陶瓷盖板的平面度矫正方法和平面度矫正设备与流程

本发明涉及陶瓷加工领域，具体而言，涉及一种陶瓷盖板的平面度矫正方法和平面度矫正设备。

背景技术：

陶瓷盖板可以广泛应用于多种领域，相较于塑料、玻璃、金属材质的盖板，陶瓷盖板具有更加坚固耐磨、轻便、不屏蔽信号、散热性好和手感好等优势，陶瓷盖板越来越多的代替其他材质应用于各种领域。

cnc(数控机床)是计算机数字控制机床(computernumericalcontrol)的简称，是一种由程序控制的自动化机床。2.5/3d陶瓷盖板在生产过程中，特别是cnc加工后，产品有变形，主要体现在外观面内凹上，需要对产品的平面度进行矫正到理论状态。

目前，对陶瓷盖板的平面度进行矫正的方式主要为窑炉退火，通过高温加热再逐渐降低温度至室温来定型实现矫正，该操作时间一般为24h，同时其中会有20％左右出现凹凸点或白点的不合格产品。窑炉退火的方法不仅费时费力，周期长，浪费资源同时产率低，不合格产品太多导致生产成本增加。因此，开发一种耗时短，成本低同时合格率高陶瓷盖板的平面度矫正方法具有重要的意义。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于提供一种陶瓷盖板的平面度矫正方法，以缓解现有技术中陶瓷盖板的平面度矫正耗时周期长，浪费资源和加工后的产品合格率低从而导致的成本高的技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种陶瓷盖板的平面度矫正设备，以缓解现有技术中陶瓷盖板的平面度矫正费时费力，成本高并且产品生产率低的问题。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供一种陶瓷盖板的平面度矫正方法，利用真空吸附对陶瓷盖板的第一表面施加吸力的同时，对所述陶瓷盖板的第二表面进行抛光处理；

所述第一表面和所述第二表面为陶瓷盖板的两相对面。

进一步地，所述抛光处理的抛光液为钻石液；

优选地，所述钻石液中钻石粉的粒径为2-4μm；

优选地，所述钻石液中钻石粉的质量体积比为0.5-1.5％。

进一步地，所述抛光处理过程中所用抛光头为软性抛光头；

优选地，所述抛光头为羊毛轮；

优选地，所述羊毛轮为圆柱形，且所述羊毛轮的轴向厚度为20-40mm；

优选地，所述羊毛轮对所述陶瓷盖板施加的压力为5-9kgf/cm²。

进一步地，将所述抛光头安装于抛光机的磨头后对所述陶瓷盖板进行抛光处理；

优选地，所述磨头的转速≥1200r/min；

优选地，所述磨头的转速为1200-3000r/min；

优选地，所述磨头的移动速度2-5mm/s。

进一步地，所述磨头的扭矩大于3n·m；

优选地，所述磨头的扭矩为3-8n·m。

进一步地，利用真空吸附治具对所述陶瓷盖板进行真空吸附；

优选地，所述真空吸附治具包括吸附槽，所述吸附槽的开口与所述陶瓷盖板的第一表面贴合后形成密闭腔体，所述吸附槽的底部或侧壁设有气孔。

进一步地，所述吸附槽的槽深为1.9-2.0mm；

优选地，所述吸附槽的长度比陶瓷盖板的长度小15-20mm，所述吸附槽的宽度比陶瓷盖板的宽度小15-20mm；

优选地，所述吸附槽的中心与陶瓷盖板的中心重合。

进一步地，所述抛光处理的次数为1-6次。

本发明又提供一种陶瓷盖板的平面度矫正设备，包括用于对陶瓷盖板的第一表面进行吸附的真空吸附装置以及用于对陶瓷盖板的第二表面进行抛光的抛光装置。

进一步地，所述真空吸附装置包括用于吸附陶瓷盖板的真空吸附治具，所述真空吸附治具包括吸附槽，所述吸附槽的开口与所述陶瓷盖板的第一表面贴合后形成密闭腔体，所述吸附槽的底部或侧壁设有用于连接真空泵的气孔；

