專利名稱：一種研磨拋光機的磨料自動添加裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種用于人工晶體或金屬樣品研磨拋光過程中，自動添加磨料的裝置，特別是自支撐金剛石膜的研磨拋光中自動添加金剛石粉的裝置，屬于材料表面加工領(lǐng)域。
背景技術(shù):
大多數(shù)晶體材料或金屬制樣的機械研磨拋光普遍采用硬度較高的粉體材料作為磨料，這些磨料粉包括Sic、Al2O3、玻璃珠等。但是對于金剛石自支撐膜來說，其本身硬度已是目前已知自然界中最高，無法采用這些常規(guī)磨料進(jìn)行研磨，只能選擇金剛石粉作為研磨料。目前，采用金剛石粉作為磨料的機械研磨方式是唯一能加工自支撐金剛石厚膜的技術(shù)。目前在自支撐金剛石膜的研磨過程中，主要采用人工添加金剛石粉的方式，即由固定工人每隔數(shù)分鐘往研磨盤上添加少量金剛石粉。由于金剛石膜硬度非常大，即使選用金剛石粉對其進(jìn)行研磨拋光也是相當(dāng)?shù)馁M時。因此，往往研磨一塊大面積金剛石自支撐膜需要十幾天甚至幾十天的時間，耗時耗力。這種手工加粉方式，不但需要長時間的固定人員投入，而且加粉間隔時間以及每次加粉量都難以保證，嚴(yán)重影響了金剛石膜的研磨質(zhì)量，并增加了研磨成本。雖然目前針對機械研拋過程中自動添加磨料的裝置已有報道。比如中國實用新型專利01250803.9公開了一種自動滴料器的結(jié)構(gòu)，由混料桶裝置、驅(qū)動器和送料裝置組成，可實現(xiàn)自動滴料。但該裝置由于設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在實際使用過程中出現(xiàn)了傳動不可靠；工作狀態(tài)無顯示，需靠人工經(jīng)驗調(diào)整；易堵塞造`成磨料不滴等缺點。后來，發(fā)明人在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，在中國專利200520092003.9中，公開了一種旋片式流量控制閥的自動滴料器，基本解決了滴料堵塞、送料不均等問題。發(fā)明專利200620135632.X也公開了一種自動滴料器的結(jié)構(gòu)，可安裝在機殼內(nèi)，具備整體結(jié)構(gòu)美觀，較精確的調(diào)節(jié)液滴流量等優(yōu)點。以上幾個自動滴料器的裝置，均在一定程度上實現(xiàn)了由人工添加研磨料過渡到自動控制磨料添加的目的，但是在實際過程中，也存在一些弊端，比如:①結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，使得自動滴料器的成本居高不下；②選用的磨料滴液均是與水混合的懸浮液，而對于金剛石粉來說，由于金剛石粉表面惰性強，浸潤性差，難以與水混合形成懸浮液，采用上述滴料裝置后，將很容易造成滴管阻塞；③無法實現(xiàn)脈沖控制，金剛石粉價格要遠(yuǎn)高于普通磨料。因此從節(jié)省磨料的角度考慮，需優(yōu)化磨料供給速率，使得金剛石粉的研磨效率和利用率達(dá)到優(yōu)化。
發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明提供一種在人工晶體或金屬制品的研磨拋光過程中，實現(xiàn)穩(wěn)定自動添加固體磨料粉末的裝置及其制造方法。該發(fā)明可克服已有技術(shù)中的一些技術(shù)缺陷，提高材料的研磨拋光效率，降低加工成本，特別適用于金剛石自支撐膜的研磨拋光過程。—種研磨拋光機的磨料自動添加裝置，其特征在于:主要包括儲粉罐、導(dǎo)流管、篩網(wǎng)、震動電機、偏心震子、固定裝置、導(dǎo)線、時間控制器等。儲粉罐內(nèi)部底面導(dǎo)出圓弧角，底部中心部位打通孔后攻絲，形成M6的螺紋通孔。導(dǎo)流管由一不銹鋼管加工而成，一端通過板牙形成M6螺紋，與儲粉罐形成配合連接。篩網(wǎng)通過自鎖帶固定在導(dǎo)流管另一端，根據(jù)加粉粒度不同，選取不同孔徑的銅篩網(wǎng)。震動電機通過固定裝置固定在導(dǎo)流管外側(cè)，隨著偏心震子的轉(zhuǎn)動帶動震動電機產(chǎn)生震動，從而使得整個加粉裝置產(chǎn)生震動。震動電機的供電由時間控制器提供，通過導(dǎo)線進(jìn)行連接，時間控制器采用脈沖供電，使得震動電機產(chǎn)生脈沖震動。底部中間打孔并攻絲，為便導(dǎo)流管的安裝與拆卸。所述震動電機為小功率電機，偏心震子的轉(zhuǎn)動帶動電機的震動。所述篩網(wǎng)為銅篩網(wǎng)，孔徑根據(jù)銅篩網(wǎng)的規(guī)格而定。