CN210099636U - 一种增压雾化喷淋装置及其抛光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及精密加工装置的技术领域，更具体地，涉及一种增压雾化喷淋装置及其抛光装置，包括用于供应有压气体和浆液的气液供应组件、用于实现浆液增压和浆液雾化的浆液雾化组件以及喷洒角度可调的浆液喷洒组件，所述气液供应组件连通于所述浆液雾化组件的一端，所述浆液喷洒组件设置于浆液雾化组件的另一端。本实用新型的增压雾化喷淋装置，实现浆液流动的高速高压，解决了浆液的不均匀性、分散性差、浪费浆液等问题，使得浆液成分分散均匀，节约加工成本；本实用新型的抛光装置和抛光方法，使抛光浆液均匀喷淋在工件表面及抛光盘面上，从而实现对工件的超精密加工，且可通过调节蠕动泵转速和气源压力以满足不同抛光工件加工所需的参数。

Description

一种增压雾化喷淋装置及其抛光装置

技术领域

本实用新型涉及精密加工装置的技术领域，更具体地，涉及一种增压雾化喷淋装置及其抛光装置。

背景技术

透镜、反射镜等光学元件作为光学器件的核心元件之一，要达到良好的光学性能，其表面精度需要达到超光滑程度(粗糙度Ra达到1nm以下)，面形精度也有较高的要求(形状精度达到0.5微米以下)。在LED领域，单晶硅(Si)、单晶锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、单晶碳化硅(SiC)和单晶蓝宝石(Al2O3)等作为半导体衬底材料，同样要求具有超平坦和超光滑的表面(粗糙度Ra达到0.3nm以下)才能满足外延膜生长的要求，并且要求无缺陷、无损伤。在加工过程中抛光浆液的添加方法是影响工件表面粗糙度、表面质量的重要因素之一。

目前，抛光浆液添加方式是将经前期搅拌、振动处理的抛光浆液滴加在抛光盘上，然后使抛光浆液与工件之间相互接触，通过机床转动使抛光浆液与工件之间产生相对运动，利用抛光浆液中磨料与工件之间产生的相对摩擦力，实现工件表面的微切削去除加工。由于抛光浆液中磨料与磁性颗粒的密度差较大，磨料容易沉淀、分散性较差，而且抛光浆液是直接滴加在抛光盘上，抛光浆液用量不易控制，容易造成抛光浆液的浪费，增大加工成本；而且，随着抛光浆液浓度的增大，容易出现管路堵塞问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种增压雾化喷淋装置及其抛光装置，对抛光浆液进行增压雾化，解决抛光浆液的不稳定、分散性差、易堵塞管道的问题，且能在加工过程中使得抛光浆液均匀喷淋在工件表面和抛光盘面上，实现超精密加工。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种增压雾化喷淋装置，包括用于供应有压气体和浆液的气液供应组件、用于实现浆液增压和浆液雾化的浆液雾化组件以及喷洒角度可调的浆液喷洒组件，所述气液供应组件连通于所述浆液雾化组件的一端，所述浆液喷洒组件设置于浆液雾化组件的另一端。

本实用新型的增压雾化喷淋装置，气液供应组件为浆液雾化组件提供浆液和有压气体，浆液在流入浆液雾化组件沿途压力增加，流速增快，浆液成分分散均匀，分散均匀的浆液与有压气体对撞实现雾化，雾化的浆液进入浆液喷洒组件进行喷洒。本实用新型实现浆液流动的高速高压，使得浆液成分分散均匀，解决了浆液的不均匀性、分散性差、浪费抛光浆液、易阻塞管道等问题，能节约加工成本，提高工件表面质量，且不易出现道路堵塞问题。

进一步地，所述气液供应组件包括伸入浆液缸中的浆液管以及连接于气源的气管，所述浆液管安装于蠕动泵中且所述浆液管的一端安装于雾化组件的上端，所述气管通过气管支架安装于雾化组件的上端。浆液池中的浆液在蠕动泵的作用下流入浆液管进入浆液雾化组件，且蠕动泵的转速可根据工件加工所需参数进行调整；浆液池中除盛装浆液外，还可盛装去离子水、清洗液体等液体实现雾化喷淋装置的清洗；有压气体从气源经气管和气管支架进入浆液雾化组件，有压气体的压力可根据工件加工所需的参数进行调整。

