一种抛光垫自修整抛光装置及其使用方法

文档序号:1898223 发布日期:2021-11-30 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种抛光垫自修整抛光装置及其使用方法 (Polishing pad self-trimming polishing device and using method thereof ) 是由 牛瑞坤 王欢涛 吴钟鸣 于 2021-08-27 设计创作,主要内容包括:本发明属于精密加工技术领域,具体的说是一种抛光垫自修整抛光装置及其使用方法,包括壳体、修整模块、抛光模块、抛光盘、传动轴、驱动模块、抛光垫和控制器,所述壳体水平放置;所述修整模块安装在壳体的上方的右端;所述抛光模块位于壳体上方的左端;所述抛光盘位于壳体内腔上部分,抛光盘用于放置抛光垫;所述抛光垫黏贴在抛光盘上方;所述传动轴的上端与抛光盘相连接,传动轴的下端与驱动模块相连;所述驱动模块用于驱动抛光盘转动;所述控制器用于控制各模块的工作,本本发明通过修整模块、抛光盘、抛光模块和传动轴的相互配合工作能够实现对工件进行高平面度的抛光,并有效的改善抛光后工件的表面质量,进而实现工件的高效精密加工。(The invention belongs to the technical field of precision machining, and particularly relates to a polishing pad self-trimming polishing device and a using method thereof, wherein the polishing pad self-trimming polishing device comprises a shell, a trimming module, a polishing disc, a transmission shaft, a driving module, a polishing pad and a controller, wherein the shell is horizontally arranged; the trimming module is arranged at the right end above the shell; the polishing module is positioned at the left end above the shell; the polishing disc is positioned on the upper part of the inner cavity of the shell and used for placing a polishing pad; the polishing pad is adhered above the polishing disc; the upper end of the transmission shaft is connected with the polishing disc, and the lower end of the transmission shaft is connected with the driving module; the driving module is used for driving the polishing disc to rotate; the controller is used for controlling the work of each module, and the polishing machine can realize the polishing of high flatness of a workpiece through the mutual matching work of the finishing module, the polishing disc, the polishing module and the transmission shaft, effectively improve the surface quality of the polished workpiece and further realize the efficient and precise processing of the workpiece.)

一种抛光垫自修整抛光装置及其使用方法

技术领域

本发明属于精密加工技术领域,具体的说是一种抛光垫自修整抛光装置及其使用方法。

背景技术

抛光垫自修整主要应用于在抛光过程中,对抛光垫的修整,这样可以去除在抛光过程中生成的抛光杂质,避免抛光杂质堵塞抛光垫的沟槽,而影响整个抛光垫的使用效果。由此可见,如果抛光垫自修整抛光装置能够及时有效的清除抛光过程中产生的杂质,便可有效地保持抛光垫的抛光效果,从而提高抛光垫的使用寿命。

由上述可知,抛光垫的好坏一定层度上直接影响抛光后工件的表面质量,因而在抛光前对抛光垫进行有效的修整是至关重要的。

现有技术中,对于亲水性抛光垫的修整大多采用人工修整,这样会存在对抛光垫修整不完全,即抛光垫中的失效磨粒无法有效的被脱落;在人工修整完后,抛光垫的平面度变大,这样使刚修整抛光垫中有效磨粒的凸起高度差别较大,即降低抛光垫抛光质量的稳定性,进而使抛光过程中对工件表面抛光不充分,产生较多划痕,进而降低抛光后工件的表面质量。

鉴于此,本发明所述的一种抛光垫自修整抛光装置,通过修整模块、抛光盘、抛光模块和传动轴的相互配合工作能够实现对抛光垫高效稳定的修整,提高抛光后工件的平面度和表面质量,进而实现工件的高效精密加工。

发明内容

为了弥补现有技术的不足,本发明提出了一种抛光垫自修整抛光装置,本发明主要用于对抛光垫进行高效稳定的修整,进而实现对工件的高精度和高平面度抛光。本发明通过修整模块、抛光盘、抛光模块和传动轴的相互配合工作能够实现对工件进行高平面度的抛光,并有效的改善抛光后工件的表面质量,进而实现工件的高效精密加工。同时本发明结构简单,操作方便,便于使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种抛光垫自修整抛光装置,包括壳体、修整模块、抛光模块、抛光盘、传动轴、驱动模块、抛光垫和控制器,所述壳体水平放置,壳体用于支撑各个模块;所述修整模块安装在壳体的上方的右端,修整模块用于对抛光盘上的抛光垫进行修整;所述抛光模块位于壳体上方的左端,抛光模块用于对工件进行抛光;所述抛光盘位于壳体内腔上部分,抛光盘用于放置抛光垫;所述抛光垫黏贴在抛光盘上方,抛光垫用于对工件的抛光;所述传动轴的上端与抛光盘相连接,传动轴的下端与驱动模块相连,传动轴用于带动抛光盘转动;所述驱动模块用于驱动抛光盘转动;所述控制器用于控制各模块的工作。

