一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備，包括工件固定模塊、參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊、渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊、支撐模塊和升降模塊，工件固定模塊用于裝夾加工工件，支撐模塊用于支撐參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊、渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊和升降模塊，升降部件帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊到達(dá)指定位置對(duì)工件固定模塊上固定的加工工件進(jìn)行拋光，參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊用于整個(gè)設(shè)備的參數(shù)監(jiān)測(cè)和控制；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，生產(chǎn)成本低，能夠通過(guò)渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊高效地形成高速旋轉(zhuǎn)湍流對(duì)拋光工件進(jìn)行拋光，對(duì)加工參數(shù)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)控和準(zhǔn)確控制，自動(dòng)化程度高，提高了加工質(zhì)量和加工效率。
【專利說(shuō)明】
一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及超精密加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，尤其涉及一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和光學(xué)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，需要硅片表面和光學(xué)鏡面等精密工件表面質(zhì)量好，需要的量也越來(lái)越大，因此需要一種快速、高效和自動(dòng)化多相流拋光設(shè)備。現(xiàn)在的流體拋光設(shè)備加工效率低，不能快速高效的對(duì)硅片表面和光學(xué)鏡面進(jìn)行拋光，不能高效地形成高速的旋流瑞流對(duì)工件進(jìn)行拋光。同時(shí)也不能很好地，對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、統(tǒng)一化的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行加工，可重復(fù)性差，不能適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決多相流拋光設(shè)備中無(wú)法高效率形成高速的旋轉(zhuǎn)湍流對(duì)工件進(jìn)行拋光、對(duì)加工參數(shù)不能準(zhǔn)確的檢測(cè)和控制，以及自動(dòng)化程度差的問(wèn)題，提供了一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備。
[0004]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的:一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備，包括工件固定模塊、參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊、渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊、支撐模塊和升降模塊，工件固定模塊用于裝夾加工工件，支撐模塊用于支撐參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊、渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊和升降模塊，升降部件帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊到達(dá)指定位置對(duì)工件固定模塊上固定的加工工件進(jìn)行拋光，參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊用于整個(gè)設(shè)備的參數(shù)監(jiān)測(cè)和控制；
[0005]所述工件固定模塊包括拋光工件固定臺(tái)、進(jìn)氣接頭和真空接頭，拋光工件固定臺(tái)上開(kāi)有圓形的工件安裝槽和與工件安裝槽連通的廢液出口，拋光工件固定臺(tái)內(nèi)部開(kāi)有氣腔，所述拋光工件固定臺(tái)上開(kāi)有與所述氣腔連通的進(jìn)氣接頭口和真空接頭口，進(jìn)氣接頭和真空接頭分別安裝在進(jìn)氣接頭口和真空接頭口處;所述工件安裝槽底部均布多個(gè)與所述氣腔相連通的吸附氣孔;所述進(jìn)氣接頭和真空接頭分別通過(guò)管道連接進(jìn)氣栗和真空氣源；
