金刚石研磨装置的制作方法

本实用新型涉及金刚石研磨技术领域，具体涉及一种金刚石研磨装置。

背景技术：

金刚石压腔是一种超高压发生装置，由压机、金刚石压砧和碳化钨座垫组成。作为高压试验中最常用的耗材，金刚石压砧压砧面的平行度不够时，使用过程中容易因应力集中而损坏金刚石压砧。有关标准要求金刚石压砧的压砧面与底面的平行度小于1um。

现有技术中，金刚石压砧的研磨工艺为手动研磨，金刚石压砧压砧面的平行度往往依赖于研磨工人的研磨经验，压砧面的平行度难以把控。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于现有金刚石压砧的压砧面和底面平行度难以保证。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种金刚石研磨装置，包括机架以及设于机架上的金刚石和磨盘，光学检测机构检测金刚石的压砧面与磨盘盘面的平行程度，姿态调整机构调节金刚石的位置和姿态至金刚石的压砧面与磨盘的盘面平行贴靠，动力机构与磨盘相连并驱动磨盘移动。

进一步的，所述金刚石的底部设有图像采集单元，图像采集单元采集压砧面的图片信息并传递至显示器，所述图像采集单元包括摄像头、套设在摄像头上的镜筒，以及设置在镜筒端部的CCD相机，摄像头朝向金刚石的压砧面。

进一步的，所述金刚石通过夹具与图像采集单元相连，夹具呈中空管状，其一端通过套设在夹具外周的套环与金刚石紧固连接、另一端设有外螺纹与镜筒螺纹连接。

进一步的，所述光学检测机构包括间隔布置的激光发生器和二色镜，二色镜在激光发生器的下方倾斜布置，激光发生器发出的光线经二色镜透射后到达磨盘的盘面或金刚石的压砧面。

进一步的，所述机架上设有竖杆，激光发生器和二色镜通过管夹与竖杆相连。

进一步的，所述姿态调整机构包括连杆和高度调节单元，高度调节单元包括两组间隔设置的关节轴承和竖向布设在关节轴承上的微分头，两组微分头的杆身与连板固连，连杆的一端与镜筒套接，连杆的另一端与连板通过螺柱相连并构成转动连接。

进一步的，所述机架的板面上开设有腰型孔，腰型孔的边沿处布设有两条平行布置的导轨，滑板的下板面开设有与两条平行导轨构成滑移导向配合的导槽，滑板的板面上还开设有通孔。

进一步的，所述动力机构包括设置于机架底部的旋转电机，旋转电机的输出轴从通孔处伸出与磨盘相连。

进一步的，所述动力机构包括设置于机架旁侧的偏心电机，偏心电机通过联轴器与滑板相连并驱动滑板沿导轨作直线运动，旋转电机的机身上套设有紧固套管，紧固套管的管口边沿处与滑板固连，紧固套管与旋转电机之间构成转动连接。

本实用新型的有益效果在于：光学检测机构能金刚石的压砧面与磨盘盘面的平行程度，为得到平行度良好的压砧面提供前提和保障；姿态调整机构调节金刚石的位置和姿态至金刚石的压砧面与磨盘的盘面平行贴靠，为得到平行度良好的压砧面提供了技术手段和支持；再在动力机构带动的研磨作用下，得到的金刚石压砧的压砧面与底面的平行度小于1um。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主视图；

图2-3为本实用新型实施例的立体结构示意图；

图4本实用新型实施例金刚石的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中金刚石、夹具与图像采集单元的连接关系示意图；

图6为本实用新型实施例金刚石与夹具的连接关系示意图；

图7为本实用新型实施例夹具的立体结构示意图；

图8为本实用新型实施例套环的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本实用新型进行详细的描述。

实施例1：

如图1-8所示：一种金刚石研磨装置，包括机架10、金刚石20、磨盘30、光学检测机构(图未标示)、姿态调整机构(图未标示)、动力机构(图未标示)、图像采集单元50。

所述机架10的板面上开设有腰型孔，腰型孔的边沿处布设有两条平行布置的导轨91，滑板92的下板面开设有与两条平行导轨91构成滑移导向配合的导槽921，滑板92的板面上还开设有通孔922。

机架10上设有金刚石20和磨盘30，光学检测机构检测金刚石20的压砧面21与磨盘30盘面的平行程度，姿态调整机构调节金刚石20的位置和姿态至金刚石20的压砧面21与磨盘30的盘面平行贴靠，动力机构与磨盘30相连并驱动磨盘30移动。

