TWI409135B - 滾圓及研磨設備 - Google Patents

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Description

滾圓及研磨設備
本發明涉及一種滾圓設備，特別涉及一種可同時對工件進行滾圓及研磨的設備。
生產製造中經常需要用到圓形的工件。例如，在光學行業中，數碼相機的紅外截止濾光片即為圓形的玻璃片。在生產製造過程中，一般先將一整塊基材切割為多個方形的工件，再將上述方形工件滾圓獲得所需要的圓形工件。
然而，在製造過程中，上述工件的表面經常會被污染。例如，在切割過程中，切割下來的殘屑可能會附著在工件的表面，導致工件的表面變得不平整。這時候如果直接對工件進行滾圓，則很可能會造成工件的邊角開裂從而使得工件報廢，從而降低工件加工的良率。因此，在滾圓之前，還需要對切割的工件進行清洗。然而，即使這樣，也無法避免在運送過程中所可能產生的污染。另外，在滾圓過程中，工件的表面同樣會被污染，因此在滾圓之後，還需要對工件進行清洗以使其表面達到需要的潔淨度。這樣，不但需要設置專門的清洗設備，還需要在滾圓前後都設置專門的清洗工序，從而增大了製造的成本。
有鑒於此，有必要提供一種可同時去除工件表面汙物的滾圓設備。
一種滾圓及研磨設備，包括床身、研磨裝置、滾圓裝置和承載裝置。床身形成有一工作腔室。研磨裝置包括多個沿工作腔室長度方向分佈的研磨輪，研磨輪轉動安裝於床身上，用於對工件表面進行研磨。滾圓裝置包括設置在工作腔室長度方向一端的滾圓輪，滾圓輪轉動安裝於床身上，用於對工件進行滾圓，滾圓輪的轉動方向和研磨輪的轉動方向彼此垂直。承載裝置滑動安裝於床身上，包括用於吸附固定工件的承載吸盤，承載裝置用於固定並運送工件使工件依次經研磨裝置研磨和滾圓裝置滾圓。
本發明的滾圓及研磨設備可在滾圓前後對工件表面進行研磨去除汙物，從而提高工件表面潔淨度，提高滾圓加工的良率。同時，使用本發明的滾圓及研磨設備無需在滾圓前後進行清洗，節約了專門的清洗設備和工序，從而節約了成本。
100‧‧‧滾圓及研磨設備
10‧‧‧床身
101‧‧‧工作腔室
102‧‧‧開口
103‧‧‧軌道
20‧‧‧研磨裝置
201‧‧‧研磨輪
202‧‧‧轉軸
30‧‧‧滾圓裝置
301‧‧‧滾圓輪
302‧‧‧轉軸
40‧‧‧承載裝置
402‧‧‧驅動單元
403‧‧‧升降機構
404‧‧‧承載吸盤
405‧‧‧吸氣口
50‧‧‧第一清洗裝置
60‧‧‧第二清洗裝置
70‧‧‧烘乾裝置
90‧‧‧工件
圖1為本發明一實施方式的滾圓及研磨設備的立體圖。
圖2為圖1所示的滾圓及研磨設備去掉部分殼體的立體圖。
圖3-圖5為利用圖1所示的滾圓及研磨設備加工工件的示意圖。
下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。
請參閱圖1至圖3所示，本發明實施方式的滾圓及研磨設備100包括床身10、分別安裝於床身10中的研磨裝置20、滾圓裝置30、及 承載裝置40。承載裝置40用於承載並運送工件90，使工件90分別接受研磨裝置20和滾圓裝置30加工。
床身10為一中空的殼體，其內形成有一工作腔室101以容納所述研磨裝置20、滾圓裝置30、及承載裝置40。工作腔室101呈長方體狀且基本上封閉，以避免加工過程中產生的廢棄物飛出該工作腔室101並對環境造成污染。床身10的側壁上形成有一個開口102以供工件90出入，該開口102緊鄰該工作腔室101的長度方向的一端且與該工作腔室101相通。工作腔室101的底部設置有軌道103，該軌道103沿工作腔室101的長度方向延伸並高架在工作腔室101的底面上。
研磨裝置20包括多個沿工作腔室101的長度方向分佈的研磨輪201，研磨輪201呈筒狀，其通過轉軸202轉動的安裝到床身10上，並通過轉軸202與一馬達(圖未示)連接，該馬達驅動研磨輪201轉動，從而對工件90進行研磨。在本實施方式中，研磨輪201安裝在工作腔室101中部以上的位置，研磨輪201的具體種類為金剛石研磨砂輪。可根據工件90的材料以及對表面光潔度的要求，來選擇具有相應表面粗燥度的研磨砂輪，例如：若工件表面的汙物難以去除，則應選擇表面粗燥度大的研磨砂輪；若工件的表面光潔度要求高，則應選擇表面粗糙度小的研磨砂輪。
滾圓裝置30安裝於工作腔室101長度方向上遠離開口102的一端，用於對研磨後的工件90進行滾圓。滾圓裝置30包括滾圓輪301，滾圓輪301呈筒狀，其通過轉軸302轉動的安裝到床身10上，並通過轉軸302與一馬達(圖未示)連接，該馬達驅動滾圓輪301轉動 。由於滾圓輪301滾圓的是工件90的與研磨表面垂直的側面，因此，需要設置使得滾圓輪301的轉動方向與研磨輪201的轉動方向垂直。在本實施方式中，滾圓輪301的具體種類為金剛石切割砂輪。
承載裝置40包括一滑動安裝於軌道103上的驅動單元402、一安裝於驅動單元402上的升降機構403、和一安裝於升降機構403上的承載吸盤404。驅動單元402包括一步進馬達，升降機構403安裝於該步進馬達上並在該步進馬達的驅動下上下運動，從而遠離或接近研磨輪201，在本實施方式中，該升降機構403為一空心的螺紋軸。承載吸盤404轉動的安裝於該升降機構403遠離升降機構403的一端，承載吸盤404上設計有吸氣口405，該吸氣口405通過空心的升降機構403與一抽真空裝置(圖未示)連接。當工件90放置於該承載吸盤404上時，抽真空裝置抽氣在承載吸盤404上造成壓力差，從而將工件90吸附在承載吸盤404上。該承載裝置40還包括一馬達(圖未示)，用於驅使驅動單元402沿軌道103滑動。
需要說明的是，承載吸盤404吸附工件90不一定採用真空吸附的方式。例如，當工件90為磁性材料製成時，可將該承載吸盤404做成磁性的，並以磁力吸附工件90。
此外，該滾圓及研磨設備100還包括一第一清洗裝置50、一第二清洗裝置60、及一烘乾裝置70。其中，該第一清洗裝置50設置於研磨裝置20之上，第二清洗裝置60設置於靠近滾圓裝置30的位置，分別用於在工件90研磨和滾圓時噴出清洗液，以給工件90降溫 並沖洗掉加工的殘屑。在工作腔室101的底部還設置有殘屑收集及排液裝置(圖未示)，以收集殘屑並及時排出清洗液，避免其積存在工作腔室內。烘乾裝置70設置在工作腔室101中靠近開口102的位置，用於在加工完成後對工件90進行烘乾，以去除工件上的水分，使其可以被儲存或進行下一步的加工。
請參考圖3至圖5，其揭示了利用本實施方式的滾圓及研磨設備100加工工件90的過程。
首先，承載裝置40位於軌道103靠近開口102的一端且承載吸盤404位於靠近工作腔室101底部的位置，從開口102將方形的工件90置於承載吸盤404上，承載吸盤404抽真空將工件90吸住。
其次，承載裝置40沿軌道103向另一端滑動，承載裝置40的馬達驅動升降機構403上升，使得工件90的表面接觸研磨輪201，研磨輪201轉動對工件90表面進行研磨以去掉工件表面的汙物。此時，承載裝置40可在軌道103上進行往復的滑動，以使得工件表面受到充分的研磨。第一清洗裝置50同時噴出清洗液，對工件90進行清洗並降溫。當研磨完工件90的一個表面之後，承載裝置40停留在靠近開口102的位置，從開口102將工件90翻轉置於承載吸盤404上，以對工件90的另一表面進行研磨。
當研磨完成之後，承載裝置40運動到軌道103遠離開口102的一端，工件90與滾圓輪301接觸。滾圓輪301轉動並帶動工件90繞升降機構403轉動，從而將方形的工件90滾圓為圓形。此時第二清洗裝置60噴出清洗液，對工件90進行清洗並降溫。
最後，當滾圓完成之後，承載裝置40運動到軌道103靠近開口102的一端，烘乾裝置70對加工好的工件90進行烘乾，烘乾後的工件90從開口102取出。
另外，本領域技術人員可在本發明精神內做其他變化，然，凡依據本發明精神實質所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
100‧‧‧滾圓及研磨設備
10‧‧‧床身
102‧‧‧開口
103‧‧‧軌道
20‧‧‧研磨裝置
201‧‧‧研磨輪
202‧‧‧轉軸
30‧‧‧滾圓裝置
301‧‧‧滾圓輪
302‧‧‧轉軸
40‧‧‧承載裝置
402‧‧‧驅動單元
403‧‧‧升降機構
404‧‧‧承載吸盤
405‧‧‧吸氣口
50‧‧‧第一清洗裝置
60‧‧‧第二清洗裝置
70‧‧‧烘乾裝置