所述時間控制器為一電流控制器，通過程序的設(shè)定可以控制直流電源的通斷時間和頻率，并能實現(xiàn)自動關(guān)閉以及定時功能。所述固定裝置為一金屬支架，通過伸出的橫梁與儲粉罐進(jìn)行連接，通過螺絲進(jìn)行固定連接。儲粉罐為儲存金剛石粉的容器，內(nèi)表面底部的倒角可確保金剛石粉在震動情況下順利往下流動。導(dǎo)流管與儲粉罐通過螺紋連接，便于拆卸與更換部件，同時也便于清洗以備不同粒度的金剛石粉的儲存和自動添加。銅篩網(wǎng)為磨料粉阻隔部件，根據(jù)研磨過程所采用的粉體粒度不同，對銅篩網(wǎng)進(jìn)行選擇性更換。銅篩網(wǎng)通過自鎖帶固定在導(dǎo)流管端部。震動電機固定在導(dǎo)流管上，隨著震動電機的震動，帶動導(dǎo)流管內(nèi)部粉體進(jìn)行流動，通過銅篩網(wǎng)后滴在研磨盤上。震動電機停止工作時，由于研磨粉體相互之間的擠壓受力，粉體不再由導(dǎo)流管中滴出，加粉結(jié)束。時間控制器通過導(dǎo)線連接震動電機并進(jìn)行控制，可以實現(xiàn)震動電機的通斷控制，從而保證震動電機對儲粉罐施加脈沖震動力。時間控制器為一多功能電流通斷控制器，可設(shè)置通電時間與斷電時間。通電時間可設(shè)置0-99秒間任意值，斷電時間同樣可設(shè)置0-99秒之間任意值。通過兩個時間的設(shè)定,可控制震動電機的震動頻率和占空比、以及單次震動時間。從而確定滴粉器的每次滴粉量和頻率。該裝置可用于金剛石自支撐膜研磨拋光過程中，往研磨盤上按照設(shè)定時間參數(shù)定時定量添加金剛石粉，實現(xiàn)金剛石自支撐膜研磨過程的無人值守。此發(fā)明的優(yōu)點與積極效果為:
1、結(jié)構(gòu)非常簡單，體積小，可通過簡單的支架在拋光盤上任意移動，甚至可以通過簡單的安裝將其固定在研磨裝置的一個工位上，形成連續(xù)往復(fù)的加粉作業(yè)；
2、依據(jù)添加研磨粉料的大小更換銅篩網(wǎng)。在金剛石膜研磨過程中，隨著研磨進(jìn)度的不同，添加的磨料粒度也隨之改變，采用此裝置只要對銅篩網(wǎng)進(jìn)行更換即可實現(xiàn)不同粉料的添加。3、磨料添加量及頻率可任意調(diào)節(jié)，并可在時間控制器上顯示，非常方便、直觀。通過調(diào)節(jié)時間控制器，進(jìn)而控制震動電機的震動頻率及占空比，使得研磨效率和磨料消耗比實現(xiàn)最大化。4、具有自動停機功能，時間控制器可與研磨拋光盤進(jìn)行連接，使得研磨和加粉同時工作或停止。5、核心部件均為不銹鋼材質(zhì)，經(jīng)久耐用。


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圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖
圖中標(biāo)號名稱:1.不銹鋼儲粉罐,2.導(dǎo)流管,3.篩網(wǎng),4.震動電機,5.偏心震子,6.固定裝置，7.導(dǎo)線，8.時間控制器
具體實施方案:
本發(fā)明提供一種在人工晶體或金屬制品的研磨拋光過程中，實現(xiàn)穩(wěn)定自動添加固體磨料粉末的裝置及其制造方法。該裝置主要包括儲粉罐、導(dǎo)流管、篩網(wǎng)、震動電機、固定裝置、導(dǎo)線、時間控制器等。首先,采用不銹鋼材質(zhì)加工出圓柱形儲粉罐1，壁厚2mm,內(nèi)部直徑25mm,高35mm。儲粉罐I內(nèi)部底面導(dǎo)出圓弧角，底部中心部位打通孔后攻絲，形成M6的螺紋通孔。導(dǎo)流管2由一不銹鋼管加工而成，一端通過板牙形成M6螺紋，與儲粉罐I形成配合連接。篩網(wǎng)3通過自鎖帶固定在導(dǎo)流管另一端，根據(jù)加粉粒度不同，選取不同孔徑的銅篩網(wǎng)。震動電機4通過固定裝置6固定在導(dǎo)流管外側(cè)，隨著偏心震子5的轉(zhuǎn)動帶動震動電機4產(chǎn)生震動，從而使得整個加粉裝置產(chǎn)生震動。震動電機4的供電由時間控制器8提供，通過導(dǎo)線7進(jìn)行連接，時間控制器8采用脈沖供電，使得震動電機4產(chǎn)生脈沖震動。工作過程中，首先設(shè)定時間控制器8的工作參數(shù)，此時可模擬人工加粉狀態(tài)，使其達(dá)到或超過平時人工加粉的研磨效果。即通過控制通電時間和斷電時間，使得加粉過程呈脈沖狀態(tài)，這樣既保證了研磨過程中研磨盤上始終有磨料存在和更新，同時又節(jié)約了磨料。既達(dá)到了研磨效果，又節(jié)約了磨料消耗，同時減少了人力成本，保證了每次加料的均勻性和不間斷性，大大提高了研磨效率。