优选地，所述抛光装置包括抛光头和用于安装抛光头的磨头，所述磨头与抛光装置的驱动部件连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的陶瓷盖板的平面度矫正方法，利用真空吸附对陶瓷盖板的第一表面施加吸力，同时，对陶瓷盖板的第二表面进行抛光处理对陶瓷盖板施加压力并提供热量，其中，第一表面为陶瓷盖板的凹面，第二表面为陶瓷盖板的凸面，第一表面和第二表面为陶瓷盖板的两相对面。通过真空吸附对陶瓷盖板的第一表面施加吸力并对陶瓷盖板进行固定，使变形的陶瓷盖板受到一个吸力作用，此时，对陶瓷盖板的第二表面进行抛光处理，抛光过程中陶瓷盖板的第二表面会受到一个压力作用，由于第一表面和第二表面为陶瓷的两相对面，因此，吸力和压力作用方向相同，对陶瓷盖板的作用力增加，同时，利用抛光产生的大量的热量对陶瓷盖板进行加热，使陶瓷盖板的内应力逐渐释放，减少了陶瓷盖板内应力的阻碍作用，吸力、压力和热量共同作用于发生形变的陶瓷盖板，使凹面和凸面逐渐恢复平整，实现矫正陶瓷盖板的平面度的目的。

本发明提供的矫正方法耗时短，提高了生产效率，一般20-60min左右即可完成矫正工艺，并且合格率高，基本没有报废的产品，从而减少了资源消耗，进而降低了生产成本。目前制得的陶瓷盖板都可以用该方法进行平面度的矫正处理，实用性好，可以推广使用。

本发明提供的陶瓷盖板的平面度矫正设备，效率高，一般20-60min左右即可完成矫正工艺，并且合格率高，基本没有报废的产品，同时安全性好，不需要高温操作，可以批量生产和应用。

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为本发明提供的平面度矫正方法中磨头的转速和转矩关系图；

图2为本发明实施例1提供的平面度矫正方法中磨头的运动轨迹示意图；

图3a为本发明实施例6提供的平面度矫正设备中羊毛轮的俯视结构示意图；

图3b为本发明实施例6提供的平面度矫正设备中羊毛轮的侧视结构示意图；

图4为本发明实施例6提供的平面度矫正设备中真空吸附治具的结构示意图。

图示：10-羊毛轮；20-真空吸附治具；21-吸附槽；22-气孔。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。

本发明提供一种陶瓷盖板的平面度矫正方法，利用真空吸附对陶瓷盖板的第一表面施加吸力的同时，对陶瓷盖板的第二表面进行抛光处理，第一表面和第二表面为陶瓷盖板的两相对面。

本发明提供的陶瓷盖板的平面度矫正方法，利用真空吸附对陶瓷盖板的第一表面施加吸力，同时，对陶瓷盖板的第二表面进行抛光处理对陶瓷盖板施加压力并提供热量，其中，第一表面为陶瓷盖板的凹面，第二表面为陶瓷盖板的凸面，第一表面和第二表面为陶瓷盖板的两相对面。通过真空吸附对陶瓷盖板的第一表面施加吸力并对陶瓷盖板进行固定，使变形的陶瓷盖板受到一个吸力作用，此时，对陶瓷盖板的第二表面进行抛光处理，抛光过程中陶瓷盖板的第二表面会受到一个压力作用，由于第一表面和第二表面为陶瓷的两相对面，因此，吸力和压力作用方向相同，对陶瓷盖板的作用力增加，同时，利用抛光产生的大量的热量对陶瓷盖板进行加热，使陶瓷盖板的内应力逐渐释放，减少了陶瓷盖板内应力的阻碍作用，吸力、压力和热量共同作用于发生形变的陶瓷盖板，使凹面和凸面逐渐恢复平整，实现矫正陶瓷盖板的平面度的目的。

本发明提供的矫正方法耗时短，提高了生产效率，一般20-60min左右即可完成矫正工艺，并且合格率高，基本没有报废的产品，从而减少了资源消耗，进而降低了生产成本。目前制得的陶瓷盖板都可以用该方法进行平面度的矫正处理，实用性好，可以推广使用。

