一种恒线速度平面研磨运动机构的制作方法

专利2022-11-15  107


本实用新型涉及平面研磨机,具体涉及一种恒线速度平面研磨运动机构。



背景技术:

现有的平面研磨机中,行星运动平面研磨机是应用最为广泛的一种。行星运动平面研磨机,工件相对于磨盘转动的同时也绕自身轴线旋转,其示意图如图1所示。工件上除了a点以外的点相对于磨盘做摆线运动,其线速度大小周期变化,越靠近工件外沿的点线速度变化幅度越大,工件受到的研磨力分布不均匀,导致研磨效果差。



技术实现要素:

为了解决现有技术的不足,本实用新型提供一种恒定线速度的研磨运动机构,研磨过程中工件上磨痕在任意方向上都有分布,且工件上每个点相对于台面板(研具)的线速度都相同,提高研磨平面度及表面粗糙度,本实用新型包括底座板、步进电机、曲柄、x向导轨、x向导轨滑块、y向导轨、y向导轨滑块、曲柄轴、机构中间板、台面板,所述步进电机连接在底座板上,所述曲柄安装在步进电机输出轴上,所述y向导轨固定在底座板上,所述y向导轨滑块设置在y向导轨上,所述机构中间板设置在y向导轨滑块上,所述x向导轨设置在机构中间板上,所述x向导轨滑块设置在x向导轨上,所述台面板设置在x向导轨滑块上,所述曲柄轴上端与台面板连接,下端与曲轴连接,所述机构中间板可随y向导轨滑块在y轴方向运动,所述台面板可随x向导轨滑块在x轴方向运动。

进一步地,所述台面板上设置有外框,所述外框通过外框连接板与外框支座连接,所述外框支座底部固定在所述底座板上。

进一步地,所述外框内设置有压重块。

本实用新型中工件相对台面板(研具)做正反转恒线速度画圆运动,工件受到360度方向均匀分布的摩擦力,研磨面磨痕360度各向均匀分布,研磨面上每个点的研磨线速度均相同且恒定,研磨效果得到有效的改善。

附图说明

图1为现有技术研磨机的运动简图;

图2为本实用新型轴侧剖视图;

图3为本实用新型运动简图

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解,下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

参照附图2-3,本实用新型包括底座板10、步进电机32、曲柄12、x向导轨16、x向导轨滑块18、y向导轨26、y向导轨滑块28、曲柄轴34、机构中间板22、台面板38。步进电机32通过螺钉48连接在底座板10上,曲柄12安装在步进电机32输出轴上,曲柄12相对于电机轴固定不动。当步进电机32旋转时,曲柄12跟着旋转。y向导轨26通过螺钉52固定在底座板10上,y向导轨滑块28设置在y向导轨26上,y向导轨滑块28可在y向导轨26上沿y向滑动。机构中间板22设置在y向导轨滑块28上,并通过螺钉54固定,机构中间板22可随y向导轨滑块28一同在y轴方向运动。x向导轨16通过螺钉58固定连接在机构中间板22上,x向导轨滑块18设置在x向导轨16上,台面板38通过螺钉62与x向导轨滑块18连接,台面板38可随x向导轨滑块18一同在x轴方向运动。曲柄轴34上端通过螺钉56与台面板38连接,下端插入曲柄12上端的定位孔20中。

工件24放置在台面板38上,为了防止工件24晃动,优选地,在台面板38上设置有外框40,工件24置于外框40中。外框40与外框连接板46连接,外框连接板46通过螺栓50与外框支座42连接,外框支座42通过螺钉60固定在底座板10上,即外框20在xy平面上固定不动。

曲柄12在步进电机32的驱动下,上端做画圆运动。具体参照附图3,因x向导轨16及y向导轨26的约束作用,台面板38不能发生转动,故台面板38上所有点均跟随曲柄12上端做无转动的画圆运动,运动半径等于曲柄12的半径。台面板38上所有点的线速度均相同,工件24在外框40的约束下在xy平面内不动,工件24与台面板38相对运动,进而产生研磨作用。在一个优选的方案中,还包括设置在外框40中的压重块36,压重块36设置在工件24上,为工件24提供压力,增大工件24与台面板38摩擦力。步进电机32驱动曲柄12做重复的正反转运动,正转2圈然后反转2圈,工件24被正反转重复研磨,因研磨运动是正反转恒线速度的画圆运动,工件受到的摩擦力360度都均匀分布,磨痕360度各向均匀分布。

画圆运动由x向和y向两个互相垂直的直线运动合成。研磨过程中直线导轨副做高频次的直线往复运动,要求导轨运行稳定、摩擦力小、无大的运动间隙、寿命长。因此xy向导轨采用了滚珠直线导轨。研磨画圆运动正转2圈再反转2圈重复进行,电机需要高频次的正反转运动,画圆运动转速较低(不大于200r/min)。步进电机适合低转速高频正反转运动,低速力矩较大,无需外接减速器,因此电机采用步进电机。

本实用新型已经参考优选的实施方案进行描述,上述实施例中提到的内容并非是对本实用新型的限定,通过阅读本说明书,本领域技术人员能对该结构构思出许多的修改和变化,在不脱离本实用新型构思的前提下,任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种恒线速度平面研磨运动机构,包括底座板(10)、步进电机(32)、曲柄(12),所述步进电机(32)连接在底座板(10)上,所述曲柄(12)安装在步进电机(32)输出轴上,其特征在于还包括x向导轨(16)、x向导轨滑块(18)、y向导轨(26)、y向导轨滑块(28)、曲柄轴(34)、机构中间板(22)、台面板(38),所述y向导轨固定在底座板(10)上,所述y向导轨滑块(28)设置在y向导轨(26)上,所述机构中间板(22)设置在y向导轨滑块(28)上,所述x向导轨(16)设置在机构中间板(22)上,所述x向导轨滑块(18)设置在x向导轨(16)上,所述台面板(38)设置在x向导轨滑块(18)上,所述曲柄轴(34)上端与台面板(38)连接,下端与曲柄(12)连接,所述机构中间板(22)可随y向导轨滑块(28)在y轴方向运动,所述台面板(38)可随x向导轨滑块(18)在x轴方向运动。

2.根据权利要求1所述的一种恒线速度平面研磨运动机构,其特征在于所述台面板(38)上设置有外框(40),所述外框(40)通过外框连接板(46)与外框支座(42)连接,所述外框支座(42)底部固定在所述底座板(10)上。

3.根据权利要求2所述的一种恒线速度平面研磨运动机构,其特征在于所述外框(40)内设置有压重块(36)。

技术总结
本实用新型涉及一种恒线速度平面研磨运动机构,包括底座板、步进电机、曲柄、X向导轨、X向导轨滑块、Y向导轨、Y向导轨滑块、曲柄轴、机构中间板、台面板。所述步进电机连接在底座板上,所述曲柄安装在步进电机输出轴上,所述Y向导轨固定在底座板上,所述Y向导轨滑块设置在Y向导轨上,所述机构中间板设置在Y向导轨滑块上,所述X向导轨设置在机构中间板上,所述X向导轨滑块设置在X向导轨上,所述台面板设置在X向导轨滑块上,所述曲柄轴上端与台面板连接,下端与曲轴连接。本实用新型通过在X轴向和Y轴向设置导轨及滑块,使得台面板上所有点均作无转动的画圆运动,工件受到360度方向均匀分布的摩擦力,研磨更加充分,有效的改善研磨效果。

技术研发人员:余金林
受保护的技术使用者:武汉市飞托克实业有限公司
技术研发日:2020.08.21
技术公布日:2021.04.06

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