所述修整模块包括电机、连接座、丝杠、保持架、固定座、液压缸和修整单元,所述固定座安放在壳体上方的右端,固定座的上端与连接座的下端相连;所述连接座设有内腔,丝杠位于内腔内,丝杠的上端与电机相连,丝杠的下端与固定座相连;所述液压缸的数量为2,两个液压缸的上端与连接座的左端相连,液压缸的下端与修整模块相接触;所述保持架的左端通过螺纹与丝杠相连,且保持架可在连接座上上下移动,保持架的左端设有圆形通孔,修整单元放置圆形通孔内,修整单元的上端与液压缸的下端相连,修整单元的下端与抛光垫紧密接触;所述修整单元包括刚性层、柔性层、作用层和修整层,所述刚性层位于最上端,刚性层的上端与液压缸的下端相接触,刚性层的下端与柔性层相连,刚性层用于连接其他模块和和柔性层;所述作用层的上端与柔性层的左端相连,作用层的下端与抛光垫相接触,作用层用于减弱抛光垫中磨粒的把吃力;所述柔性层设有矩形凹槽;所述修整层的上端与柔性层相连,修整层位于作用层的左侧,且修整层的左侧与作用层的右侧相连接,修整层用于对抛光垫的修整;所述修整层包括基体、可溶性物质和v形通孔,所述基体和可溶性物质混合凝固成半圆形固体,多个v形通孔以半圆形固体圆心为基点均匀向外沿圆周分布,v形通孔的上端与柔性层的矩形凹槽相连通;述两个液压缸之间通过一号液压阀进行串接,液压缸通过二号液压阀与油箱相连;所述连接座的左前端设有超声传感器,超声传感器用于检测抛光垫表面的平面度。

本发明的有益效果是:

1.本发明所述的一种抛光垫自修整抛光装置,本发明通过修整模块、抛光模块、抛光盘和传动轴的相互配合工作能够实现对工件进行高平面度的抛光,并有效的改善抛光后工件的表面质量,进而实现工件的高效精密加工。

2.本发明所述的一种抛光垫自修整抛光装置,所述修整模块包括电机、连接座、丝杠、保持架、固定座、液压缸和修整单元,通过串联的液压缸使修整单元与抛光垫之间保持稳定的挤压作用以及保持架对修整单元的限位作用使抛光垫有效、稳定的进行修整,从而提高了抛光垫修整的稳定性和高效性。

3.本发明所述的一种抛光垫自修整抛光装置,所述修整单元包括刚性层、柔性层、作用层和修整层;由于修整层、作用层与柔性层相连,避免了在修整过程中出现因修整层、作用层与抛光垫之间压力过大而出现磨粒崩碎的现象,提高修整的稳定性;同时在对抛光垫的修整过程中,作用层先减弱抛光垫中磨粒的被把持力,再利用可溶性物质的溶解性在修整层留下的凹坑对失效磨粒进行脱落处理,随后在通过修整层中v形通孔对凸起高度较大的磨粒进行进一步脱落作用,这样避免因抛光垫刚修整后磨粒凸起的高度分布不均匀造成工件抛光不充分,产生较多划痕和抛光后表面粗糙度较大的现象,同时这样不仅有效的对抛光垫进行修整,也提高了修整后抛光垫的平面度,从而提高抛光后工件表面粗糙度和平面度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图;

图2是修整模块的结构示意图;

图3是修整单元的结构示意图;

图4是柔性层与修整层的连接示意图;

图5是v形通孔在修整层上的分布示意图;

图6是液压缸工作原理示意视图。

图中:壳体-1、修整模块-2、抛光模块-3、抛光盘-4、传动轴-5、驱动模块-6、抛光垫-7、电机-21、连接座-22、丝杠-23、保持架-24、固定座-25、液压缸-26、修整单元-27、刚性层-271、柔性层-272、作用层-273、修整层-274、基体-276、可溶性物质-275、v形通孔-277、一号液压阀-261、二号液压阀-262、油箱-263。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。

如图1至图6所示,本发明所述的一种抛光垫自修整抛光装置,包括壳体1、修整模块2、抛光模块3、抛光盘4、传动轴5、驱动模块6、抛光垫7和控制器,所述壳体1水平放置,壳体1用于支撑各个模块。

