一种工件定尺寸补偿式双面研磨设备及方法技术

本发明专利技术涉及一种工件定尺寸补偿式双面研磨设备及方法，通过配合设置上定盘和下定盘，上定盘连接至控制机构，下定盘中部设太阳齿轮，太阳齿轮轴心处设高度计，高度计顶端正对上定盘中心，高度计连接至控制机构，控制机构顺次通过气动机构和气缸连接上定盘；太阳齿轮外侧啮合行星齿轮，行星齿轮上设通孔，行星齿轮啮合下定盘内齿圈。本发明专利技术结合时间、高度控制，初始研磨排除转速、压力等外界因素影响，保证测量尺寸精准，外界因素相同时工件测量尺寸值相对稳定，此时进行定尺寸研磨，实现工件一次到尺寸研磨工艺要求，结合使用研磨时间控制及采用高度传感器控制被研磨工件尺寸，有利于控制进行，满足工件大批量和自动化的生产需求，提升研磨精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于用于磨削或抛光的机床、装置或工艺的
，特别涉及一种有效避免单独使用时间控制研磨工件的尺寸或用高度传感器控制研磨工件的尺寸的单一研磨方式、以达到更高研磨精度的工件定尺寸补偿式双面研磨设备及方法。
技术介绍
双面研磨设备是采用涂上或嵌入磨料的研具对工件表面进行研磨的磨床，其主要用于对两面平行的晶体或其它机械零件进行双面研磨，特别适用于薄脆性材料的加工，如机械密封环、陶瓷片、气缸活塞环、油泵叶片轴承端面及硅、锗、石英晶体、石墨、蓝宝石、光学水晶、玻璃、铌酸锂、硬质合金、不锈钢、粉灰冶金等金属材料的平面研磨和抛光。现有技术中，普通的双面研磨设备一般都是单独采用使用研磨时间控制或单独采用高度传感器控制被研磨工件的尺寸，即被研磨量，这样的控制方式比较单一，光凭时间的控制由于基准不同，不利于控制的进行，光凭尺寸研磨则无法满足工件大批量和自动化的生产需求，并且研磨的精度亦较低。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是，由于现有技术中，普通的双面研磨设备一般都是单独采用使用研磨时间控制或单独采用高度传感器控制被研磨工件的尺寸，而导致的控制方式比较单一，光凭时间的控制由于基准不同，不利于控制的进行，光凭尺寸研磨则无法满足工件大批量和自动化的生产需求，并且研磨的精度亦较低的问题，进而提供了一种优化的工件定尺寸补偿式双面研磨设备及方法。本专利技术所采用的技术方案是，一种工件定尺寸补偿式双面研磨设备，包括配合设置的上定盘和下定盘，所述上定盘连接至控制机构，所述下定盘中部设有太阳齿轮，所述太阳齿轮的轴心处设有高度计，所述高度计的顶端正对所述上定盘的中心，所述高度计连接至控制机构，所述控制机构顺次通过气动机构和气缸连接至上定盘；所述太阳齿轮外侧啮合有行星齿轮，所述行星齿轮上设有通孔，所述行星齿轮啮合至下定盘的内齿圈。优选地，所述气动机构包括顺次连接的气源、油雾发生器和气动阀组，所述气动阀组包括第一气动阀组和第二气动阀组；所述第一气动阀组包括与所述油雾发生器连接的比例阀及配合设置的第一上升阀和第一下降阀；所述第二气动阀组包括与所述油雾发生器连接的减压阀及配合设置的第二上升阀和第二下降阀；所述气动阀组与所述气缸连接。优选地，所述第一气动阀组和第二气动阀组还包括设于第一上升阀和第一下降阀与气缸间及第二上升阀和第二下降阀与气缸间的单向流量阀。优选地，所述上定盘上还设有锁紧气缸，所述锁紧气缸通过调节阀连接至气源。优选地，所述下定盘下部通过排液管路连接至砂浆桶，所述排液管路上设有排液阀。优选地，所述排液阀为二位三通电磁阀，所述排液阀的输出端分别连接至砂浆桶和废液收集机构，所述砂浆桶上设有抽液泵，所述抽液泵的出口通过管路连接至所述上定盘和下定盘间的间隙。