Claims (9)

  1. 一種滾圓及研磨設備，包括：床身，該床身形成有一工作腔室；研磨裝置，包括多個沿該工作腔室長度方向分佈的研磨輪，該研磨輪轉動安裝於該床身上，用於對工件表面進行研磨；滾圓裝置，包括設置在該工作腔室長度方向一端的滾圓輪，該滾圓輪轉動安裝於該床身上，用於對該工件進行滾圓，該滾圓輪的轉動方向和該研磨輪的轉動方向彼此垂直；及承載裝置，包括用於吸附固定該工件的承載吸盤、滑動安裝於該床身上的驅動單元和安裝於該驅動單元上的升降機構，該驅動單元驅動該升降機構運動從而遠離或接近該研磨輪，該承載吸盤轉動安裝於該升降機構上，該承載裝置用於固定並運送該工件使該工件依次經該研磨裝置研磨和該滾圓裝置滾圓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的滾圓及研磨設備，其中，該工作腔室基本上封閉，該床身上形成有開口，該開口緊鄰該工作腔室長度方向的一端且與該工作腔室相通。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的滾圓及研磨設備，其中，該工作腔室的底部設置有軌道，該軌道沿該工作腔室的長度方向延伸，該驅動單元滑動安裝於該軌道上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的滾圓及研磨設備，其中，該承載吸盤上設置有吸氣孔，該吸氣孔用於與抽真空裝置連接。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的滾圓及研磨設備，其中，該承載吸 盤是磁性的。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的滾圓及研磨設備，其中，還包括清洗裝置，用於在工件研磨及滾圓時清洗工件並給工件降溫。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的滾圓及研磨設備，其中，還包括烘乾裝置，用於在研磨及滾圓後烘乾工件。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的滾圓及研磨設備，其中，該研磨輪為金剛石研磨砂輪。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的滾圓及研磨設備，其中，該滾圓輪為金剛石切割砂輪。
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