[发明专利]一种光固化固结磨料研抛垫自动制备装置及制备方法

说明书

本发明公开了一种光固化固结磨料研抛垫自动制备装置及制备方法，涉及超精密加工技术领域，包括运动机构、加工机构、光控系统和工作台，所述运动机构带动所述加工机构实现运动，所述加工机构用于加工研抛垫，所述工作台用于放置模具，所述模具与待加工的研抛垫相匹配，所述光控系统用于固化固结磨料。本发明利用运动机构实现研磨垫的快速加工；利用光控系统固化研磨垫，清洁环保；本发明简化了固结磨料研抛垫的制备过程，提高了固结磨料研抛垫的性能，降低了成本，提高了效率并且实现了自动化生产。

技术领域

本发明涉及超精密加工技术领域，特别是涉及一种光固化固结磨料研抛垫自动制备装置及制备方法。

背景技术

固结磨料加工作为超精密加工的一个新的发展趋势，因此其研抛垫的制备是一个一直以来备受关注的问题。此外，因加工工艺复杂，无法对其在企业实现自动化生产，并且表面平整度不能保证，难以满足市场需求。传统的固结磨料研磨垫的制作过程是：磨料和高聚物混合→机械搅拌→超声分散→树脂基体→注入模具光/热固成型→后固化处理→成品。根据传统的制作过程可知，传统的制备方法，生产效率低，污染环境。因此，现有的固结磨料研抛垫制备工艺复杂、制备成本高、制备出来的固结磨料研抛垫性能不能满足加工的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种光固化固结磨料研抛垫自动制备装置及制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，简化了固结磨料研抛垫的制备过程，利用光固化，降低成本、提高效率并且实现自动化生产。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种光固化固结磨料研抛垫自动制备装置，包括运动机构、加工机构、光控系统和工作台，所述运动机构带动所述加工机构实现运动，所述加工机构用于加工研抛垫，所述工作台用于放置模具，所述模具与待加工的研抛垫相匹配，所述光控系统用于固化固结磨料。

优选的，所述运动机构包括自下而上设置的Z轴运动结构、Y轴运动结构和XY轴运动结构；

所述Z轴运动结构包括电机五，所述电机五的动力输出端通过联轴器与Z轴丝杠传动连接，所述Z轴丝杠与所述工作台上的滑块螺纹连接，所述Z轴运动结构驱动所述工作台沿Z向实现往返运动；

所述XY轴运动结构驱动所述加工机构的雾化喷头和喷头一实现X向和Y向的往返运动，所述Y轴运动结构驱动所述加工机构的刮板实现Y向的往返运动。

优选的，所述XY轴运动结构包括两个相对设置的光杆一和两个相对设置的光杆六，两个所述光杆一和两个所述光杆六形成矩形结构，两个所述光杆六的两端均设置有皮带轮一，各侧的两个所述皮带轮一均通过皮带一传动连接，其中一个所述光杆六上设置有皮带轮二，所述皮带轮二与电机二的动力输出端的皮带轮三通过皮带二传动连接，各所述光杆一上设置有一滑块一，两个所述滑块一之间设置有两个平行的光杆五，各所述光杆五上设置有一滑块三，两个所述滑块一上均设置有一皮带轮四，两个所述皮带轮四通过皮带三传动连接，其中一个所述皮带轮四与电机三的动力输出端传动连接，各所述滑块三均与所述皮带三固定连接，两个所述滑块三分别与所述加工机构的所述雾化喷头和所述喷头一固定连接，所述喷头一和所述雾化喷头朝向所述模具设置。

优选的，所述Y轴运动结构包括两个相对设置的光杆二和两个相对设置的光杆四，两个所述光杆二和两个所述光杆四形成矩形结构，两个所述光杆四的两端均设置有皮带轮五，各侧的两个所述皮带轮五均通过皮带四传动连接，其中一个所述光杆四上设置有皮带轮六，所述皮带轮六与电机一的动力输出端的皮带轮七通过皮带五传动连接，各所述光杆二上设置有一滑块二，两所述滑块二分别与同侧的所述皮带四固定连接，两个所述滑块二之间设置有两个平行的光杆三，电机四固定在一个所述光杆三上，所述刮板固定在另一个所述光杆三上，所述刮板与所述电机四的动力输出端传动连接，所述电机四驱动所述刮板沿水平面旋转，所述刮板用于刮平所述模具中的固结磨料。

优选的，所述光控系统包括固定灯架、紫外线灯和伸缩气缸一，所述伸缩气缸一与所述固定灯架固定连接，所述紫外线灯与所述伸缩气缸一的伸缩端固定连接。