在本发明的一个优选地实施方式中，抛光处理的抛光液为钻石液。抛光时在抛光头和陶瓷盖板接触面之间加入钻石液可以在提高抛光效果的同时进一步提高产品的平整度。

在本发明的一个优选地实施方式中，钻石液中钻石粉的粒径为2-4μm。钻石粉的粒径典型但非限制性的为2μm、2.5μm、3μm、3.5μm或4μm。

在本发明的一个优选地实施方式中，钻石液中钻石粉的质量体积比为0.5-1.5％。每100ml钻石液中含有0.5-1.5g的钻石粉。钻石粉的含量典型但非限制性的为0.5％(w/v)、0.6％(w/v)、0.7％(w/v)、0.8％(w/v)、0.9％(w/v)、1％(w/v)、1.1％(w/v)、1.2％(w/v)、1.3％(w/v)、1.4％(w/v)或1.5％(w/v)。

在本发明的一个优选地实施方式中，抛光处理过程中所用抛光头为软性抛光头。

在本发明的一个优选地实施方式中，抛光头为羊毛轮。

在本发明的一个优选地实施方式中，羊毛轮为圆柱形，且羊毛轮的轴向厚度为20-40mm。

羊毛轮的厚度典型但非限制性的为20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm、32mm、34mm、36mm、38mm或40mm。

在本发明的一个优选地实施方式中，羊毛轮的直径依陶瓷盖板的宽度来决定，一般小于陶瓷盖板的宽度10-15mm。例如产品的内腔宽度为70mm，羊毛轮的直径为60mm。羊毛轮的直径典型但非限制性的比陶瓷盖板的宽度小10mm、11mm、12mm、13mm、14mm或15mm。

在本发明的一个优选地实施方式中，设置为来回式加工路径进行抛光时，由于羊毛轮的直径较陶瓷盖板的宽度小10-15mm，所以该来回路径只需要设置产品内腔的长方向，短方向不需要设置，长方向运动的长度加上羊毛轮直径必须要小于产品的内腔长10-20mm。例如产品内腔长度为150mm，羊毛轮直径为60mm，那么设置来回加工路径的长度为80mm，实际抛到的区域长度为140mm。

在本发明的一个优选地实施方式中，羊毛轮对陶瓷盖板施加的压力为5-9kgf/cm²。压力过大钻石液易飞溅出去；压力过小达不到矫正的目的。

压力典型但非限制性的为5kgf/cm²、6kgf/cm²、7kgf/cm²、8kgf/cm²或9kgf/cm²。

在本发明的一个优选地实施方式中，将抛光头安装于抛光机的磨头后对陶瓷盖板进行抛光处理。抛光头固定在抛光机的磨头上，利用抛光机控制磨头进而控制抛光头对陶瓷盖板进行作业。

在本发明的一个优选地实施方式中，磨头的转速≥1200r/min。

利用自转速度不小于1200r/min的磨头进行抛光，可以提供高效的热量对陶瓷盖板进行加热，进而提高工艺的处理效率。

在本发明的一个优选地实施方式中，磨头的转速为1200-3000r/min。

磨头的自转速度典型但非限制性的为1200r/min、1400r/min、1600r/min、1800r/min、2000r/min、2200r/min、2400r/min、2600r/min、2800r/min或3000r/min。

在本发明的一个优选地实施方式中，磨头的移动速度2-5mm/s。磨头的移动速度越小，说明羊毛轮对陶瓷盖板的平面度的处理越精细，磨头的移动速度最小需要能够达到3mm/s，更好地实现对陶瓷盖板平面度的矫正。磨头的移动速度典型但非限制性的为2mm/s、3mm/s、4mm/s或5mm/s。

在本发明的一个优选地实施方式中，磨头的扭矩大于3n·m。磨头的扭矩大于3n·m可以保证羊毛轮加工陶瓷盖板的相关工艺参数的实现。抛光机机台的性能要求中磨头转速与转矩的关系如图1所示，机台在连续运动时，转速在1200-3000r/min时，机台的扭矩≥3n·m。

