一种数控蓝宝石研磨机上盘控制系统的制作方法

本实用新型涉及高档数控装备与数控加工技术，具体的说，是一种数控蓝宝石研磨机上盘控制系统。

背景技术：

蓝宝石 α-Al2O3单晶体具有优良的光学、力学、热学、介电、耐腐蚀等性能，在可见和红外波段具有较高的透光率以及较宽的透过带，与众多其他光学窗口材料相比，有更加稳定的化学性能和热力学性能，如抗酸碱腐蚀，耐高温，高硬度、高拉伸强度、高热导率和显著的抗热冲击性。现阶段蓝宝石衬底加工已经朝大尺寸、高精度方向快速发展，尺寸更大、更高效、精度更高的加工设备已经成为蓝宝石衬底晶片加工的一个趋势。

由于蓝宝石衬底晶片的品质要求越来越高，现有研磨设备在加工成本、加工效率及加工参数控制上存在很多不足，尤其是对于研磨上盘的控制存在结构复杂、精度低等诸多不足，现有研磨设备对于上盘的控制是采用电机驱动再通过减速器来达到控制上盘转速及转向，而且整套结构是与设备的其它驱动设备共用一个组装舱体，结构设计上比较复杂，对于维护保养造成较大的不便，从而影响加工成本及产品品质。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种数控蓝宝石研磨机上盘控制系统，针对目前数控研磨机的上盘控制结构的不足，提供一种独立的上盘控制结构，以达到便于包养的目的。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术手段：

一种数控蓝宝石研磨机上盘控制系统，包括机体和研磨下盘，：所述机体的顶部设置有转动腔，所述转动腔中设置有螺纹杆，所述螺纹杆穿过所述转动腔伸入所述机体内，所述螺纹杆位于所述机体内的一端安装有研磨上盘，所述螺纹杆位于所述转动腔内的部分与所述螺纹杆的螺纹相匹配的安装有内螺纹环，所述内螺纹环的上下两端安装有止推轴承，止推轴承分别与转动腔的顶面和底面接触，并且止推轴承、螺纹杆以及内螺纹环的中轴线重合，所述内螺纹环传动连接有动力装置的动力输出端。

作为优选的，所述内螺纹环的外周设置有齿纹，所述动力装置的动力输出端通过减速器与所述内螺纹环齿合。

进一步的，所述螺纹杆的顶部转动安装有转动杆，所述转动杆的杆体上转动安装有支撑杆，所述支撑杆固定在所述机体的顶部，所述转动杆与所述螺纹杆相对的一侧转动安装有限位杆，所述限位杆的底端安装有支撑盘，所述机体上与所述支撑盘相对应的位置安装有支撑底座。

更进一步的，所述支撑底座与所述机体之间通过减震弹簧连接。

更进一步的，所述机体上安装有液压拉杆，所述转动杆与所述螺纹杆相对的一端与所述液压拉杆的伸缩端转动连接。

更进一步的，所述支撑盘的底面是弧形凸出结构，所述支撑底座的顶面是与所述支撑盘的弧形凸出结构相匹配的弧形凹陷结构。

更进一步的，所述研磨上盘的顶端通过支架安装有转动轮，所述机体内部顶面与所述转动轮相对应的位置通过滑轨滑动安装有斜面块，所述斜面块的斜面侧在所述转动轮的正上方，所述斜面块上与其斜面侧相对的一侧安装有限位杆，所述限位杆水平设置并伸出所述机体，所述限位杆与所述机体的侧面通过伸缩弹簧连接，所述机体外部安装有报警器，所述报警器的拨动开关设置在所述滑轨内，所述斜面块镶嵌安装在所述滑轨内的部分安装有拨块。