[0006]所述禍輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊包括第一電機(jī)、第一聯(lián)軸器、第一電機(jī)支撐架、拋光液進(jìn)料管、渦輪旋轉(zhuǎn)槽、密封蓋、帶軸渦輪、O型密封圈、唇形密封圈和唇形密封圈壓蓋，所述渦輪旋轉(zhuǎn)槽呈豎直設(shè)置的空心管狀，密封蓋固定在所述渦輪旋轉(zhuǎn)槽的上端，密封蓋和渦輪旋轉(zhuǎn)槽之間通過(guò)O型密封圈密封;所述帶軸渦輪的渦輪端位于所述渦輪旋轉(zhuǎn)槽內(nèi)部，帶軸渦輪的軸端穿過(guò)所述密封蓋并通過(guò)第一聯(lián)軸器連接第一電機(jī)，所述第一電機(jī)通過(guò)第一電機(jī)支撐架固定在所述密封蓋上;所述帶軸渦輪與密封蓋通過(guò)唇形密封圈密封;拋光液進(jìn)料管固定在密封蓋上并與所述渦輪旋轉(zhuǎn)槽內(nèi)部連通，第一電機(jī)通過(guò)第一聯(lián)軸器帶動(dòng)帶軸渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)槽內(nèi)的多相流拋光液形成旋轉(zhuǎn)湍流；
[0007]所述支撐模塊包括頂部固定支撐架、豎直固定支撐架、第一L型連接塊、第二 L型連接塊，頂部固定支撐架固定在兩個(gè)豎直固定支撐架頂部，升降模塊固定在豎直固定支撐架上，升降模塊通過(guò)第一 L型連接塊連接第二 L型連接塊，第二 L型連接塊固定在第一電機(jī)支撐架上;升降裝置通過(guò)第一 L型連接塊和第二 L型連接塊帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊沿豎直方向作升降運(yùn)動(dòng)；
[0008]所述參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊包括出口流量測(cè)速儀、出口溫度監(jiān)測(cè)儀、溫度傳感器、距離傳感器、渦輪流量計(jì)和電機(jī)速度傳感器，所述出口流量測(cè)速儀和出口溫度監(jiān)測(cè)儀固定在所述廢液出口的正上方，所述出口流量測(cè)速儀通過(guò)出口流量測(cè)速儀固定架固定在拋光工件固定臺(tái)上，所述出口溫度監(jiān)測(cè)儀通過(guò)出口溫度監(jiān)測(cè)儀固定架固定在拋光工件固定臺(tái)上;所述距離傳感器固定在第二 L型連接塊上，距離傳感器用于檢測(cè)渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊的下降距離;所述出口流量測(cè)速儀固定在所述拋光液進(jìn)料管并用于檢測(cè)所述拋光液進(jìn)料管中多相流拋光液的流量、粘度和相含比例;所述電機(jī)速度傳感器固定在第一電機(jī)支撐架的內(nèi)壁上，電機(jī)速度傳感器的感應(yīng)片與所述帶軸渦輪的軸端相接觸，電機(jī)速度傳感器用于檢測(cè)所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度;所述溫度傳感器固定在所述渦輪旋轉(zhuǎn)槽的側(cè)壁上，溫度傳感器用于檢測(cè)渦輪旋轉(zhuǎn)槽內(nèi)多相流拋光液的溫度。
[0009]進(jìn)一步的，所述升降裝置包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、張緊輪、張緊輪固定軸、第二電機(jī)支撐架、第二電機(jī)、同步帶、滾珠絲杠、絲杠螺母、絲杠螺母固定座、直線滑軌和滾珠絲杠軸承座，第二電機(jī)通過(guò)第二電機(jī)支撐架固定在所述頂部固定支撐架上，所述主動(dòng)輪固定在所述第二電機(jī)的電機(jī)頭上，所述主動(dòng)輪通過(guò)同步帶連接從動(dòng)輪，并通過(guò)張緊輪進(jìn)行張緊，所述張緊輪通過(guò)張緊輪固定軸連接頂部固定支架;所述從動(dòng)輪固定在豎直設(shè)置的滾珠絲杠的一端，滾珠絲杠的另一端通過(guò)滾珠絲杠軸承座固定在豎直固定支撐架上，直線滑軌豎直安裝在豎直固定支撐架上，絲杠螺母套裝在所述滾珠絲杠上，所述絲杠螺母與絲杠螺母固定座固定連接，絲杠螺母固定座上設(shè)有與所述直線導(dǎo)軌相配合的滑塊，第二電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)主動(dòng)輪帶動(dòng)固定在滾珠絲杠頂部的從動(dòng)輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述絲杠螺母和絲杠螺母固定座沿所述直線導(dǎo)軌豎直運(yùn)動(dòng)，所述絲杠螺母固定座固定連接第一 L型連接塊，絲杠螺母固定座沿所述直線導(dǎo)軌豎直運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)第一 L型連接塊、第二 L型連接塊和渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊組成的整體沿所述直線導(dǎo)軌豎直運(yùn)動(dòng)。
[0010]進(jìn)一步的，所述帶軸渦輪包括渦輪軸；以及沿渦輪軸從上至下依次連續(xù)分布的上部直葉片、螺旋葉片、上部斜葉片和下部直葉片。
[0011]進(jìn)一步的，所述豎直固定支撐架、第一L型連接塊、第二 L型連接塊、從動(dòng)輪、張緊輪、張緊輪固定軸、滾珠絲杠、絲杠螺母、絲杠螺母固定座、直線滑軌和滾珠絲杠軸承座均設(shè)有左右對(duì)稱的一對(duì)。