在本发明的一个优选地实施方式中，磨头的扭矩为3-8n·m。扭矩典型但非限制性的为3n·m、4n·m、5n·m、6n·m、7n·m或8n·m。

在本发明的一个优选地实施方式中，利用真空吸附治具对陶瓷盖板进行真空吸附。

在本发明的一个优选地实施方式中，真空吸附治具包括吸附槽，吸附槽的开口与所述陶瓷盖板的第一表面贴合后形成密闭腔体，吸附槽的底部或侧壁设有气孔。

在本发明的一个优选地实施方式中，吸附槽的槽深为1.9-2.0mm。将陶瓷盖板放在真空吸附治具平面上，吸附槽的长宽都相较于陶瓷盖板小，陶瓷盖板将真空吸附治具上的吸附槽全部覆盖，吸附槽为中空的凹槽，将吸附槽中的空气抽离，形成真空。陶瓷盖板由于大气压的压力被稳固地固定在真空吸附治具上，有利于后续抛光的处理工艺。吸附槽的深度过小，真空吸附力过小不易固定陶瓷盖板；吸附槽的深度过大，影响产品的外观面，出现压印。吸附槽的深度典型但非限制性的为1.9mm、1.91mm、1.92mm、1.93mm、1.94mm、1.95mm、1.96mm、1.97mm、1.98mm、1.99mm或2.0mm。

在本发明的一个优选地实施方式中，吸附槽的长度比陶瓷盖板的长度小15-20mm，吸附槽的宽度比陶瓷盖板的宽度小15-20mm。例如陶瓷盖板的长宽分别为150mm*70mm，吸附槽的长宽为130mm*50mm。吸附槽的长度比陶瓷盖板的长度典型但非限制性的小15mm、16mm、17mm、18mm、19mm或20mm；吸附槽的宽度比陶瓷盖板的宽度典型但非限制性的小15mm、16mm、17mm、18mm、19mm或20mm。

在本发明的一个优选地实施方式中，吸附槽的中心与陶瓷盖板的中心重合。可以保证抽真空时陶瓷盖板均匀受力，不易改变位置，固定的效果好。

在本发明的一个优选地实施方式中，抛光处理的次数为1-6次。

当陶瓷盖板的平面度为0.35左右时，处理2次左右可以将产品的平面度修复0.1-0.2左右，也可以根据具体的需求增加处理的次数，平面度可以修复0.2-0.35左右，使产品达到合格的要求。该方法不会造成产品的外观不良，合格率基本可以达到百分百，没有废品的产生，同时用时短，20-60min可以完成平面度的矫正工艺。

本发明的第二个方面提供了一种陶瓷盖板的平面度矫正设备，包括用于对陶瓷盖板的第一表面进行吸附的真空吸附装置以及用于对陶瓷盖板的第二表面进行抛光的抛光装置。

本发明提供的陶瓷盖板的平面度矫正设备，效率高，一般20-60min左右即可完成矫正工艺，并且合格率高，基本没有报废的产品，同时安全性好，不需要高温操作，可以批量生产和应用。

在本发明的一个优选地实施方式中，真空吸附装置包括用于吸附陶瓷盖板的真空吸附治具，真空吸附治具包括吸附槽，吸附槽的开口与陶瓷盖板的第一表面贴合后形成密闭腔体，吸附槽的底部或侧壁设有用于连接真空泵的气孔。

在本发明的一个优选地实施方式中，抛光装置包括抛光头和用于安装抛光头的磨头，磨头与抛光装置的驱动部件连接。

下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。

实施例1

本实施例是一种陶瓷盖板的平面度矫正方法，待矫正的陶瓷盖板的尺寸为150mm*70mm，对其矫正的方法包括以下步骤：

步骤a)将直径为60mm的羊毛轮用胶固定在抛光机的磨头上，将陶瓷盖板放置在真空吸附治具上，用抽真空固定陶瓷盖板，其中真空吸附治具上的吸附槽即产生真空吸力的区域为130mm*50mm；

步骤b)调节抛光机的磨头的运动轨迹，设置为延陶瓷盖板的长度方向运动80mm，压力为5kgf/cm²，自转速度为1200r/min，移动速度3mm/s，时间10min；

其中，磨头的运动轨迹如图2所示，磨头在位置a和位置b之间来回移动；

步骤c)加入0.5％(w/v)的钻石液，启动抛光机进行加工；

步骤d)将陶瓷盖板调转180°，重复步骤a)-c)的过程，再次加工后完成对陶瓷盖板的矫正。

陶瓷盖板的平面度由0.35降到0.2。

实施例2

本实施例是一种陶瓷盖板的平面度矫正方法。待矫正的陶瓷盖板的尺寸为150mm*70mm，对其矫正的方法包括以下步骤：

步骤a)将直径为55mm的羊毛轮用胶固定在抛光机机台的磨头上，将陶瓷盖板放置在真空吸附治具上，用抽真空固定陶瓷盖板，其中真空吸附治具上的吸附槽即产生真空吸力的区域为135mm*55mm；

