CN111015438A

CN111015438A - 一种用于3d光学元件抛光机的上下盘球面抛光机构

Info

Publication number: CN111015438A
Application number: CN201911417085.2A
Authority: CN
Inventors: 王安全; 王丁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-04-17

Abstract

本发明公开了一种用于3D光学元件抛光机的上下盘球面抛光机构，主要用于3D异型光学元件抛光机的上下盘抛光机构。主要技术方案：在短轴上，连接上摆动臂，盖板与短轴之间装有第二调心轴承，盖板与毛刷盘底座连接，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连接，下盘底座与旋转主轴连接，旋转主轴孔内安装一根真空吸气管，在第二防水罩上连接球阀。本发明通过试用证明：从根本上克服了3D元件抛光不合格的现象，达到有效地提高了3D元件抛光的技术质量，提高了生产效率，降低成本，满足3D元件多品种大批量生产的需求。

Description

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

本发明涉及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球面抛光机构，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90^o，也可以是大于90^o，还有圆周上有折面的手表盖、显示器窗口盖等。

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发明正式提出申请，其它2、3两机构也同日提出了申请。

发明内容

本发明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。

本发明的主要技术方案：本发明包含第一防水罩、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。

本发明通过试用证明：完全达到研制目的，本发明用于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，对本发明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，是本发明的结构示意图。

图5，是本发明的毛刷盘底座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，是本发明的工件下盘3的形状图。

图8，是图7的俯视图。

图9，是本发明的主要工作原理图。

图10，是本发明用于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，对本发明的主要技术方案进行说明：本发明使工件下盘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。本发明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，毛刷一般粘接聚氨脂纤维或猪棕，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—4000 mm。本发明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，本发明的工作原理：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，本发明已用于3D元件抛光机（见图10的虚线框内），将本发明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，是当前较先进的抛光设备。

Claims

1.一种用于3D光学元件抛光机的上下盘球面抛光机构，其特征在于：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），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），槽深3—5mm，工件下盘的直径φ为350—400 mm；

所述的球面形毛刷（18），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。