抛光机及抛光系统的制作方法

本发明涉及抛光设备技术领域，尤其是涉及一种抛光机及抛光系统。

背景技术：

蓝宝石单晶，由于其独特的性能和高的可利用率成为现有技术中电子器件生产制造最主要的衬底材料。光电产品对蓝宝石衬底材料的需求量日益增加，且对晶体表面提出了超光滑的要求，为了满足蓝宝石光学器件发展的要求，获得高平整的表面，需要对蓝宝石晶体表面进行化学机械抛光。

现有技术中，对蓝宝石镜片的抛光普遍采用主要依赖于抛光机的化学抛光方法。由于蓝宝石不同面的原子序列不一样，抛光液的种类也不一样，仅仅依靠化学抛光具有局限性，且工作效率低下，无疑增加了企业的生产成本。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种抛光机及抛光系统，解决了现有技术中的抛光设备仅仅依靠化学抛光具有局限性，且工作效率低下，无疑增加了企业的生产成本的技术问题。

一方面，本发明提供一种抛光机，包括：底座和侧部支撑台；

所述底座上设置有抛光工位，用于放置工件；

所述侧部支撑台上设有抛光组件，用于抛光所述工件；

所述侧部支撑台与所述底座通过铰接轴铰接，所述侧部支撑台可绕所述铰接轴的轴线转动，具有使所述抛光组件为所述工件的底面抛光的第一工位和使所述抛光组件为所述工件的侧面抛光的第二工位。

作为一种进一步的技术方案，所述抛光机还包括液压缸，所述液压缸连接在所述底座和所述侧部支撑台之间，以驱动所述侧部支撑台在所述第一工位和所述第二工位之间切换。

作为一种进一步的技术方案，所述抛光组件包括工作板和用于对工件抛光的磨头结构；所述磨头结构设置于所述工作板；所述工作板与所述侧部支撑台滑动连接，以带动所述磨头相对所述抛光工位运动。

作为一种进一步的技术方案，所述工作板和所述侧部支撑台之间设有第一丝杠，所述第一丝杠的螺母与所述工作板固定连接，所述第一丝杠的螺杆与所述侧部支撑台固定连接。

作为一种进一步的技术方案，所述磨头结构包括磨头电机和磨头；所述磨头电机固定于所述工作板；所述磨头与所述磨头电机的动力输出轴传动连接。

作为一种进一步的技术方案，所述抛光机还包括减速箱，所述减速箱设置于所述底座上且与所述底座滑动连接，所述抛光工位设置于所述减速箱内。

作为一种进一步的技术方案，所述减速箱与所述底座之间设置有第二丝杠，所述第二丝杠的螺母与所述减速箱固定连接，所述第二丝杠的螺杆与所述减速箱固定连接。

作为一种进一步的技术方案，所述抛光工位与所述减速箱枢接，所述抛光工位相对于所述减速箱可绕枢接轴的轴线转动。

作为一种进一步的技术方案，所述减速箱内设置有传动轴和从动轴，所述从动轴传动连接所述枢接轴，所述传动轴与动力电机的动力输出轴传动连接，所述传动轴与所述从动轴通过齿轮啮合。

作为一种进一步的技术方案，所述抛光机还包括气缸，所述气缸对应所述抛光工位设置于所述减速箱上方；当所述侧部支撑台处于所述第一工位，所述气缸与所述抛光工位共同作用将所述工件夹紧。

作为一种进一步的技术方案，所述抛光工位包括模具板、固定筒和吸气装置，所述模具板设置于所述固定筒的顶部开口处，用于放置工件；所述吸气装置气密性连接于所述固定筒的底部开口处。