与常见的上盘控制结构相比，本实用新型至少具备以下有益效果之一：通过在机体的顶部焊接安装转动腔，在转动腔中设置螺纹杆，在转动想和机体上均设置有通孔，让螺纹管穿过，螺纹管的一端垂直向上伸出转动腔，另一端向下伸入机体内且焊接安装研磨上盘，在螺纹杆上套嵌安装有内螺纹环，内螺纹环的内螺纹与螺纹杆的外螺纹相匹配，并且内螺纹环的上下两端通过止推轴承固定卡在转动腔内，止推轴承分别与转动腔的顶面和底面接触，并且止推轴承、螺纹杆以及内螺纹环的中轴线重合，前述的内螺纹环传动连接有动力装置的动力输出端，前述的动力装置可以是精准的伺服转动电机，伺服转动电机的转动端伸入转动腔内，可以通过齿轮或者传送带的方式与内螺纹环的外环传动连接，这样在伺服转动电机的带动下，能够让内螺纹环还是转动，在止推轴承的作用下，能够让内螺纹环保持上下方向的静止，并且在研磨上盘或者螺纹杆上，都会设置有防止研磨上盘发生转动的固定装置，并且固定装置只防止研磨上盘或者螺纹杆不能发生转动，但不影响其上下移动，这样在内螺纹环的转动下，就能够让螺纹杆上下移动，从而实现控制研磨上盘的目的，这样动力装置独立于研磨设备的特定位置，不与其它驱动设备共用一个组装舱体，结构简单，便于设备的组装、检查、维护保养，减少成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中A处的局部放大结构示意图。

其中，1-机体、2-研磨下盘、3-转动腔、4-螺纹杆、5-研磨上盘、6-内螺纹环、7-止推轴承、8-动力装置、9-转动杆、10-支撑杆、11-限位杆、12-支撑盘、13-支撑底座、14-减震弹簧、15-液压拉杆、16-转动轮、17-滑轨、18-斜面块、19-移动杆、20-伸缩弹簧、21-报警器、22-拨动开关、23-拨块、24-线路通道。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

请参考图1所示的，一种数控蓝宝石研磨机上盘控制系统，包括机体1和研磨下盘2，：所述机体1的顶部设置有转动腔3，所述转动腔3中设置有螺纹杆4，所述螺纹杆4穿过所述转动腔3伸入所述机体1内，所述螺纹杆4位于所述机体1内的一端安装有研磨上盘5，所述螺纹杆4位于所述转动腔3内的部分与所述螺纹杆4的螺纹相匹配的安装有内螺纹环6，所述内螺纹环6的上下两端安装有止推轴承7，止推轴承7分别与转动腔3的顶面和底面接触，并且止推轴承7、螺纹杆4以及内螺纹环6的中轴线重合，所述内螺纹环6传动连接有动力装置8的动力输出端。

在本实施例中，通过在机体1的顶部焊接安装转动腔3，在转动腔3中设置螺纹杆4，在转动想和机体1上均设置有通孔，让螺纹管穿过，螺纹管的一端垂直向上伸出转动腔3，另一端向下伸入机体1内且焊接安装研磨上盘5，在螺纹杆4上套嵌安装有内螺纹环6，内螺纹环6的内螺纹与螺纹杆4的外螺纹相匹配，并且内螺纹环6的上下两端通过止推轴承7固定卡在转动腔3内，止推轴承7分别与转动腔3的顶面和底面接触，并且止推轴承7、螺纹杆4以及内螺纹环6的中轴线重合，前述的内螺纹环6传动连接有动力装置8的动力输出端，前述的动力装置8可以是精准的伺服转动电机，伺服转动电机的转动端伸入转动腔3内，可以通过齿轮或者传送带的方式与内螺纹环6的外环传动连接，这样在伺服转动电机的带动下，能够让内螺纹环6还是转动，在止推轴承7的作用下，能够让内螺纹环6保持上下方向的静止，并且在研磨上盘5或者螺纹杆4上，都会设置有防止研磨上盘5发生转动的固定装置，并且固定装置只防止研磨上盘5或者螺纹杆4不能发生转动，但不影响其上下移动，这样在内螺纹环6的转动下，就能够让螺纹杆4上下移动，从而实现控制研磨上盘5的目的，这样动力装置8独立于研磨设备的特定位置，不与其它驱动设备共用一个组装舱体，结构简单，便于设备的组装、检查、维护保养，减少成本。

实施例2

在实施例1的基础上，所述内螺纹环6的外周设置有齿纹，所述动力装置8的动力输出端通过减速器与所述内螺纹环6齿合，这样通过减速器能够更加精准的控制动力装置8的动力输出，并且通过与内螺纹环6齿合，能够让动力装置8与内螺纹环6传动连接更加的稳固。