所述修整模块2安装在壳体1的上方的右端,修整模块2用于对抛光盘4上的抛光垫7进行修整。所述抛光模块3位于壳体1上方的左端,抛光模块3用于对工件进行抛光。所述抛光盘4位于壳体1内腔上部分,抛光盘4用于放置抛光垫7。所述抛光垫7黏贴在抛光盘4上方,抛光垫7用于对工件的抛光。所述传动轴5的上端与抛光盘4相连接,传动轴5的下端与驱动模块6相连,传动轴5用于带动抛光盘4转动。所述驱动模块6用于驱动抛光盘4转动。所述控制器用于控制各模块的工作。工作时,首先将抛光垫7黏贴到抛光盘4上,驱动模块6通过转动轴5带动抛光盘4转动,抛光盘4上的抛光垫7随之转动,由于抛光垫7与修整模块2的下端直接接触,在修整模块2的作用下,对抛光垫7进行修整,待对抛光垫7修整完成后,抛光盘4停止转动;随后将工件放置在抛光垫7上,并在抛光模块3和转动的抛光盘4的作用下对工件进行抛光。

所述修整模块包括电机21、连接座22、丝杠23、保持架24、固定座25、液压缸26和修整单元27,所述固定座25安放在壳体1上方的右端,固定座25的上端与连接座22的下端相连。所述连接座22设有内腔,丝杠23位于内腔内,丝杠23的上端与电机21相连,丝杠23的下端与固定座25相连。所述液压缸26的数量为2,两个液压缸26的上端与连接座22的左端相连,液压缸26的下端与修整模块27相接触。所述保持架24的右端通过螺纹与丝杠23相连,且保持架24可在连接座22上上下移动,保持架24的左端设有圆形通孔,修整单元27放置圆形通孔内,修整单元27的上端与液压缸26的下端相连,修整单元27的下端与抛光垫7紧密接触。

所述修整单元包括刚性层271、柔性层272、作用层273和修整层274,所述刚性层271位于最上端,刚性层271的上端与液压缸26的下端相接触,刚性层271的下端与柔性层272相连,刚性层271用于连接其他模块和和柔性层272;所述作用层273的上端与柔性层272的左端相连,作用层273的下端与抛光垫7相接触,作用层273用于减弱抛光垫7中磨粒的把持力。

所述柔性层设有矩形凹槽;所述修整层274的上端与柔性层272相连,修整层274位于作用层273的右侧,且修整层274的左侧与作用层273的右侧相连接,修整层274用于对抛光垫7的修整;所述修整层274包括基体276、可溶性物质275和v形通孔277,所述基体276和可溶性物质275混合凝固成半圆形固体,多个v形通孔277以半圆形固体圆心为基点均匀向外沿圆周分布,v形通孔277的上端与柔性层272的矩形凹槽相连通。

所述两个液压缸26之间通过一号液压阀261进行串接,液压缸26通过二号液压阀262与油箱263相连;所述连接座22的左前端设有超声传感器,超声传感器用于检测抛光垫7表面的平面度。工作时,先将抛光垫7黏贴在抛光盘4上,随后通过电机21带动丝杠23转动,由于保持架24的右端与丝杠23通过螺纹连接,转动的丝杠23带动保持架24向下移动,待保持架24的下端与抛光垫7达到一定距离后电机21断电;再将修整单元27放入保持架24的圆形通孔中,修整层274和作用层273与抛光垫7表面直接接触;随之,将一号液压阀261打开使两个液压缸26串联,再打开二号液压阀262使油箱263中的液压油流入液压缸26中,液压缸26的伸缩杆伸长,由于液压缸26的伸缩杆的下端与刚性层271相连,这样使刚性层271受到稳定的压力,进而使作用层273和修整层274与抛光垫7之间存在稳定挤压作用,待达到一定压力后关闭二号液压阀262。然后驱动模块6通过传动轴5带动抛光盘4转动,黏贴在抛光盘4上的抛光垫7也随之转动,这样抛光垫7与作用层273和修整层274产生摩擦作用;同时外部含有微小颗粒的修整液被引流到抛光垫7与作用层273和修整层274接触之间,由于作用层273的硬度较高且位于修整层274的前面,作用层273先与抛光垫7之间将产生较强的摩擦作用,使微小颗粒对抛光垫7产生划擦作用,减小抛光垫7中磨粒被把持力,甚至可使具有较小的被把持力的失效磨粒脱落;由于修整层274中的可溶性物质275溶于水且随着温度的提高而溶解速度变大,这样修整层274表面将出现不同大小的凹坑,微小颗粒也将对这些凹坑进行划擦作用,促进可溶性物质275的溶解并使这些凹坑的大小变大;把持力被减弱后的磨粒在挤压的作用下嵌入这些凹坑中,这样在抛光垫7转动的作用下这些磨粒将被有效脱落,这些脱落的磨粒随着修整液的流动而流出抛光垫7的范围内;由于失效的抛光垫7的平面度相对较好,抛光垫7中的磨粒的有效凸起高度相差不大,嵌入凹坑中的有效凸起的宽度较大,但随着失效磨粒的不断脱落,而从抛光垫7中重新露出的有效磨粒的凸起高度变大,能切入凹坑的有效凸起的宽度减小,这使凹坑对磨粒的把持力减小,进而使从抛光垫7中重新露出的有效磨粒不会被再次脱落;但从抛光垫7中重新露出的有效磨粒的凸起高度不一,这样使抛光垫7的平面度值变大,这些凸起高度较大的磨粒会嵌入修整层274中v形通孔277中,在转动的抛光垫7和v形通孔277的把持作用下,这些磨粒将脱落,有一部分脱落磨粒将通过v形通孔277进入柔性层272的矩形凹槽中,从而将使有效磨粒之间的有效凸起之间的差距变小,进而改善了抛光垫7的平面度;在对失效抛光垫7进行修整的时候,位于保持架24左端的超声波传感器对修整区域的抛光垫7进行平面度检测,待抛光垫7的平面度达到要求后将停止对抛光垫7进行修整,从而实现了对失效抛光垫的高效修整,同时提高了修整后抛光垫的平面度。