所述光学检测机构包括间隔布置的激光发生器71和二色镜72，二色镜72在激光发生器71的下方倾斜布置，激光发生器71发出的光线经二色镜72透射后到达磨盘20的盘面或金刚石20的压砧面21。

所述机架10上设有竖杆73，激光发生器71和二色镜72通过管夹74与竖杆73相连。

所述姿态调整机构包括连杆81和高度调节单元，高度调节单元包括两组间隔设置的关节轴承82和竖向布设在关节轴承82上的微分头83，两组微分头83的杆身与连板84固连，连杆81的一端与镜筒52套接，连杆81的另一端与连板84通过螺柱相连并构成转动连接。

所述动力机构40包括设置于机架10底部的旋转电机41，旋转电机41的输出轴从通孔922处伸出与磨盘30相连。

所述金刚石20的底部设有图像采集单元50，图像采集单元50采集压砧面21的图片信息并传递至显示器，所述图像采集单元50包括摄像头51、套设在摄像头51上的镜筒52，以及设置在镜筒52端部的CCD相机53，摄像头51朝向金刚石20的压砧面21。

所述金刚石20通过夹具60与图像采集单元50相连，夹具60呈中空管状，其一端通过套设在夹具60外周的套环64与金刚石20紧固连接、另一端设有外螺纹631与镜筒52螺纹连接。

具体来说，夹具60包括柄部61和分设于柄部61两端的夹头(图未标示)、连接头63。

如图6-8所示，夹头包括弧形板62，弧形板62在柄部61的一端呈间隔均匀的环形排列，弧形板62上远离柄部61的一端设有台阶621，若干个台阶621的台阶面围合构成用于夹持金刚石20的凹部。

夹头外周套设有套环64，套环64的一端向内弯折成收口状，套环64的内侧面形状与夹头的外侧面形状相适应。

连接头63上设有外螺纹631。

平行度检测过程及原理如下：先推动连杆81，使金刚石及图像采集单元50远离磨盘30。之后激光发生器71发出激光经二色镜72透射后到达磨盘30，光点在磨盘30盘面上反射后经偏置的二色镜72照射在距离设备5m以外的墙上形成一个激光斑点A，标记此激光斑点A的位置。再次推动连杆81，使金刚石及图像采集单元50复位，卸下CCD相机53，使激光发生器71发出激光经二色镜72透射后到达金刚石20的压砧面21，光点经反射后照射在墙上形成激光斑点B。如果激光斑点A和激光斑点B重合，则金刚石20的压砧面21与磨盘30的盘面平行度良好；如果激光斑点A和激光斑点B不重合，则可通过姿态调整机构调整金刚石的位置以使激光斑点A和激光斑点B重合。

姿态调整机构的工作过程如下：当金刚石20的压砧面21与磨盘30的盘面不平行时，通过调整其中一个微分头83的高度即可调整金刚石20压砧面21的姿态，使压砧面21与盘面平行。事实上，如果关节轴承82的高度不够时，可在关节轴承82的底面连接垫块。

为保证金刚石20压砧面21与底面的平行度，图像采集单元可将采集到的压砧面图片放大约250倍至显示屏上，工作人员可使用标准正十六边形金刚石压砧作为对比，以判断正在研磨中的压砧面情况来进行调节和控制，由此可以保证金刚石压砧面与底面的平行度小于1um。

使用时，旋转电机41可驱动磨盘30转动，实现对金刚石20的研磨。

实施例2：

如图1-8所示，本实施例2与实施例1的不同之处在于：所述动力机构40包括设置于机架10旁侧的偏心电机42，偏心电机42通过联轴器43与滑板92相连并驱动滑板92沿导轨91作直线运动，旋转电机41的机身上套设有紧固套管44，紧固套管44的管口边沿处与滑板92固连，紧固套管44与旋转电机41之间构成转动连接。

偏心电机42带动滑板92沿导轨91做直线运动，旋转电机41带动磨盘30做旋转运动，紧固套管44带动旋转电机41、并间接带动磨盘30随滑板92运动，使得金刚石20在磨盘30上的运动轨迹呈“之”字形，避免金刚石20在磨盘30的同一部分研磨而损坏磨盘30，增加了磨盘30的使用寿命。