步骤b)调节机台的磨头的运动轨迹，设置为延陶瓷盖板的长度方向运动70mm，压力为9kgf/cm²，自转速度为3000r/min，移动速度4mm/s，时间10min；

步骤c)加入1.5％(w/v)的钻石液，启动抛光机进行加工；

步骤d)将陶瓷盖板调转180°，重复步骤a)-c)的过程，再次加工后完成对陶瓷盖板的矫正。

陶瓷盖板的平面度由0.35降到0.15。

实施例3

本实施例是一种陶瓷盖板的平面度矫正方法，待矫正的陶瓷盖板的尺寸为200mm*135mm，具体步骤如下：

步骤a)将厚度为40mm，直径为120mm的羊毛轮固定在抛光机机台的磨头上，将陶瓷盖板放置在真空吸附治具上，其中真空吸附治具上有180mm*120mm吸附槽，对此区域进行抽真空操作，将陶瓷盖板固定在真空吸附治具上；

步骤b)设置机台的磨头的相关参数，延陶瓷盖板的长度方向运动70mm，磨头对陶瓷盖板施加的压力为7kgf/cm²，自转速度为1500r/min，移动速度3mm/s，时间10min；

步骤c)加入1％(w/v)的钻石液，启动抛光机进行加工；

步骤d)将陶瓷盖板调转180°，重复步骤a)-c)的过程再次加工；

步骤e)再重复步骤a)到d)2次，完成对陶瓷盖板的矫正。

陶瓷盖板的平面度由0.35降到0.05。

实施例4

本实施例是一种陶瓷盖板的平面度矫正方法。

待矫正的陶瓷盖板的尺寸为150mm*70mm，对其矫正的方法包括以下步骤：

步骤a)将厚度为40mm，直径为58mm的羊毛轮用胶固定在抛光机机台的磨头上，将陶瓷盖板放置在真空吸附治具上，用抽真空固定陶瓷盖板，其中真空吸附治具上的吸附槽即产生真空吸力的区域为133mm*53mm；

步骤b)调节机台的磨头的运动轨迹，设置为延陶瓷盖板的长度方向运动75mm，压力为7kgf/cm²，自转速度为2000r/min，移动速度5mm/s，时间10min；

步骤c)加入1％(w/v)的钻石液，启动抛光机进行加工；

步骤d)将陶瓷盖板调转180°，重复步骤a)-c)的过程再次加工；

步骤e)重复步骤a)到d)2次，完成对陶瓷盖板的矫正。

陶瓷盖板的平面度由0.35降到0.02。

实施例5

本实施例是一种陶瓷盖板的平面度矫正方法。待矫正的陶瓷盖板的尺寸为150mm*70mm，对其矫正的方法包括以下步骤：

步骤a)将厚度为20mm，直径为60mm的羊毛轮用胶固定在机台的磨头上，将陶瓷盖板放置在真空吸附治具上，用抽真空固定陶瓷盖板，其中真空吸附治具上的吸附槽即产生真空吸力的区域为130mm*50mm；

步骤b)调节机台的磨头的运动轨迹，设置为延陶瓷盖板的长度方向运动80mm，压力为7kgf/cm²，自转速度为1200r/min，移动速度3mm/s，时间10min；

步骤c)加入1％(w/v)的钻石液，启动抛光机进行加工；

步骤d)将陶瓷盖板调转180°，重复步骤a)-c)的过程再次加工后完成对陶瓷盖板的矫正。

陶瓷盖板的平面度由0.35降到0.1。

实施例6

本实施例是一种陶瓷盖板的平面度矫正设备，包括用于对陶瓷盖板的第一表面进行吸附的真空吸附装置以及用于对陶瓷盖板的第二表面进行抛光的抛光装置。

其中，抛光装置包括羊毛轮10和用于安装羊毛轮10的磨头，磨头与抛光装置的驱动部件连接。羊毛轮10的结构如图3a和图3b所示。

如图4所示，真空吸附装置包括用于吸附陶瓷盖板的真空吸附治具20，真空吸附治具20包括吸附槽21，吸附槽21的开口与陶瓷盖板的第一表面贴合后形成密闭腔体，吸附槽21的底部或侧壁设有用于连接真空泵的气孔22。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。