进一步地，所述浆液雾化组件包括壳体、设于壳体上端的浆液管件以及设于壳体内部的雾化器件，所述雾化器件设有通过空气流道与气管连通且通过浆液流道与浆液管连通的雾化腔，所述雾化腔的下端连通设有雾化流道。在雾化腔内，由浆液流道喷出的浆液被由空气流道流入的高压气体对撞，确保雾化效果，雾化后的浆液由雾化流道进入浆液喷洒组件。

进一步地，所述浆液流道包括流通设置的第一浆液流道、第二浆液流道以及第三浆液流道，所述第一浆液流道设于浆液管件内，所述第二浆液流道为形成于雾化器件与壳体之间的螺旋通道，所述第三浆液流道设于雾化器件下部。浆液由第一浆液流道流入，第二浆液流道呈螺旋状，能够对浆液进行高速高压搅拌，使得浆液成分更加均匀，浆液由第三浆液流道喷出进入雾化腔被有压空气对撞实现雾化。

进一步地，所述第一浆液流道为多组，多组第一浆液流道与第二浆液流道之间连通设有环形流道；所述第二浆液流道与第三浆液流道之间连通有浆液腔，所述浆液腔形成于壳体与雾化器件之间。多组第一浆液流道内的浆液汇入环形流道中，环形流道中的浆液在压力作用下流入第二浆液流道中，在高速高压的条件下，第二浆液流道中的浆液不断搅拌，浆液中磨料、添加剂等不断被分散均匀，之后进入浆液腔，通过一条或多条第三浆液流道喷入雾化腔。

进一步地，所述第三浆液流道为多组，环绕于雾化器件设置且贯穿于浆液腔与雾化腔之间；多组第三浆液流道环绕分布于若干平面。多组第三浆液流道分布在一环或多环结构上，在应用时可通过设计每环上的第三浆液流道的位置使得浆液呈定角喷入雾化腔中，并在雾化腔中被有压气体对撞，无死角覆盖于雾化腔内，确保液体雾化率及雾化效果，实现液体的均匀微米级的雾化。

进一步地，所述浆液喷洒组件包括多个喷头件，相邻的所述喷头件之间铰接，所述喷头件表面设有若干喷嘴。相邻喷头件之间的相对角度可以调整，实现研磨抛光盘表面均布浆料。

进一步地，相邻的所述喷头件之间连接有转动轴。为实现研磨抛光盘表面均布浆料，多个喷头件的喷射面形成一个凹弧面，但不作为限制性的规定。

本实用新型还提供了一种抛光装置，包括机座、设于机座上的研磨抛光盘、驱动研磨抛光盘旋转的驱动装置、用于修整研磨抛光盘表面的修盘装置及通过支架固定于机座的导轮，所述驱动装置设于机座内部，所述修盘装置包括顺次连接的电机、修盘主轴以及修盘刀具，所述修盘刀具设于研磨抛光盘的旁侧；所述研磨抛光盘上设有内部用于放置工件的抛光环，抛光环上方设有配重块，所述导轮与抛光环侧面接触；所述抛光装置还包括如前所述的增压雾化喷淋装置，所述浆液喷洒组件设于所述研磨抛光盘的上方，气液供应组件部分固定于机座上。

本实用新型的抛光装置，待抛光工件放置于抛光环下方，配重块放置于抛光环上面用于确保待抛光工件与研磨抛光盘之间有相对正压力，在研磨抛光盘的转动下及导轮对抛光环的把持作用下，待抛光工件与研磨抛光盘形成相对运动对待加工工件进行加工；抛光装置在使用一段时间后，由于抛光浆液中极少数大颗粒磨料的存在以及抛光浆液的氧化作用，会损坏研磨抛光盘，使得研磨抛光盘表明凹凸不平或形成氧化层，采用修盘装置可以去除研磨抛光盘表面的损坏层和氧化层，获得平整的研磨抛光盘表面；另外，调节导轮的偏摆角度可调整抛光工件的研磨速度；采用前述增压雾化喷淋装置喷淋的抛光浆液，可解决抛光浆液的不均匀性、分散性差、浪费抛光浆液、易堵塞管道等问题，能够节约加工成本，提高工件表面质量，且不易出现道路堵塞问题。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的增压雾化喷淋装置，实现浆液流动的高速高压，使得浆液成分分散均匀，解决了浆液的不均匀性、分散性差、浪费浆液等问题，能够节约加工成本，且不易出现道路堵塞问题；浆液多角度喷入雾化腔，实现雾化的高效性；