另一方面，本发明提供一种抛光系统，包括控制装置和如上述技术方案提供的任一种所述的抛光机，所述控制装置与所述抛光机控制连接。

本发明提供的一种抛光机及抛光系统能够达到以下有益效果：

本发明提供的一种抛光机，包括底座和侧部支撑台，其中，底座上设置有用于放置工件的抛光工位，在侧部支撑台上设置有对工件进行抛光作业的抛光组件。侧部支撑台通过铰接轴铰接于底座，侧部支撑台能够相对底座旋转，以使侧部支撑台具有第一工位和第二工位两种工作状态。当侧部支撑台处于第一工位时，侧部支撑台上的抛光组件能够对置于抛光工位上的工件进行底面抛光；当侧部支撑台处于第二工位时，侧部支撑台上的抛光组件能够对置于抛光工位上的工件进行侧面抛光。可以看出，本发明提供的抛光机通过侧部支撑台与底座之间的连接，结构巧妙，操作方便，采用同一种抛光液，通过简单的工位调整就能够实现对工件的多平面、多角度的抛光，提高了抛光机的工作效率，也为企业节省了资源成本，具有良好的发展推广前景。

本发明还提供一种抛光系统，包括控制装置和上述任一种抛光机，控制装置与抛光机控制连接，通过控制装置可以自动化操控上述实施例提供的抛光机对工件的底面与侧面的抛光，减少了加工误差，也提高了抛光精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种抛光机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种抛光机的主视图；

图3为本发明实施例提供的一种抛光机的俯视图；

图4为本发明实施例提供的一种抛光机的右视图；

图5为本发明实施例提供的一种抛光系统的控制结构示意图。

图标：1－底座；11－支座；12－液压缸；2－侧部支撑台；21－工作板；22－磨头；23－磨头电机；231－电机固定板；24－第一丝杠；25－第一滑轨；3－减速箱；31－模具板；32－传动轴；33－从动轴；34－气缸；341－气缸侧挡板；342－气缸固定板；35－第二丝杠；36－第二滑轨；4－控制器；41－控制面板；42－第一驱动电机；43－第二驱动电机；44－动力电机。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

参照图1－4，本发明实施例提供一种抛光机，包括底座1和侧部支撑台2；底座1上设置有抛光工位，用于放置工件；侧部支撑台2上设有抛光组件，用于抛光工件；侧部支撑台2与底座1通过铰接轴铰接，侧部支撑台2可绕铰接轴的轴线转动，具有使抛光组件为工件的底面抛光的第一工位和使抛光组件为工件的侧面抛光的第二工位。

其中，底座1上设置有用于放置工件的抛光工位，在侧部支撑台2上设置有对工件进行抛光作业的抛光组件。

侧部支撑台2通过铰接轴铰接于底座1，侧部支撑台2能够相对底座1旋转，以使侧部支撑台2具有第一工位和第二工位两种工作状态。当侧部支撑台2处于第一工位时，侧部支撑台2上的抛光组件能够接触置于抛光工位上的工件的底面，实现对工件的底面抛光；当侧部支撑台2处于第二工位时，侧部支撑台2上的抛光组件能够接触置于抛光工位上的工件的侧面，实现对工件的侧面抛光。

需要说明的是，工件的底面，包括上底面和下底面。当侧部支撑体2处于第一工位时，上下翻转工件就可以实现对工件上底面和下底面的表面抛光。

可以看出，本发明提供的抛光机通过侧部支撑台2与底座1之间的连接，结构巧妙，操作方便，采用同一种抛光液，通过简单的工位调整就能够实现对工件的多平面、多角度的抛光，提高了抛光机的工作效率，也为企业节省了资源成本，具有良好的发展推广前景。

具体地，本发明实施例提供的抛光机中，底座1上设置有两个支座11，侧部支撑台2的两端通过铰接轴铰接于支座11。

为了进一步提高侧部支撑台2在第一工位和第二工位两种状态之间的切换便利性，抛光机还包括液压缸12，液压缸12连接在底座1和侧部支撑台2之间，以驱动侧部支撑台2在第一工位和第二工位之间切换。

具体地，液压缸12的缸体铰接于底座1，活塞杆铰接于侧部支撑台2的底部。液压缸12、底座1、支座11和侧部支撑杆构成类似于连杆机构的结构。其中，液压缸12将缸体内的液压能转换到活塞杆的机械能，活塞杆推动侧部支撑台2绕铰接轴相对支座11旋转以实现第一工位和第二工位的切换。

此处，液压缸12能够将液压能转换为机械能，推动侧部支撑台2绕铰接轴相对底面旋转。当侧部支撑台2旋转使其底部与底座1夹角为80°时，侧部支撑台2处于第一工位；当侧部支撑台2旋转使其底部与底座1平行时，侧部支撑台2处于第二工位。