工作时,先将抛光垫7黏贴在抛光盘4上,随后通过电机21带动丝杠23转动,由于保持架24的右端与丝杠23通过螺纹连接,转动的丝杠23带动保持架24向下移动,待保持架24的下端与抛光垫7达到一定距离后电机21断电。再将修整单元27放入保持架24的圆形通孔中,修整层274和作用层273与抛光垫7表面直接接触。随之,将一号液压阀261打开使两个液压缸26串联,再打开二号液压阀262使油箱263中的液压油流入液压缸26中,液压缸26的伸缩杆伸长,由于液压缸26的伸缩杆的下端与刚性层271相连,这样使刚性层271受到稳定的压力,进而使作用层273和修整层274与抛光垫7之间存在稳定挤压作用,待达到一定压力后关闭二号液压阀262。然后驱动模块6通过传动轴5带动抛光盘4转动,黏贴在抛光盘4上的抛光垫7也随之转动,这样抛光垫7与作用层273和修整层274产生摩擦作用;同时外部含有微小颗粒的修整液被引流到抛光垫7与作用层273和修整层274接触之间,由于作用层273的硬度较高且位于修整层274的前面,作用层273先与抛光垫7之间将产生较强的摩擦作用,使微小颗粒对抛光垫7产生划擦作用,减小抛光垫7中磨粒被把持力,甚至可使具有较小的被把持力的失效磨粒脱落。由于修整层274中的可溶性物质275溶于水且随着温度的提高而溶解速度变大,这样修整层274表面将出现不同大小的凹坑,微小颗粒也将对这些凹坑进行划擦作用,促进可溶性物质275的溶解并使这些凹坑的大小变大;把持力被减弱后的磨粒在挤压的作用下嵌入这些凹坑中,这样在抛光垫7转动的作用下这些磨粒将被有效脱落,这些脱落的磨粒随着修整液的流动而流入出抛光垫7的范围内。由于失效的抛光垫7的平面度相对较好,抛光垫7中的磨粒的有效凸起高度相差不大,嵌入凹坑中的有效凸起的宽度较大,但随着失效磨粒的不断脱落,而从抛光垫7中重新露出的有效磨粒的凸起高度变大,能切入凹坑的有效凸起的宽度减小,这使凹坑对磨粒的把持力减小,进而使从抛光垫7中重新露出的有效磨粒不会被再次脱落。但从抛光垫7中重新露出的有效磨粒的凸起高度不一,这样使抛光垫7的平面度值变大,这些凸起高度较大的磨粒会嵌入修整层274中v形通孔277中,在转动的抛光垫7和v形通孔277的把持作用下,这些磨粒将脱落,有一部分脱落磨粒将通过v形通孔277进入柔性层272的矩形凹槽中,从而将使有效磨粒之间的有效凸起之间的差距变小,进而改善了抛光垫7的平面度。在对失效抛光垫7进行修整的时候,位于保持架24左端的超声波传感器对修整区域的抛光垫7进行平面度检测,并将检测出的信号传递给控制器,待修整后的抛光垫7的平面度达到要求后将停止对抛光垫7进行修整,随后将工件放置在抛光垫7上,并在抛光模块3和转动的抛光盘4的作用下对工件进行抛光,这样避免因抛光垫7刚修整后磨粒凸起的高度分布不均匀造成工件抛光不充分,产生较多划痕和抛光后表面粗糙度较大的现象,从而有效对抛光垫7进行修整,进而提高了工件表面质量。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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