本实用新型的抛光装置，能够使抛光浆液均匀喷淋在工件表面及抛光盘面上，从而实现对工件的超精密加工；且蠕动泵转速可调实现浆液喷洒浓度可控，气源可以控制气管内部压力实现雾化压力可调，可满足不同抛光工件加工所需的参数。

附图说明

图1为本实用新型的增压雾化喷淋装置及抛光装置的结构示意图；

图2为增压雾化喷淋装置的浆液雾化组件的结构示意图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为图2中B-B剖视图；

图5为增压雾化喷淋装置的浆液雾化组件的俯视图；

图6为增压雾化喷淋装置的雾化器件的结构示意图；

图7为图6中C-C剖视图；

图8为增压雾化喷淋装置的雾化器件的立体图；

图9为增压雾化喷淋装置的浆液喷洒组件的结构示意图；

图10为浆液喷洒组件的第二喷头件的结构示意图。

附图中：1-气液供应组件；11-浆液管；12-气管；13-气管支架；2-浆液雾化组件；21-壳体；22-浆液管件；23-雾化器件；24-空气流道；25-浆液流道；251-第一浆液流道；252-第二浆液流道；253-第三浆液流道；254-环形流道；255-浆液腔；26-雾化腔；27-雾化流道；3-浆液喷洒组件；31-第一喷头件；32-第二喷头件；33-第三喷头件；34-喷嘴；35-第二弧形凹槽；36-第二弧形导轨；37-第三弧形导轨；4-机座；5-研磨抛光盘；6-修盘装置；61-电机；62-修盘主轴；63-修盘刀具；7-支架；8-导轮；9-抛光环；10-配重块。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

实施例一

如图1至图10所示为本实用新型的增压雾化喷淋装置的实施例，包括用于供应有压气体和浆液的气液供应组件1、用于实现浆液增压和浆液雾化的浆液雾化组件2以及喷洒角度可调的浆液喷洒组件3，气液供应组件1连通于浆液雾化组件2的一端，浆液喷洒组件3设置于浆液雾化组件2的另一端。

本实施例在实施时，气液供应组件1为浆液雾化组件2提供浆液和有压气体，浆液在流入浆液雾化组件2沿途压力增加，流速增快，浆液成分分散均匀，分散均匀的浆液与有压气体对撞实现雾化，雾化的浆液进入浆液喷洒组件3进行喷洒。

如图1所示，气液供应组件1包括伸入浆液缸中的浆液管11以及连接于气源的气管12，浆液管11安装于蠕动泵中且浆液管11的一端安装于雾化组件的上端，气管12通过气管支架13安装于雾化组件的上端。浆液池中的浆液在蠕动泵的作用下流入浆液管11进入浆液雾化组件2，且蠕动泵的转速可根据工件加工所需参数进行调整；浆液池中除盛装浆液外，还可盛装去离子水、清洗液体等液体实现雾化喷淋装置的清洗；有压气体从气源经气管12和气管支架13进入浆液雾化组件2，有压气体的压力可根据工件加工所需的参数进行调整。本实施例中，浆液管11通过连接螺纹安装于浆液雾化组件2的上端，浆液雾化组2件通过连接螺纹安装于浆液喷洒组件3的上端。

如图2所示，浆液雾化组件2包括壳体21、设于壳体21上端的浆液管件22以及设于壳体21内部的雾化器件23，雾化器件23设有通过空气流道24与气管12连通且通过浆液流道25与浆液管11连通的雾化腔26，雾化腔26的下端连通设有雾化流道27。在雾化腔26内，由浆液流道25喷出的浆液被由空气流道24流入的高压气体对撞，确保雾化效果，雾化后的浆液由雾化流道27进入浆液喷洒组件3。其中，浆液管件22与雾化器件23的连接处设有密封圈，以保证第一浆液流道251的密封性能，防止浆液泄露；浆液管件22通过连接螺纹连接于壳体21上端。

其中，浆液流道25包括流通设置的第一浆液流道251、第二浆液流道252以及第三浆液流道253，第一浆液流道251设于浆液管件22内，第二浆液流道252为形成于雾化器件23与壳体21之间的螺旋通道，第三浆液流道253设于雾化器件23下部。浆液由第一浆液流道251流入，第二浆液流道252呈螺旋状，能够对浆液进行高速高压搅拌，使得浆液成分更加均匀，浆液由第三浆液流道253喷出进入雾化腔26被有压空气对撞实现雾化。