需要说明的是，本发明实施例中，液压缸12数量为两个，分别设置于两个支座11的内侧。

本发明实施例所提供的抛光机中，抛光组件包括工作板21和用于对工件抛光的磨头结构；磨头结构设置于工作板21上；工作板21与侧部支撑台2滑动连接，以带动磨头结构相对抛光工位运动。

在实际工作过程中，磨头结构需要相对抛光工位发生运动，以针对不同的工件表面实现不同表面的抛光作业。本发明实施例中的磨头结构可以实现采用同一种抛光液就能对工件各个表面的抛光，提高了抛光效率。

具体地，磨头结构设置于工作板21上，而工作板21滑动设置于侧部支撑台2上。当侧部支撑台2旋转到合适的工位，移动工作板21，就能调整磨头结构相对抛光工位的位置。

其中，侧部支撑台2上设置有若干条第一滑轨25，在工作板21的底部设置有与第一滑轨25相匹配的滑块，第一滑块与第一滑轨25的滑动配合，实现了工作板21相对侧部支撑台2的滑动连接，进而磨头结构能够针对不同的抛光需求调整其与抛光工位之间的距离与位置。

工作板21和侧部支撑台2之间设有第一丝杠24，第一丝杠24的螺母与工作板21固定连接，第一丝杠24的螺杆与侧部支撑台2固定连接。

为了方便控制调节工作板21在侧部支撑台2上滑动，在工作板21与侧部支撑台2之间设置有第一丝杠24。调整第一丝杠24的螺母与螺杆，将二者之间的回转运动转化为工作板21与侧部支撑台2之间的直线运动，以调整工作板21与侧部支撑台2之间的位置。

需要说明的是，第一丝杠24具体为滚珠丝杠。

另外，本发明实施例所提供的抛光机中的磨头结构包括磨头电机23和磨头22；磨头电机23固定于工作板21；磨头22与磨头电机23的动力输出轴传动连接。

在实际抛光作业中，磨头22在工件表面既能实现自身旋转，还能实现相对工件的移动。磨头22的旋转由磨头电机23带动，具体地，磨头电机23通过电机固定板231固定于工作板21，磨头电机23的动力输出轴传动连接磨头22，磨头电机23带动磨头22旋转。

本发明实施例所提供抛光机还包括减速箱3，减速箱3设置于底座1上且与底座1滑动连接，抛光工位设置于减速箱3内。

具体地，在底座1上设置有若干条第二滑轨36，在减速箱3的底部设置有若干第二滑块，第二滑轨36和第二滑块一一对应且相互匹配，实现减速箱3与底座1的滑动连接。

减速箱3与底座1之间设置有第二丝杠35，第二丝杠35的螺母与减速箱3固定连接，第二丝杠35的螺杆与减速箱3固定连接。

同时，为了方便控制调节减速箱3在底座1上的滑动，在减速箱3与底座1之间设置有第二丝杠35。调整第二丝杠35的螺母与螺杆，将二者之间的回转运动转化为减速箱3与底座1之间的直线运动，以调整减速箱3与底座1之间的位置。

具体地，抛光工位与减速箱3枢接，抛光工位相对于减速箱3可绕枢接轴的轴线转动。

在对工件侧面的抛光作业中，需要抛光工位旋转，以达到对工件侧面全方位的抛光作业。

减速箱3的存在，一方面用于设置抛光工位，另一方面，用于相对磨头22移动抛光工位实现对工件的不同表面的抛光。

现就本发明实施例所提供的抛光机的工作原理作以详细介绍。

首先，对设置于抛光工位上的工件进行底面抛光。调整液压缸12，使侧部支撑台2绕铰接轴旋转至侧部支撑台2的工作板21相对底座1夹角80°，此时，侧部支撑台2处于第一工位，且减速箱3平行于底座1。设置于工作板21上的磨头结构在工作板21滑动时相对侧部支撑台2的上表面做接近或远离抛光工位的运动。通过第一丝杠24调节工作板21相对侧部支撑台2的位置，以调整磨头结构在工作板21上的位置，直至磨头22接触工件的上底面，锁定磨头22的位置。调节第二丝杠35，控制减速箱3在底座1上的水平往复移动，实现抛光工位与磨头22之间的水平运动。在抛光工位的水平移动和磨头22的自旋转运动中，置于抛光工位上的工件的上底面得到磨头22的抛光。