實施例在大面積自支撐金剛石膜研磨過程中，采用機械研磨方式是最為有效，也是唯一被廣泛采用的方式。但是金剛石膜硬度極大，即使采用成本很高的金剛石粉作為研磨料，其研磨定型周期也是非常長，少則十幾天，多則幾十天。目前主要的磨料添加方式還是靠工人長時間蹲守在研磨機旁手工添加金剛石粉，非常原始而且效率難以保證。采用該發(fā)明提供的自動研磨加粉器，可以較為有效的減少工人的工作強度，提高研磨效率和穩(wěn)定性。大面積金剛石膜的研磨周期從30天左右減少到了 15天，經(jīng)過多次的更換不同粒度的金剛石粉，最終研磨后的金剛石自支撐膜表面粗超度為Ium左右，可以直接進(jìn)入下一道拋光工序。采用自動研磨加粉器，不需要人工長時間的值守，提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動強度，解放出來的人工可以從事其它工作，只需不定時的觀察研磨狀態(tài)，定期的添加磨料即可。
權(quán)利要求
1.一種研磨拋光機的磨料自動添加裝置，其特征在于:包括儲粉罐(I)、導(dǎo)流管(2)、篩網(wǎng)(3)、震動電機(4)、偏心震子(5)、固定裝置(6)、導(dǎo)線(7)、時間控制器(8);儲粉罐(I)內(nèi)部底面導(dǎo)出圓弧角，底部中心部位打通孔后攻絲，形成M6的螺紋通孔；導(dǎo)流管(2)由一不銹鋼管加工而成，一端通過板牙形成M6螺紋，與儲粉罐(I)形成配合連接；篩網(wǎng)(3)通過自鎖帶固定在導(dǎo)流管另一端，震動電機(4)通過固定裝置(6)固定在導(dǎo)流管外側(cè)，隨著偏心震子(5)的轉(zhuǎn)動帶動震動電機(4)產(chǎn)生震動,從而使得整個加粉裝置產(chǎn)生震動；震動電機(4)通過導(dǎo)線(7)連接時間控制器(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種研磨拋光機的磨料自動添加裝置，其特征在于:所述篩網(wǎng)為銅篩網(wǎng)，孔徑根據(jù)銅篩網(wǎng)的規(guī)格而定，銅篩網(wǎng)通過自鎖帶固定在導(dǎo)流管端部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種研磨拋光機的磨料自動添加裝置，其特征在于:所述時間控制器為一電流控制器，通過程序的設(shè)定能控制直流電源的通斷時間和頻率，并能實現(xiàn)自動關(guān)閉以及定時功能；通電時間設(shè)置為0-99秒間任意值，斷電時間同樣設(shè)置為0-99秒之間任意值；通過兩個時間的設(shè)定，控制震動電機的震動頻率和占空比、以及單次震動時間，而確定滴粉器的每次滴粉量和頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種研磨拋光機的磨料自動添加裝置，其特征在于:所述固定裝置為一金屬支架，通過伸出的橫梁與儲粉罐進(jìn)行連接，通過螺絲進(jìn)行固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種研磨拋光機的磨料自動添加裝置，其特征在于:時間控制器(8 )采用脈沖供電，使得震動電機(4 )產(chǎn)生脈沖震動。
全文摘要
一種研磨拋光機的磨料自動添加裝置，屬于材料表面加工領(lǐng)域。包括儲粉罐導(dǎo)流管、篩網(wǎng)、震動電機、偏心震子、固定裝置、導(dǎo)線、時間控制器；導(dǎo)流管一端通過板牙形成M6螺紋，與儲粉罐形成配合連接；篩網(wǎng)通過自鎖帶固定在導(dǎo)流管另一端，震動電機通過固定裝置固定在導(dǎo)流管外側(cè)，隨著偏心震子的轉(zhuǎn)動帶動震動電機產(chǎn)生震動，從而使得整個加粉裝置產(chǎn)生震動；震動電機通過導(dǎo)線連接時間控制器。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，體積小，只要對銅篩網(wǎng)進(jìn)行更換即可實現(xiàn)不同粉料的添加，磨料添加量及頻率可任意調(diào)節(jié)，并可在時間控制器上顯示，非常方便、直觀。通過調(diào)節(jié)時間控制器控制震動電機的震動頻率及占空比，能使得研磨效率和磨料消耗比實現(xiàn)最大化。
文檔編號B24B57/04GK103192324SQ20131015066
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者魏俊俊, 李成明, 黑立富, 文星凱, 高旭輝 申請人:北京科技大學(xué)