一种用于3D光学元件抛光机的上下盘球面抛光机构
技术领域
本实用新型属于一种光学元件抛光机的抛光机构,主要用于3D异型光学元件抛光机的上下盘抛光机构,也可用于类似抛光机的抛光机构。
背景技术
异型光学元件主要指具有立体形状的光学元件,如图1所示的四面折面的手机前后盖、如图2所示的弧形手环,四面的折面夹角可以是90o ,也可以是大于90o,还有圆周上有折面的手表盖、显示器窗口盖等,3D异型光学元件(以下简称3D元件),它们使光学产品具有更加优美的外观和优良的物理特性,如抗干扰、耐摔、有坚硬的耐磨性,通过对3D元件的内外表面抛光,可以去除表面的庛病、纹路和细小裂纹,减小表面粗慥度,增加光线的透过率。采用3D元件,是当前国内外光学产品外观发展的主流和趋势,市场需求量较大。可是现有的光学元件抛光机(见图3),只能对纯粹的平面光学元件进行抛光,不能对3D元件进行抛光,原因是现有的光学元件抛光机在抛光时,上工件盘F与下工件盘E除了自转外,上工件盘只能在下工件盘上左右平行移动,上工件盘的毛刷G与工件底平面垂直,只能抛光3D元件的平面部分,毛刷G与折面平行,折面(见图1)A、折面之间的圆角部分B及折面与底面之间的圆角部分C根本就受不到毛刷力的作用,工作中,上工件盘的平行移动,使得毛刷与折面A产生剪切作用,毛刷容易损坏,这样毛刷就不能有效的对3D元件的折面进行抛光,折面之间的圆角部分B和折面与底面的圆角部分C出现抛光不完全的现象,仍然抛光不合格。由于毛刷与折面的剪切作用,还导致3D元件的折面边缘产生应力集中,边缘过度抛光,常出现塌边的现象,这就不能满足技术质量要求。在抛光3D元件的另一表面时,同样产生上述现象。由于没有既能满足3D元件的抛光质量又能满足数量需求的设备面世,多数厂家只好采用现行的平面抛光机加工,这是当前3D元件抛光普遍使用的方式。
据报道,韩国最新研制的一种抛光机,它只能够抛光出合格的两折面的手机盖板,多折面的3D元件抛光就不行了,存在的缺点是生产效率偏低,成本较高,远满足不了国内外对3D元件多品种大批量生产的需求,鉴于国内外对3D元件抛光加工的现状,解决这一技术难题势在必行。当前,我们已研制出一种3D光学元件抛光机,该机由1、上下盘球面抛光机构、2、第一传动机构、3、第二传动机构及其它机构组成,上下盘球面抛光机构作为本实用新型正式提出申请,其它2、3两机构也同日提出了申请。
实用新型内容
本实用新型的主要任务和目的是,根据现行的对3D元件的加工方式存在的缺
陷,设计一种上下盘球面抛光机构,用于3D元件的抛光机,从根本上克服3D元件抛光加工不合格的现象,达到全面有效地提高3D元件抛光的技术质量,提高生产效率,降低成本,满足3D元件多品种大批量生产的需求。
本实用新型的主要技术方案:本实用新型包含第一防水罩、下盘底座、工件下盘、毛刷盘底座、盖板、连接条、球阀、第二调心轴承、接头、轴承压盖、六角螺母、上盘短轴、螺钉、上摆动臂、第二防水罩、分水圈、密封圈、球面形毛刷、真空吸气管、旋转主轴;具体结构为,在短轴上,通过六角螺母连接上摆动臂,同轴套装第二防水罩,通过螺钉安装轴承压盖、盖板,盖板与短轴之间,装配第二调心轴承,在外围安装分水圈,在盖板与毛刷盘底座通过螺钉和密封圈连接,毛刷盘底座的球面上粘接一个与之吻合的球面形毛刷,与球面形毛刷同轴安装一个与之吻合的工件下盘,工件下盘与下盘底座通过密封圈和螺钉同轴连接,下盘底座与旋转主轴通过螺纹连接,旋转主轴中心孔内,通过连接螺母安装一根真空吸气管,下盘底座通过螺钉连接第一防水罩,在第二防水罩上,通过连接条连接球阀,球阀出口与分水圈相通;所述的工件下盘,是一个弧形状凸球面盘,球面曲率半径R为1080—1200mm, 开有九个工件槽,槽深3—5mm,工件下盘的直径φ为350—400 mm;所述的球面形毛刷,是一个弧形状凹球面毛刷,毛刷的毛长为30mm,凹球面毛刷的球面曲率半径R为1080—1200mm, 毛刷盘的直径φ为350—400 mm。
本实用新型通过试用证明:完全达到研制目的,本实用新型用于3D元件抛光机,实现了对元件的全面抛光,消除了3D元件的折面、折面的圆角部分不能抛光或抛光不完全的现象,一次可抛光完成八十一件,合格率在百分之九十八以上,如果再小一点的元件,加工的数量会更多。生产效率之高,技术质量得以保障,是当前较先进的抛光设备,满足了生产的需要和市场需求。
