[发明专利]一种陶瓷盘研磨机、浮动式研磨机构及其工作方法

权利要求书

1.一种陶瓷盘研磨机的浮动式研磨机构，包括沿着垂直方向布置的Z轴底板(10)，其特征在于：所述Z轴底板(10)上设置有支撑座，支撑座上设置有气缸(13)，气缸(13)的活塞向下布置，气缸(13)的活塞端设置有压力传感器(8)，压力传感器(8)安装在Z轴滑块(3)上，Z轴滑块(3)上还设置有第一伺服电机(14)，第一伺服电机(14)的输出端向下布置，第一伺服电机(14)的输出端通过磨头轴(21)连接研磨头(1)，研磨头(1)的下方工作台上设置有待加工的陶瓷盘(23)；气缸(13)的缸体一侧设置有编码器拉板(11)，Z轴滑块(3)上设置有拉绳位移编码器(5)，拉绳位移编码器(5)的头部与编码器拉板(11)连接；第一伺服电机(14)、拉绳位移编码器(5)、压力传感器(8)均连接PLC控制器。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷盘研磨机的浮动式研磨机构，其特征在于：所述Z轴底板(10)上设置有平行布置的导轨(7)，Z轴滑块(3)安装在滑块(7)上；支撑座包括第一支撑(4)、第一支撑(4)上方的第二支撑(9)，其中第一支撑(4)安装在Z轴滑块(3)上，第一支撑(4)上设置有电机安装座(16)，拉绳位移编码器(5)、第一伺服电机(14)均安装在电机安装座(16)上。

3.根据权利要求2所述的一种陶瓷盘研磨机的浮动式研磨机构，其特征在于：所述第二支撑(9)为固定支撑座，第二支撑(9)上设置有气缸安装板(12)，编码器拉板(11)、气缸(13)均安装在气缸安装板(12)上。

4.根据权利要求2所述的一种陶瓷盘研磨机的浮动式研磨机构，其特征在于：所述压力传感器(8)通过传感器过渡板(6)安装在电机安装座(16)上。

5.根据权利要求4所述的一种陶瓷盘研磨机的浮动式研磨机构，其特征在于：所述第一伺服电机(14)与电机安装座(16)之间还设置有减速机(15)，第一伺服电机(14)的输出端连接减速机(15)的输入端，减速机(15)的输出端通过联轴器(17)连接磨头轴(21)。

6.根据权利要求5所述的一种陶瓷盘研磨机的浮动式研磨机构，其特征在于：所述Z轴滑块(3)上还设置有磨头轴承座(20)，磨头轴承座(20)内设置有2个成对使用的圆锥滚子轴承(19)，磨头轴(21)向上穿过圆锥滚子轴承(19)后与联轴器(17)连接。

7.根据权利要求6所述的一种陶瓷盘研磨机的浮动式研磨机构，其特征在于：所述磨头轴(21)露出圆锥滚子轴承(19)的一端均设置有外螺纹段，外螺纹段分别与圆螺母(18)旋合。

8.根据权利要求6所述的一种陶瓷盘研磨机的浮动式研磨机构，其特征在于：所述磨头轴(21)远离第一伺服电机(14)的一端设置有磨头轴过渡板(22)，磨头卡座(2)安装在磨头轴过渡板(22)上，研磨头(1)安装在磨头卡座(2)上。

9.一种陶瓷盘研磨机，其特征在于：包括上述权利要求1-8所述的浮动式研磨机构，浮动式研磨机构的Z轴底板(10)安装在Y轴丝杠(32)的第一丝杠螺母上，Y轴丝杠(32)安装在X轴丝杠(33)的第二丝杠螺母上，Y轴丝杠(32)通过第二伺服电机驱动，X轴丝杠(33)通过第三伺服电机驱动，第二伺服电机、第三伺服电机均连接PLC控制器，通过PLC控制器控制研磨头(1)的工作路径；研磨头(1)的一侧设置有喷嘴(30)。

10.一种陶瓷盘研磨机的浮动式研磨机构工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.研磨头向下运动至下限位的位置，

浮动式研磨机构的研磨头升降部分在不通气的情况下，由于其自身的重量G1，向下运动至下限位的位置；气缸(13)采用低摩擦气缸；

S2.首次调试，

T1.气缸的下端压力调节，

二位二通电磁阀(24)通电，气源(27)的气体依次通过减压阀(26)、速度控制阀(25)、二位二通电磁阀(24)进入气缸(13)的下端接口，调节减压阀(26)的压力，使研磨头升降部分平衡不动时的压力为P1，此时P1＝G1；

T2.减压阀的实际使用压力调节，

减压阀(26)实际使用的压力记为P2，使P2-P1≥0MPa，差值范围为0.01-0.1MPa，根据需要在差值范围内任取一个值，这样研磨头升降部分能向上移动；

T3.调节气缸的上升速度，

调节速度控制阀(25)的流量，使气缸(13)上升时速度平缓，完成气缸(13)的下端压力调节；

T4.气缸的上端压力调节，

二位三通电磁阀(29)通电，气源(27)的气体依次通过电气比例阀(28)、二位三通电磁阀(29)进入气缸(13)的上端接口，然后PLC控制器通过电信号调节电气比例阀(28)调节压力的大小，此时的压力记为P3，使P3-(P2-P1)＝P，P为压力传感器(8)的设置压力，P设为0.1-0.5kg/cm2；

S3.研磨头向上运动至上限位的位置，

在使用过程中，气缸(13)的下端接口气路上的二位二通电磁阀(24)一直通电，使研磨头升降部分上升至上限位的位置；

S4.研磨，

U1.使研磨头(1)移动至原点(34)，原点(34)为陶瓷盘(23)的圆心；

U2.第一伺服电机(14)控制研磨头(1)旋转，转速范围0-600rpm，根据需要设定；

U3.喷嘴(30)开始喷水；

U4.气缸(13)的上端接口气路上的二位三通电磁阀(29)通电，研磨头(1)缓慢下压，当触碰到陶瓷盘(23)时开始研磨；

U5.研磨路径为沿着原点以螺旋线的方式向外扩散；

S5.研磨结束，

V1.二位三通电磁阀(29)断电，研磨头(1)上升，并退回至停止点(32)，可用于更换研磨头(1)及陶瓷盘(23)，

V2.喷嘴(30)停止喷水；

V3.更换陶瓷盘(23)；

S6.重复以上步骤S3-S5。