其次，对设置于抛光工位上的工件进行侧面抛光。调整液压缸12，使侧部支撑台2绕铰接轴旋转至侧部支撑台2的工作板21的底部与底座1夹角为0°，即工作板21与底部1表面平行。此时，侧部支撑台2处于第二工位，减速箱3平行设置于底座1。设置于工作板21上的磨头结构能够在工作板21滑动时相对侧部支撑台2在水平方向上做出接近或远离抛光工位侧面的运动。通过第一丝杠24调节工作板21相对侧部支撑台2的位置，以调整磨头结构在工作板21上的位置，直至磨头22接触工件的侧面，锁定磨头22的位置。调节第二丝杠35，根据工件的形状控制减速箱3在底座1上的往复移动，在抛光工位相对减速箱3的旋转中磨头22一直接触工件的侧面。在对工件侧面抛光作业时，抛光工位处于旋转状态，使工件的侧面每个角度都能接触到磨头22。在减速箱3的水平移动中，抛光工位自旋转，磨头22的自旋转运动作用于工件的侧面，对置于抛光工位上的工件的侧面进行抛光。

需要说明的是，减速箱3内还设置有传动轴32和从动轴33，从动轴33传动连接枢接轴，传动轴32与动力电机44的动力输出轴传动连接，传动轴32与从动轴33通过齿轮啮合。

动力电机44设置于减速箱3外，其动力输出轴传动连接传动轴32。传轴设置于减速箱3内，在传动轴32的两侧分别设置有两个从动轴33，传动轴32与从动轴33横向并排设置。

抛光工位设置在传动轴32和从动轴33的后方，且抛光工位具体为六个且并排设置。

进一步地，该抛光机还包括气缸34，气缸34对应抛光工位设置于减速箱3上方；当侧部支撑台2处于第一工位，气缸34与抛光工位共同作用将工件夹紧。

具体地，在减速箱3的两侧设置有气缸侧挡板341，在两个气缸侧挡板341之间设置有气缸固定板342，气缸固定板342位于抛光工位的正上方。在气缸固定板342上对应抛光工位的位置设置有气缸34。当侧部支撑台2处于第一工位，工件被设置在抛光工位上，气缸34从工件上方对工件施加额外的压紧力，与抛光工位共同作用将工件夹紧固定。

具体地，抛光工位包括模具板31、固定筒和吸气装置，模具板31设置于固定筒的顶部开口处，用于放置工件，吸气装置气密性连接于固定筒的底部开口处。

当模具板31放置于固定筒上，设置于底部的吸气装置能够工位使抛光工位内部产生负压，位于抛光工位顶部的工件被紧紧吸附于固定筒上，一方面减少了固定模具板31与固定筒安装产生的误差，另一方面也方便拆卸模具板31且不会损坏模具板31。同时，还提高了工件底面的平整度。

需要说明的是，竖直筒状的抛光工位的内部中空腔体的直径为12mm。

另外，参照图5，本发明实施例提供一种抛光系统，包括控制装置和如上述实施例提供的任一种抛光机，控制装置与抛光机控制连接。

控制装置具体包括控制器4、控制面板41、第一驱动电机42和第二驱动电机43，第一驱动电机42连接第一丝杠24，第二驱动电机43连接第二丝杠35。

控制器4分别与控制面板41、磨头电机23、动力电机44以及第一驱动电机42和第二驱动电机43信号连接，通过在控制面板41上对各个电机的参数进行设置以及编程设定即可以实现对工作板21、磨头22、减速箱3的运动速率以及位置的精确控制，使得工作板21和减速箱3在电机的动力驱动下进行预定的进给运动，实现对工件底面以及侧面各个位置的抛光。

可以看出，通过控制装置可以自动化操控上述实施例提供的抛光机对工件的底面与侧面的抛光，减少了加工误差，也提高了抛光精度。同时，由于自动化程度高，工作过程不需要人工参与，生产安全性也大大提高。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。