实施例3

在实施例2的基础上，所述螺纹杆4的顶部通过转动轴转动安装有转动杆9，所述转动杆9的杆体上同样通过转动轴转动安装有支撑杆10，所述支撑杆10固定在所述机体1的顶部，所述转动杆9与所述螺纹杆4相对的一侧转动安装有限位杆11，所述限位杆11的底端安装有支撑盘12，所述机体1上与所述支撑盘12相对应的位置焊接安装有支撑底座13。支撑杆10是焊接固定在机体1的顶部的，这样支撑杆是无法转动的，并且与支撑杆10转动固定的转动轴是与机体1的顶面保持水平设置的，这样就能够利用固定杆10来固定转动杆9防止转动杆9发生水平方向上的转动，让转动杆9只能够发生竖直方向的转动，从而让螺纹杆4无法发生水平方向的转动，只能在内螺纹环6转动时，发生上下移动，并且在螺纹杆4向上移动时，将转动杆9向上推起，转动杆9与螺纹杆4连接的一端向上运动，另一端向下运动，当另一端向下运动至限位杆11底端焊接安装有支撑盘12与支撑底座13接触后，在限位杆11的支撑作用下，转动杆9不再能发生转动，从而让螺纹杆4不再向上运动，这样通过设置更换限位杆11的长度，也就能够起到对螺纹杆4限位的作用，从而防止螺纹杆4从机体1中脱出的情况出现。

实施例4

在实施例3的基础上，所述支撑底座13与所述机体1之间通过减震弹簧14连接，并且所述支撑盘12的底面是弧形凸出结构，所述支撑底座13的顶面是与所述支撑盘12的弧形凸出结构相匹配的弧形凹陷结构。这样在支撑底座13与支撑盘12接触的同时，能够利用减震弹簧14来实现缓冲，见证弹簧14与支撑底座13以及机体1之间局能通过焊接固定，以防止在支撑盘12与支撑底座13接触时，发生硬性碰撞，从而长时间的碰撞后，引起设备的损坏，同时也防止在支撑盘12与支撑底座13接触时，产生巨大的震动，对设备产生不良的影响。

实施例5

在实施例4的基础上，所述机体1上安装有液压拉杆15，所述转动杆9与所述螺纹杆4相对的一端与所述液压拉杆15的伸缩端转动连接，为了让螺纹杆4静止没有运动时，让螺纹杆4的重力不全通过螺纹杆4的外螺纹与内螺纹环6的内螺纹之间的匹配来承受，利用液压拉杆15，能够对转动杆9始终施加一个拉力，从而让转动杆9与螺纹杆4相对的一端始终受到一个向下的力，从而减少螺纹杆4的外螺纹与内螺纹环6的内螺纹之间螺纹匹配的承力，让设备能够运行更长的时间。

实施例6

在实施例5的基础上，再参考图2所示的，所述研磨上盘5的顶端通过支架安装有转动轮16，所述机体1内部顶面与所述转动轮16相对应的位置通过滑轨17滑动安装有斜面块18，所述斜面块18的斜面侧在所述转动轮16的正上方，所述斜面块18上与其斜面侧相对的一侧安装有移动杆19，所述移动杆19水平设置并从前述机体1上的贯通通道中伸出所述机体1，所述移动杆19与所述机体1的侧面通过伸缩弹簧20连接，伸缩弹簧20需要水平设置，所述机体1外部安装有报警器21，所述报警器21的拨动开关22设置在所述滑轨17内，所述斜面块18镶嵌安装在所述滑轨17内的部分安装有拨块23。所述机体1上设置有线路通道，所述报警器21的开关线路从所述线路通道伸入所述滑轨17中，这样在研磨上盘5向上运动的过程中，让转动轮16也向上运动，斜面块18的斜面距离螺纹杆4的距离时越向上距离越短，并且斜面块18的斜面底端与顶端分别在转动轮16的两侧，这样在转动轮16向上运动的过程中，能够进入斜面块18的斜面范围内，继续向上运动，能够将斜面块18沿着滑轨17的方向，向远离螺纹杆4的方向推动，这样焊接安装在斜面块18上且位于滑轨17内部的拨块23能够接触到报警器21的拨动开关22，从而打开报警器21，让报警器21开始工作，从而提醒操作人员，此时转动轮16也就是研磨上盘5已经上升到报警的位置，提醒工作人员关闭电机，并且当转动轮16向下运动时，也就是研磨上盘5也向下运动时，当转动轮16退出斜面的范围后，斜面块18在伸缩弹簧20的作用下，朝向靠近螺纹杆4的方向运动，从而让拨块23再次拨动拨动开关22，关闭报警器21，从而关闭报警。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。