一种采用工件定尺寸补偿式双面研磨设备的工件定尺寸补偿式双面研磨方法，所述方法包括以下步骤：步骤一：在双面研磨设备的下定盘上的行星齿轮的通孔处放置工件，读取下定盘中心处的高度计顶端与双面研磨设备的上定盘间的距离数据；步骤二：在所述上定盘和下定盘间添加研磨液，在砂浆桶内添加研磨液，双面研磨设备的排液阀切换至导通砂浆桶的状态；双面研磨设备的控制机构控制气源将设于上定盘处的锁紧气缸调至锁紧状态；步骤三：通过控制机构设定研磨时间T及最终高度计顶端与上定盘的距离X，研磨开始；步骤四：控制机构控制双面研磨设备的气动机构开始作业，锁紧气缸松开，气动机构带动设于上定盘上部的气缸使得上定盘逐步下降，对工件进行T时间的研磨；步骤五：对工件研磨了时间T后，根据高度计顶端此时与上定盘的距离X’进行定寸研磨，控制机构通过所述气动机构和气缸带动上定盘向下缓慢研磨距离（X’-X）；X’＞X；步骤六：高度计顶端与上定盘间的距离达到X时，研磨结束；控制机构通过所述气动机构和气缸带动上定盘升起，双面研磨设备的控制机构控制气源将设于上定盘处的锁紧气缸调至锁紧状态；双面研磨设备的排液阀切换至导通废液收集机构的状态。优选地，所述步骤四中，气源供气，第一下降阀和第二下降阀得电，将上定盘下降，通过比例阀施加压力调节上定盘的下降速度，对工件进行T时间的研磨，通过下气缸进气口的单向流量阀控制出气速度。优选地，所述步骤五中，气源供气，减压阀根据上定盘的重量进行调节减压、平衡上定盘自重后，第一下降阀和第二下降阀得电，通过比例阀施加压力调节上定盘的下降速度，上定盘向下缓慢研磨距离（X’-X）。优选地，所述步骤六中，气源供气，第一下降阀和第二上升阀得电，将上定盘升起，通过比例阀施加压力调节上定盘的上升速度。本专利技术提供了一种优化的工件定尺寸补偿式双面研磨设备及方法，通过控制机构控制气动机构带动气缸将上定盘降下、施加一定的压力，工件通过在上定盘和下定盘之间的行星运动，在压力的作用下其厚度尺寸慢慢减小，上定盘和下定盘之间的间距也会慢慢减小，当研磨一定的时间后，达到初步研磨的效果，由此时双面研磨设备的下定盘中部的太阳齿轮的轴心处设置的高度计与上定盘的中心的距离计算出上定盘需要补偿加压的距离，开始将误差值补偿在工件厚度上，逐步加压完成补偿研磨。本专利技术中，初始研磨是为了排除转速、压力等外界因素的影响，保证测量尺寸的精准，当外界因素相同时工件测量的尺寸值也相对稳定，此时开始进行定尺寸研磨，实现工件一次到尺寸研磨的工艺要求，结合使用研磨时间控制及采用高度传感器控制被研磨工件的尺寸，有利于控制的进行，满足工件大批量和自动化的生产需求，提升研磨精度。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中的气路结构图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细描述，但本专利技术的保护范围并不限于此。如图所示，本专利技术涉及一种工件定尺寸补偿式双面研磨设备，包括配合设置的上定盘1和下定盘2，所述上定盘1连接至控制机构，所述下定盘2中部设有太阳齿轮3，所述太阳齿轮3的轴心处设有高度计4，所述高度计4的顶端正对所述上定盘1的中心，所述高度计4连接至控制机构，所述控制机构顺次通过气动机构和气缸5连接至上定盘1；所述太阳齿轮3外侧啮合有行星齿轮，所述行星齿轮上设有通孔，所述行星齿轮啮合至下定盘2的内齿圈。本专利技术中，使用高精度的高度计4安装于太阳齿轮3的中心，在工作状态下高度计4的顶端正对上定盘1的中心，高度计4的顶端即测量头测量与上定盘1的中心的距离，可以得到工件的实际研磨厚度，保证工作状态的顺利。