如图2、图5所示，第一浆液流道251为多组，多组第一浆液流道251与第二浆液流道252之间连通设有环形流道254；第二浆液流道252与第三浆液流道253之间连通有浆液腔255，浆液腔255形成于壳体21与雾化器件23之间；第三浆液流道253为多组，环绕于雾化器件23设置且贯穿于浆液腔255与雾化腔26之间；多组第三浆液流道253环绕分布于若干平面。多组第一浆液流道251内的浆液汇入环形流道254中，环形流道254中的浆液在压力作用下流入第二浆液流道252中，在高速高压的条件下，第二浆液流道252中的浆液不断搅拌，浆液中磨料、添加剂等不断被分散均匀，之后进入浆液腔255，通过一条或多条第三浆液流道253喷入雾化腔26。多组第三浆液流道253分布在一环或多环结构上，在应用时可通过设计每环上的第三浆液流道253的位置使得浆液呈定角喷入雾化腔26中，并在雾化腔26中被有压气体对撞，无死角覆盖于雾化腔26内，确保液体雾化率及雾化效果，实现液体的均匀微米级的雾化。

本实施例中，多组第三浆液流道253环绕分布在两环，其中一环上分布有四组规律分布的第三浆液流道253，如图3至图8所示：四组规律分布的第三浆液流道253均设有经过第三浆液流道253中心轴线的截面，四组截面的其中一轮廓线与雾化腔26的侧壁相切，另一轮廓线的延长线可穿过雾化腔26内部，且相邻两组第三浆液流道253垂直设置。另一环上分布有两组规律分布的第三浆液流道253，如图3至图8所示：两组规律分布的第三浆液流道253均设有经过第三浆液流道253中心轴线的截面，截面上其中一轮廓线与雾化腔26的侧壁相切，另一轮廓线的延长线可穿过雾化腔26内部，两组第三浆液流道253平行设置且关于雾化腔26的中心轴线中心对称。如此设置第三浆液流道253，浆液呈定角喷入雾化腔26中被有压气体对撞，无死角覆盖雾化腔26内，确保浆液的雾化率及雾化效果，从而实现液体的均匀微米级雾化。

如图9、图10所示，浆液喷洒组件3包括多个喷头件31，相邻的喷头件31之间铰接，喷头件31表面设有若干喷嘴34；相邻喷头件31之间的相对角度可以调整，实现研磨抛光盘5表面均布浆料。本实施例以三组喷头件31做说明，但喷头件31的数量并不局限于此：三组喷头件31分别表示为顺次铰接的第一喷头件31、第二喷头件32及第三喷头件33，第一喷头件31靠近第二喷头件32一端设有第一弧形凹槽，且第一弧形凹槽的中部设有第一弧形导轨；第二喷头件32靠近第一喷头件31的一端设有与第一弧形导轨配合的第二弧形凹槽35，第二弧形凹槽35的两端设有与第一弧形凹槽配合的第二弧形导轨36；第二喷头件32靠近第三喷头件的一端设有第三弧形导轨37；第一弧形导轨和第二弧形导轨间穿接有连接轴。第二喷头件32和第三喷头件33之间的连接方式与第一喷头件31和第二喷头件32之间的连接方式相同，但不局限于此，其他铰接方式也适用于本实用新型。

实施例二

本实施例为实施例一种增压雾化喷淋装置在抛光装置中的应用实施例，包括机座4、设于机座4上的研磨抛光盘5、驱动研磨抛光盘5旋转的驱动装置、用于修整研磨抛光盘5表面的修盘装置6及通过支架7固定于机座4的导轮8，驱动装置设于机座4内部，修盘装置6包括顺次连接的电机61、修盘主轴62以及修盘刀具63，修盘刀具63设于研磨抛光盘5的旁侧；研磨抛光盘5上设有内部用于放置工件的抛光环9，抛光环9上方设有配重块10，导轮8与抛光环9侧面接触；抛光装置还包括如前的增压雾化喷淋装置，浆液喷洒组件3设于研磨抛光盘5的上方，气液供应组件1部分固定于机座4上。

