一种图案磨盘的制作装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种图案磨盘的制作装置，其特征在于：包括一临时覆盖层，一龙门组件、一XYZ运动组件、一工作台、一工具库组件、一夹取组件，其中工具库包括一布粒头、一涂料头、一刮料头、一激光雕刻头、一固化头和一检测头，进步一步还介绍了具体使用本装置的使用方法。本发明专利技术可一站式解决磨粒排布模式规划、砂轮表面结合剂涂覆与磨料撒植工序，结合剂厚度控制准确，通用性强，极大提高了钎焊砂轮的制备效率与工艺稳定性控制，可以高效、高质量的实现磨粒砂轮的钎焊制备。

Device for making pattern grinding disc

The invention provides a device for making a pattern plate, which comprises a temporary cover layer, a component, a Longmen XYZ motion component, a workbench, a tool base assembly, a clamping component, wherein the tool library includes a head, a cloth grain coating head, a scraping head, a laser the engraving head, a curing head and a detecting head, a step also introduces the specific use method of the device. The invention can be a one-stop solution to the abrasive distribution planning, grinding wheel surface coated with abrasive binder and grafting process, bond thickness control accuracy, strong versatility, greatly improving the preparation of brazed grinding wheel control efficiency and process stability, can achieve high efficiency and high quality welding preparation of abrasive grinding wheel.

【技术实现步骤摘要】
一种图案磨盘的制作装置
本专利技术属于磨粒工具制备领域，具体涉及一种图案磨盘的制作装置。
技术介绍
借以磨粒的高硬度等优良物理机械性能，磨粒砂轮以其高效、稳定、耐用等优秀磨削特性，成为零件成型加工和高质量表面形成的关键手段，在金属、工程陶瓷、光学晶体、半导体及天然岩石等高效和精密磨削、硬质合金、光学晶体、工程陶瓷、航空航天钛合金等材料的高效和精密磨削加工中发挥着无可替代的支柱作用。由于磨削技实际上是通过固结在磨轮表面的众多磨料对材料的微量去除从而实现工件材料的整体去除加工，因此磨轮表面磨粒的分布对磨轮性能影响巨大。一直以来，人们都在努力如何使得磨料或者微磨粒群能够按照一定的方式分布在磨轮表面，以确保磨粒间能够均匀的承担切削载荷，从而有效的提高磨粒的磨削性能，如中国技术专利公开号CN1528565A中公布了一种基于壳膜布料的带图案优化的磨料制备技术，中国技术专利CN101073882公布了一种磨料三维多层可控优化排布电镀工具制备方法等。这些方法从不同方面上针对磨粒图案排布磨轮制作中的磨料的排布实施问题进行了突破，但是所制工具依然与预期的设计目的相差甚远。究其原因，在于现有方法大都只是针对磨粒排布方式，而忽略了高性能磨轮的另一个重要问题——磨轮轮廓精度问题。磨轮轮廓的高精度是高精度工件成型的基本保证，但受结合剂层厚度的影响很大。CN105965408A公开了一种单层磨粒砂轮的制作方法，其核心点在于通过跳动补偿机构间接控制结合剂均匀涂敷以解决磨粒等高性问题，但是其设备复杂，操作繁琐。另一方面，现有的网筛，孔板，模板法材料主要是金属，陶瓷等，成本高且难加工，排布图案样式少，而且也仅是起到动磨粒位置限制的作用，并没有起到控制结合剂厚度的作用。因此，开发一种高效实现图案磨粒排布磨盘的制备设备具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种图案磨盘的制作装置。