，滚珠丝杠副的丝杠的两端通过轴承连接上料架，滚珠丝杠副的丝杠一端连接第一直线驱动电机，滚珠丝杠副的螺母连接上料平台。

4.根据权利要求1所述的一种外延片的快速研磨装置，其特征在于，所述第一传动机构包括设置于芯轴上的第一从动齿轮和连接第一电机的输出端的第一主动齿轮，第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合。

5.根据权利要求1所述的一种外延片的快速研磨装置，其特征在于，所述第二传动机构包括连接下研磨盘的第一轴套，第一轴套套在芯轴上，并与芯轴通过轴承连接，第一轴套上设有第二从动齿轮，第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合，第二主动齿轮连接第一电机的输出端。

6.根据权利要求5所述的一种外延片的快速研磨装置，其特征在于，所述第三传动机构包括连接托盘的第二轴套，第二轴套套在第一轴套上，并与第一轴套之间通过轴承连接，第二轴套上设有第三从动齿轮，第三从动齿轮与第三主动齿轮啮合，第三主动齿轮连接第二电机的输出端。

7.根据权利要求1所述的一种外延片的快速研磨装置，其特征在于，所述上料平台的右侧设有收卷辊座，收卷辊座上设置收卷辊，收卷辊的一端连接第三电机的输出端。

8.根据权利要求7所述的一种外延片的快速研磨装置，其特征在于，所述收卷辊座包括座体，座体上设有轴体，轴体与座体之间通过轴承连接，座体的左端设有旋转套，旋转套套设于轴体的左端，旋转套通过销轴与轴体的下沿转动连接，旋转套上设有与轴体的左端间隙配合的孔，轴体的左端设有方形的凹槽。

9.根据权利要求1所述的一种外延片的快速研磨装置的研磨方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，第一电机驱动一个料盘移动到芯轴的正前方，第二电机驱动该料盘的两个通孔移动到芯轴的正前方，直线驱动机构驱动上料平台向后移动，使上料带的圆筒对准料盘上的通孔；

步骤S2，上料带向右移动，一个料座通过挡板，该料座的圆筒内的工件落入下方的料盘的通孔内；

步骤S3，第二电机驱动芯轴正前方的料盘旋转，使芯轴正前方的料盘的下一个通孔移动到料座的圆筒的正下方，然后上料带向右移动，使下一个料座通过挡板，该料座的圆筒内的工件落入下方的料盘的通孔内；

步骤S4，重复执行步骤S3，直至芯轴正前方的料盘的所有通孔内均放置有工件；

步骤S5，第一电机驱动下一个料盘移动到芯轴的正前方，重复执行步骤S2至S4，直至所有料盘的所有通孔内均放置有工件；

步骤S6，直线驱动机构驱动上料平台向前移动脱离上研磨盘的下方，然后升降液压缸驱动上研磨盘下移，使上研磨盘的底面接触工件，并且芯轴的上端插入上研磨盘中心；

步骤S7，启动第一电机和第二电机，第一电机驱动料盘公转，第二电机驱动料盘自转，配合上研磨盘和下研磨盘对工件进行双面研磨，研磨完成后升降液压缸驱动上研磨盘上升，之后取出工件。

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