本专利技术中，双面研磨设备是一种以行星轮系为传动原理的机型，行星齿轮上设置有通孔，以2寸晶片为例，双面研磨设备在工作时，先把行星齿轮放置在下定盘2上，行星齿轮的齿部与太阳齿轮3和内齿圈相啮合，再将待研磨晶片填置在通孔位置，合上上定盘1，开动自动程序即开始加工工件。本专利技术中，上定盘1和下定盘2之间行星运动，在压力的作用下工件的厚度尺寸慢慢减小，上定盘1和下定盘2之间的间距也会慢慢减小。本专利技术中，高度计4采用高精度测量器件，分辨率达到0.5μm，精度2μm，测量范围50mm。本专利技术中，为了防止高度计4的测量元件由于干扰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工件定尺寸补偿式双面研磨设备，包括配合设置的上定盘和下定盘，所述上定盘连接至控制机构，其特征在于：所述下定盘中部设有太阳齿轮，所述太阳齿轮的轴心处设有高度计，所述高度计的顶端正对所述上定盘的中心，所述高度计连接至控制机构，所述控制机构顺次通过气动机构和气缸连接至上定盘；所述太阳齿轮外侧啮合有行星齿轮，所述行星齿轮上设有通孔，所述行星齿轮啮合至下定盘的内齿圈。

【技术特征摘要】
1.一种工件定尺寸补偿式双面研磨设备，包括配合设置的上定盘和下定盘，所述上定盘连接至控制机构，其特征在于：所述下定盘中部设有太阳齿轮，所述太阳齿轮的轴心处设有高度计，所述高度计的顶端正对所述上定盘的中心，所述高度计连接至控制机构，所述控制机构顺次通过气动机构和气缸连接至上定盘；所述太阳齿轮外侧啮合有行星齿轮，所述行星齿轮上设有通孔，所述行星齿轮啮合至下定盘的内齿圈。
2.根据权利要求1所述的一种工件定尺寸补偿式双面研磨设备，其特征在于：所述气动机构包括顺次连接的气源、油雾发生器和气动阀组，所述气动阀组包括第一气动阀组和第二气动阀组；所述第一气动阀组包括与所述油雾发生器连接的比例阀及配合设置的第一上升阀和第一下降阀；所述第二气动阀组包括与所述油雾发生器连接的减压阀及配合设置的第二上升阀和第二下降阀；所述气动阀组与所述气缸连接。
3.根据权利要求2所述的一种工件定尺寸补偿式双面研磨设备，其特征在于：所述第一气动阀组和第二气动阀组还包括设于第一上升阀和第一下降阀与气缸间及第二上升阀和第二下降阀与气缸间的单向流量阀。
4.根据权利要求1所述的一种工件定尺寸补偿式双面研磨设备，其特征在于：所述上定盘上还设有锁紧气缸，所述锁紧气缸通过调节阀连接至气源。
5.根据权利要求1所述的一种工件定尺寸补偿式双面研磨设备，其特征在于：所述下定盘下部通过排液管路连接至砂浆桶，所述排液管路上设有排液阀。
6.根据权利要求5所述的一种工件定尺寸补偿式双面研磨设备，其特征在于：所述排液阀为二位三通电磁阀，所述排液阀的输出端分别连接至砂浆桶和废液收集机构，所述砂浆桶上设有抽液泵，所述抽液泵的出口通过管路连接至所述上定盘和下定盘间的间隙。
7.一种采用权利要求1～6所述的一种工件定尺寸补偿式双面研磨设备的工件定尺寸补偿式双面研磨方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤一：在双面研磨设备的...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴忠，张峰，梁文，朱勤超，平志韩，
申请(专利权)人：天通吉成机器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33