本专利技术的具体技术方案如下：一种图案磨盘的制作装置，包括龙门组件、XYZ运动组件、工作台、工具库组件、夹取组件、控制系统和临时覆盖层；所述龙门组件包括第一立柱、第二立柱、横梁和底座；第一立柱和第二立柱的下端固定在底座上，上端通过横梁连接；所述XYZ运动组件包括X轴驱动件、Y轴驱动件和Z轴驱动件，所述的X轴驱动件、Y轴驱动件和Z轴驱动件均包括滑块、驱动座；滑块沿着X轴或Y轴或Z轴往复运动；所述X轴的驱动座固定在横梁上，Y轴的驱动座固定在X轴的滑块上，Y轴的滑块运动方向与X的滑块运动方向在平行与底座的平面内垂直；Z轴的驱动座固定在Y轴的滑块上，Z轴驱动件的滑块的运动方向与Y轴的滑块运动方向相垂直；Z轴滑块在X、Y、Z三轴运动控制下，实现XYZ三维空间运动；所述的驱动座设有螺杆、电机、导轨座和防尘盖；螺杆设于导轨座上，螺杆与滑块通过螺母连接，电机固定在导轨座上，并通过电机驱动丝杆正反转从而使滑块沿丝杆轴线方向往返运动，防尘盖固定在导轨座上；所述工具库组件包括工具架、布粒头、涂料头、刮料头、雕刻头、固化头和检测头；工具架固定在底座上，布粒头、涂料头、刮料头、激光雕刻头、固化头和检测头分别卡持在工具架上；夹取组件，包括电磁铁、卡爪和夹座，夹座固定在Z轴驱动件的滑块上，定位卡爪和电磁铁均固定在夹座上，定位卡爪上与工具库组件中的各种工具头卡持连接；所述的控制系统，与XYZ运动组件、布粒头、涂料头、雕刻头、固化头和检测头电连接，用于控制这些模块工作。所述临时覆盖层由面材、不干黏胶层和底纸构成，去除底纸后将所述不干黏胶层与磨盘基体的表面粘黏。在一较佳实施例中：所述面材的材料包括铜版纸，PVC，PET，镭射纸，耐温纸，聚丙烯，聚碳酸酯，牛皮纸，荧光纸，镀金纸，镀银纸，合成纸，铝箔纸，易碎纸，防伪纸，美纹纸，布标纸，珠光纸，夹心铜版纸，热敏纸中的一种；所述面材厚度为25-500um；在一较佳实施例中：所述不干黏胶层具有胶黏剂，胶黏剂包括丙烯酸乳胶，或热熔胶，或橡胶基类乳胶，或溶剂型丙烯酸中的一种或多种。在一较佳实施例中：所述底纸为涂有硅保护层的底纸，包括格拉辛纸、蒜皮纸、牛皮纸、聚酯pet、铜版纸、聚乙烯、塑料薄膜中的一种。在一较佳实施例中：所述磨盘为磨轮、端面磨盘、滚轮、修整器、CMP修整器、磨垫、钻头中的一种。在一较佳实施例中：所述的雕刻头包括快换柄、固定座和雕刻器；所述雕刻器为激光雕刻系统，能发出光斑直径为0.01-0.5mm直径的高能量激光束；或者，所述雕刻器为电主轴雕刻系统，包括电主轴、雕刻刀及夹头，雕刻刀通过夹头固定在电主轴的主轴上，雕刻刀在电主轴驱动下可以以0.1-10万转/每分钟旋转，单次进给雕刻宽度为0.1-1mm。在一较佳实施例中：所述的涂料头包括快换柄、固定座、挤料嘴、挤料器和连接管；所述挤料嘴通过连接管和挤料器连接；所述的刮料头包括快换柄、固定座、刮料片和弹簧；所述刮片固定在固定座下方，固定座的上方固定在快换柄上，弹簧套于固定座、刮片之间；所述的布料头包括快换柄、固定座、粒仓、导料板和振动器；所述粒仓中的磨粒通过快换柄落入固定座中，所述振动器驱动固定座振动，使得磨粒沿着导料板掉落；所述的检测头包括快换柄、固定座、摄像头；所述的固化头包括快换柄、固定座、和固化发生器；在一较佳实施例中：所述的固化发生器为光固化发生器，其发出波长为0.01-0.40微米紫外光；或者，所述固化发生器为热固化发生器，其产生辐射热。在一较佳实施例中：所述快换柄设有卡持定位台阶，所述定位卡爪上设有与卡持定位台阶配合的卡槽。本专利技术的有益效果是：1)采用工具库模块化设计，将图案磨盘制备过程的多个工序所需的工具头自动化集成，从而实现多工序集成式一体化完成。2)临时覆盖层以及其图案的镂空处理成本低且速度快，磨粒表面图案更换自由。3)依据临时覆盖层的厚度来控制结合剂厚度，从根源上避免了因加工制造、制备及使用装配基准不一致等误差所造成的结合剂涂覆层厚度不一致，有效提高了砂轮表面结合剂厚度均匀性，极大改进了砂轮的轮廓精度。4)集结合剂涂覆、结合剂定厚、磨粒布植、结合剂固化等功能为一体的集成式设备，一站式实现磨料图案分布磨盘的高质量、高精度、高效制备，极大提高了磨盘的制备效率与工艺稳定性控制。附图说明图1为本专利技术优选实施例中图案磨盘制作装置的结构示意图之一；图2为本专利技术优选实施例中图案磨盘制作装置的结构示意图之二；图3为本专利技术优选实施例中图案磨盘制作装置的结构示意图之三；图4为本专利技术优选实施例中X轴、Y轴、Z轴的结构示意图；图5为本专利技术优选实施例中雕刻头的结构示意图；图6为本专利技术优选实施例中电主轴雕刻的结构示意图；图7为本专利技术优选实施例中涂料头的结构示意图；图8为本专利技术优选实施例中刮料头的结构示意图；图9为本专利技术优选实施例中布粒头的结构示意图；图10为本专利技术优选实施例中固化头的结构示意图；图11为本专利技术优选实施例中检测头的结构示意图。