[0012]進(jìn)一步的，所述廢液出口設(shè)有四個(gè)，四個(gè)廢液出口均勻分布在所述工件安裝槽的四周。
[0013]進(jìn)一步的，所述吸附氣孔設(shè)有12個(gè)，每6個(gè)吸附氣孔設(shè)置為一組，每組吸附氣孔均布在同一圓周上。
[0014]進(jìn)一步的，所述拋光液進(jìn)料管設(shè)有三個(gè)，三個(gè)拋光液進(jìn)料管均布在所述密封蓋的同一圓周上。
[0015]進(jìn)一步的，所述距離傳感器通過(guò)距離傳感器固定架規(guī)定在第二L型連接塊上。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:
[0017]1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，生產(chǎn)成本低，能夠通過(guò)渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊高效地形成高速旋轉(zhuǎn)湍流對(duì)拋光工件進(jìn)行拋光，對(duì)加工參數(shù)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)控和準(zhǔn)確控制，自動(dòng)化程度高，提高了加工質(zhì)量和加工效率。
[0018]2、本發(fā)明通過(guò)距離傳感器精確控制渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊與拋光工件的間距，從而保證在特定的距離內(nèi)對(duì)拋光工件進(jìn)行拋光，提高了拋光的效率。
[0019]3、本發(fā)明通過(guò)電機(jī)速度傳感器精確控制驅(qū)動(dòng)帶軸渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，從而實(shí)時(shí)得到第一電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，從而更精確第一電機(jī)的轉(zhuǎn)速以獲得更好的旋轉(zhuǎn)湍流。
[0020]4、本發(fā)明通過(guò)出口流量測(cè)速儀和出口溫度監(jiān)測(cè)儀對(duì)拋光廢液進(jìn)行速度和溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)溫度傳感器也對(duì)旋轉(zhuǎn)湍流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并及時(shí)反饋，從而矯正第一電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以確保用合適的旋流湍流對(duì)工件進(jìn)行拋光。
[0021]5、本發(fā)明采用真空吸附的方式裝夾和松開(kāi)工件，可以有效的對(duì)工件進(jìn)行吸附夾緊和頂級(jí)，方便工件的裝夾和卸料，避免了機(jī)械夾緊對(duì)工件帶來(lái)的傷害。
[0022]6、本發(fā)明的帶軸渦輪采用按照一定位置分布的上部直葉片、上部斜葉片、下部直葉片和螺旋葉片形成高效的旋轉(zhuǎn)湍流，能夠快速獲得穩(wěn)定的高速旋轉(zhuǎn)湍流，提高拋光的效率。
[0023]7、本發(fā)明通過(guò)O型密封圈對(duì)密封蓋和渦輪旋轉(zhuǎn)槽之間形成有效密封，并通過(guò)唇形密封圈和唇形密封圈壓蓋在渦輪軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)形成密封，保證渦輪軸在旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)發(fā)生拋光液的泄露。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本發(fā)明一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備的軸側(cè)圖。
[0025]圖2是本發(fā)明一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備的俯視圖。
[0026]圖3是本發(fā)明一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備的右視圖。
[0027]圖4是本發(fā)明工件固定模塊的俯視圖。
[0028]圖5是本發(fā)明工件固定模塊的主視圖。
[0029]圖6是本發(fā)明工件固定模塊的剖視圖。
[0030]圖7是本發(fā)明渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖8是本發(fā)明渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊的剖視圖。
[0032]圖9是本發(fā)明一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備的剖視圖。
[0033]圖10是本發(fā)明帶軸渦輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖11是本發(fā)明帶軸渦輪的主視圖。
[0035]圖12是本發(fā)明帶走渦輪的右視圖。