本实施例在实施时，待抛光工件放置于抛光环9的下方，配重块10用于确保待抛光工件与研磨抛光盘5之间有相对正压力，在研磨抛光盘的转动下及导轮对抛光环的把持作用下，待抛光工件与研磨抛光盘形成相对运动对待加工工件进行加工；抛光装置在使用一段时间后，由于抛光浆液中极少数大颗粒磨料的存在以及抛光浆液的氧化作用，会损坏研磨抛光盘，使得研磨抛光盘表明凹凸不平或形成氧化层，采用修盘装置6去除研磨抛光盘5表面的损坏层氧化层，获得平整的研磨抛光盘表面；另外，调节导轮8的偏摆角度可调整抛光工件的研磨速度；采用前述增压雾化喷淋装置喷淋的抛光浆液，可解决抛光浆液的不均匀性、分散性差、浪费抛光浆液、易堵塞管道等问题，能够节约加工成本，提高工件表面质量，且不易出现道路堵塞问题。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种增压雾化喷淋装置，其特征在于，包括用于供应有压气体和浆液的气液供应组件(1)、用于实现浆液增压和浆液雾化的浆液雾化组件(2)以及喷洒角度可调的浆液喷洒组件(3)，所述气液供应组件(1)连通于所述浆液雾化组件(2)的一端，所述浆液喷洒组件(3)设置于浆液雾化组件(2)的另一端；

所述气液供应组件(1)包括伸入浆液缸中的浆液管(11)以及连接于气源的气管(12)，所述浆液管(11)安装于蠕动泵中且所述浆液管(11)的一端安装于雾化组件的上端，所述气管(12)通过气管(12)支架(7)安装于雾化组件的上端；

所述浆液雾化组件(2)包括壳体(21)、设于壳体(21)上端的浆液管件(22)以及设于壳体(21)内部的雾化器件(23)，所述雾化器件(23)设有通过空气流道(24)与气管(12)连通且通过浆液流道(25)与浆液管(11)连通的雾化腔(26)，所述雾化腔(26)的下端连通设有雾化流道(27)。

2.根据权利要求1所述的增压雾化喷淋装置，其特征在于，所述浆液流道(25)包括流通设置的第一浆液流道(251)、第二浆液流道(252)以及第三浆液流道(253)，所述第一浆液流道(251)设于浆液管件(22)内，所述第二浆液流道(252)为形成于雾化器件(23)与壳体(21)之间的螺旋通道，所述第三浆液流道(253)设于雾化器件(23)下部。

3.根据权利要求2所述的增压雾化喷淋装置，其特征在于，所述第一浆液流道(251)为多组，多组第一浆液流道(251)与第二浆液流道(252)之间连通设有环形流道(254)；所述第二浆液流道(252)与第三浆液流道(253)之间连通有浆液腔(255)，所述浆液腔(255)形成于壳体与雾化器件(23)之间。

4.根据权利要求2所述的增压雾化喷淋装置，其特征在于，所述第三浆液流道(253)为多组，环绕于雾化器件(23)设置且贯穿于浆液腔(255)与雾化腔(26)之间；多组第三浆液流道(253)环绕分布于若干平面。

5.根据权利要求1至4任一项所述的增压雾化喷淋装置，其特征在于，所述浆液喷洒组件(3)包括多个喷头件，相邻的所述喷头件之间铰接，所述喷头件表面设有若干喷嘴(34)。

6.根据权利要求5所述的增压雾化喷淋装置，其特征在于，相邻的所述喷头件(31)之间连接有转动轴。

7.一种抛光装置，其特征在于，包括机座(4)、设于机座(4)上的研磨抛光盘(5)、驱动研磨抛光盘(5)旋转的驱动装置、用于修整研磨抛光盘(5)表面的修盘装置(6)及通过支架(7)固定于机座(4)的导轮(8)，所述驱动装置设于机座(4)内部，所述修盘装置(6)包括顺次连接的电机(61)、修盘主轴(62)以及修盘刀具(63)，所述修盘刀具(63)设于研磨抛光盘(5)的旁侧；所述研磨抛光盘(5)上设有内部用于放置工件的抛光环(9)，抛光环(9)上方设有配重块(10)，所述导轮(8)与抛光环(9)侧面接触；所述抛光装置还包括如权利要求1至6任一项所述的增压雾化喷淋装置，所述浆液喷洒组件(3)设于所述研磨抛光盘(5)的上方，气液供应组件(1)部分固定于机座(4)上。

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