附图说明
下面结合附图,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地描述。
图1,是3D元件中的四面折面的手机前、后盖示意图。
图2,是3D元件中的弧形手环示意图。
图3,是现行的对3D元件的抛光加工示意图。
图4,是本实用新型的结构示意图。
图5,是本实用新型的毛刷盘底座4和球面形毛刷18的结构示意图。
图6,是图5的俯视图。
图7,是本实用新型的工件下盘3的形状图。
图8,是图7的俯视图。
图9,是本实用新型的主要工作原理图。
图10,是本实用新型用于3D元件抛光机的主要结构示意图。
图11,是图10的K—K向缩小的俯视图。
具体实施方式
参照图4、1,对本实用新型的主要技术方案进行说明:本实用新型使工件下盘3与相同曲率半径的球面形毛刷18配合,加工时做到3D元件的折面A、折面之间的圆角部分B及折面与底面之间的圆角部分C始终受到毛刷力的作用,接受毛刷直接有效地抛光。本实用新型抛光机构包含第一防水罩1、下盘底座2、工件下盘3、毛刷盘底座4、盖板5、连接条6、球阀7、第二调心轴承8、接头9、轴承压盖10、六角螺母11、上盘短轴12、螺钉13、上摆动臂14、第二防水罩15、分水圈16、密封圈17、球面形毛刷18、真空吸气管19、旋转主轴20;具体结构为,在短轴12上,通过六角螺母11连接上摆动臂14,同轴套装第二防水罩15,通过螺钉13安装轴承压盖10、盖板5,盖板与短轴之间,装配第二调心轴承8,在外围安装分水圈16,在盖板5与毛刷盘底座4通过螺钉和密封圈17连接,毛刷盘底座4的球面上粘接一个与之吻合的球面形毛刷18,与球面形毛刷同轴安装一个与之吻合的工件下盘3,工件下盘与下盘底座2通过密封圈17和螺钉同轴连接,下盘底座与旋转主轴20通过螺纹连接,旋转主轴中心孔内,通过连接螺母安装一根真空吸气管19,下盘底座2通过螺钉连接第一防水罩1,在第二防水罩15上,通过连接条6连接球阀7,球阀出口与分水圈16相通;所述的工件下盘3(见图7、8),是一个弧形状凸球面盘,球面曲率半径R为1080—1200mm, 开有九个工件槽25(槽的形状大小,根据被加工元件的形状而定,如果被加工元件较小,象手表盖元件也可开有九个以上的工件槽),槽深3—5mm(根据被加工元件的厚度而定),工件下盘的直径φ为350—400 mm;所述的球面形毛刷18(见图5、6),是一个弧形状凹球面毛刷,毛刷一般粘接聚氨酯纤维或猪棕,毛刷的毛长为30mm,凹球面毛刷的球面曲率半径R为1080—1200mm, 毛刷盘的直径φ为350—4000mm。本实用新型所有零部件除极少数零件为专用件外,其它均为标准件或常用件。
参照图4,在旋转主轴20的中、下部,各安装一个含调心球轴承24的可转动的连接结构,是普通的结构,只有调心球轴承具有使轴可作弧形摇动的功能,这里不再赘述。
参照图9,本实用新型的工作原理:将工件23装入工件下盘3的工件槽内,工件下盘和球面形毛刷18合拢(两者曲率半径R、盘面直径φ相同),工件23用真空吸附固定,球面形毛刷通过气缸向下施加的压力P,使球面形毛刷与工件下盘的球面重合,并紧密的贴合在一起,工件下盘3在电动机的直接驱动下旋转,在摩擦力的带动下使球面形毛刷同向旋转,实现对工件的全表面抛光,消除了3D元件的折面、折面的圆角部分不能抛光或抛光不完全的现象。
参照图10、11,本实用新型已用于3D元件抛光机(见图10的虚线框内),将本实用新型与整机第一传动机构的支撑盘22连接,与整机第一传动机构的下摆动臂21连接,与整机第二传动机构的上摆动臂14连接,与整机的支架连接,与整机的磨料液管连接,依次围绕抛光机总主轴24均等安装九个上下盘球面抛光机构(见图11)。以3D元件中的四面折边的手机前后盖为例,抛光机有九个抛光机构,每个机构装九件手机盖,工作时,所有的工件下盘3在电动机的驱动下旋转,在摩擦力的带动下使球面形毛刷盘同向旋转,工件下盘在第一传动机构驱动下呈下弧形左右摆动,所有的球面形毛刷18在第二传动机构的驱动下呈下弧形前后摆动,实现对工件的全表面抛光。抛光机一次就可抛光完成八十一件,合格率在百分之九十八以上,如果再小一点的元件,加工的数量会更多。使3D光学元件抛光机成为生产效率之高,抛光质量得以保障,成为当前较先进的抛光设备。