图12为本专利技术优选实施例中夹取组件的结构示意图图13为本专利技术优选实施例中临时覆盖层的结构示意图图14为本专利技术优选实施例中临时覆盖层贴在磨盘基体上的示意图图15为本专利技术优选实施例中临时覆盖层雕刻镂空后的示意图图16为本专利技术优选实施例中刮料处理后图案磨盘的结构示意图图17为本专利技术优选实施例中布粒后的图案磨盘的结构示意图图18为本专利技术优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图案磨盘的制作装置，其特征在于：包括龙门组件、XYZ运动组件、工作台、工具库组件、夹取组件，控制系统临时覆盖层，；所述龙门组件包括第一立柱、第二立柱、横梁和底座；第一立柱和第二立柱的下端固定在底座上，上端通过横梁连接；所述XYZ运动组件包括X轴驱动件、Y轴驱动件和Z轴驱动件，所述的X轴驱动件、Y轴驱动件和Z轴驱动件均包括滑块、驱动座；滑块沿着X轴或Y轴或Z轴往复运动；所述X轴的驱动座固定在横梁上，Y轴的驱动座固定在X轴的滑块上，Y轴的滑块运动方向与X的滑块运动方向在平行与底座的平面内垂直；Z轴的驱动座固定在Y轴的滑块上，Z轴驱动件的滑块的运动方向与Y轴的滑块运动方向相垂直；Z轴滑块在X、Y、Z三轴运动控制下，实现XYZ三维空间运动；所述的驱动座设有螺杆、电机、导轨座和防尘盖；螺杆设于导轨座上，螺杆与滑块通过螺母连接，电机固定在导轨座上，并通过电机驱动丝杆正反转从而使滑块沿丝杆轴线方向往返运动，防尘盖固定在导轨座上；所述工具库组件包括工具架、；工具架固定在底座上，布粒头、涂料头、刮料头、激光雕刻头、固化头和检测头分别卡持在工具架上；夹取组件，包括电磁铁、卡爪和夹座，夹座固定在Z轴驱动件的滑块上，定位卡爪和电磁铁均固定在夹座上，定位卡爪上与工具库组件中的各种工具头卡持连接；控制系统，与XYZ运动组件、布粒头、涂料头、雕刻头、固化头和检测头电连接。所述临时覆盖层由面材、不干黏胶层和底纸构成，去除底纸后将所述不干黏胶层与磨盘基体的表面粘黏。...

【技术特征摘要】
1.一种图案磨盘的制作装置，其特征在于：包括龙门组件、XYZ运动组件、工作台、工具库组件、夹取组件，控制系统临时覆盖层，；所述龙门组件包括第一立柱、第二立柱、横梁和底座；第一立柱和第二立柱的下端固定在底座上，上端通过横梁连接；所述XYZ运动组件包括X轴驱动件、Y轴驱动件和Z轴驱动件，所述的X轴驱动件、Y轴驱动件和Z轴驱动件均包括滑块、驱动座；滑块沿着X轴或Y轴或Z轴往复运动；所述X轴的驱动座固定在横梁上，Y轴的驱动座固定在X轴的滑块上，Y轴的滑块运动方向与X的滑块运动方向在平行与底座的平面内垂直；Z轴的驱动座固定在Y轴的滑块上，Z轴驱动件的滑块的运动方向与Y轴的滑块运动方向相垂直；Z轴滑块在X、Y、Z三轴运动控制下，实现XYZ三维空间运动；所述的驱动座设有螺杆、电机、导轨座和防尘盖；螺杆设于导轨座上，螺杆与滑块通过螺母连接，电机固定在导轨座上，并通过电机驱动丝杆正反转从而使滑块沿丝杆轴线方向往返运动，防尘盖固定在导轨座上；所述工具库组件包括工具架、；工具架固定在底座上，布粒头、涂料头、刮料头、激光雕刻头、固化头和检测头分别卡持在工具架上；夹取组件，包括电磁铁、卡爪和夹座，夹座固定在Z轴驱动件的滑块上，定位卡爪和电磁铁均固定在夹座上，定位卡爪上与工具库组件中的各种工具头卡持连接；控制系统，与XYZ运动组件、布粒头、涂料头、雕刻头、固化头和检测头电连接。所述临时覆盖层由面材、不干黏胶层和底纸构成，去除底纸后将所述不干黏胶层与磨盘基体的表面粘黏。2.根据权利要求1所述的一种图案磨盘的制作装置，其特征在于：所述面材的材料包括铜版纸，PVC，PET，镭射纸，耐温纸，聚丙烯，聚碳酸酯，牛皮纸，荧光纸，镀金纸，镀银纸，合成纸，铝箔纸，易碎纸，防伪纸，美纹纸，布标纸，珠光纸，夹心铜版纸，热敏纸中的一种；所述面材厚度为25-500um。3.根据权利要求1所述的一种图案磨盘的制作装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国钦，杨蓉，穆德魁，黄辉，郭桦，徐西鹏，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建,35