[0036]圖中，1-工件固定模塊、101-真空接頭、102-拋光工件固定臺(tái)、103-拋光工件、1031-廢液出口、1032-吸附氣孔、1033-進(jìn)氣接頭口、1034-氣腔、1035-真空接頭口、104-進(jìn)氣接頭、2-參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊、201-出口流量測(cè)速儀固定架、202-出口流量測(cè)速儀、203-出口溫度監(jiān)測(cè)儀、204-距離傳感器固定架、205-距離傳感器、206-渦輪流量計(jì)、207-電機(jī)速度傳感器、208-感應(yīng)片、209-溫度傳感器、210-出口溫度監(jiān)測(cè)儀固定架、3-渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊、301-第一電機(jī)、302-第一電機(jī)支撐架、303-密封蓋、304-渦輪旋轉(zhuǎn)槽、305-第一聯(lián)軸器、306-拋光液進(jìn)料管、307-帶軸渦輪、3071-上部直葉片、3072-上部斜葉片、3073-下部直葉片、3074-螺旋葉片、3075-渦輪軸、308-0型密封圈、309-唇形密封圈、310-唇形密封圈壓蓋、4-支撐模塊、401-豎直固定支撐架、402-頂部固定支撐架、403-第一 L型連接塊、404-第二 L型連接塊、5-升降模塊、501-從動(dòng)輪、502-同步帶、503-張緊輪固定軸、504-第二電機(jī)、505-第二電機(jī)支撐架、506-張緊輪、507-滾珠絲杠、508-絲杠螺母、509-絲杠螺母固定座、510-直線滑軌、511-滾珠絲杠軸承座、512-主動(dòng)輪。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0038]如圖1?12所示，一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備，包括工件固定模塊1、參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊2、渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊3、支撐模塊4和升降模塊5，工件固定模塊I用于裝夾加工工件，支撐模塊4用于支撐參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊2、渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊3和升降模塊5，升降部件帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊3到達(dá)指定位置對(duì)工件固定模塊I上固定的加工工件進(jìn)行拋光，參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊2用于整個(gè)設(shè)備的參數(shù)監(jiān)測(cè)和控制。
[0039]所述工件固定模塊I包括拋光工件固定臺(tái)102、進(jìn)氣接頭104和真空接頭101，拋光工件固定臺(tái)102上開(kāi)有圓形的工件安裝槽和與工件安裝槽連通的廢液出口 1031，拋光工件固定臺(tái)102內(nèi)部開(kāi)有氣腔1034，所述拋光工件固定臺(tái)102上開(kāi)有與所述氣腔1034連通的進(jìn)氣接頭口 1033和真空接頭口 1035，進(jìn)氣接頭104和真空接頭101分別安裝在進(jìn)氣接頭口 1033和真空接頭口 1035處；所述工件安裝槽底部均布多個(gè)與所述氣腔1034相連通的吸附氣孔1032;所述進(jìn)氣接頭104和真空接頭101分別通過(guò)管道連接進(jìn)氣栗和真空氣源;所述廢液出口 1031設(shè)有四個(gè)，四個(gè)廢液出口 1031均勻分布在所述工件安裝槽的四周。所述吸附氣孔1032設(shè)有12個(gè)，每6個(gè)吸附氣孔1032設(shè)置為一組，每組吸附氣孔1032均布在同一圓周上。12個(gè)吸附氣孔1032能夠有效的對(duì)拋光工件103進(jìn)行夾緊和頂起。
[°04°]所述禍輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊3包括第一電機(jī)301、第一聯(lián)軸器305、第一電機(jī)支撐架302、拋光液進(jìn)料管306、渦輪旋轉(zhuǎn)槽304、密封蓋303、帶軸渦輪307、O型密封圈308、唇形密封圈309和唇形密封圈壓蓋310，所述渦輪旋轉(zhuǎn)槽304呈豎直設(shè)置的空心管狀，密封蓋303固定在所述渦輪旋轉(zhuǎn)槽304的上端，密封蓋303和渦輪旋轉(zhuǎn)槽304之間通過(guò)O型密封圈308密封；所述帶軸渦輪307的渦輪端位于所述渦輪旋轉(zhuǎn)槽304內(nèi)部，帶軸渦輪307的軸端穿過(guò)所述密封蓋303并通過(guò)第一聯(lián)軸器305連接第一電機(jī)301，所述第一電機(jī)301通過(guò)第一電機(jī)支撐架302固定在所述密封蓋303上;所述帶軸渦輪307與密封蓋303通過(guò)唇形密封圈309密封;拋光液進(jìn)料管306固定在密封蓋303上并與所述渦輪旋轉(zhuǎn)槽304內(nèi)部連通，所述拋光液進(jìn)料管306設(shè)有三個(gè)，三個(gè)拋光液進(jìn)料管306均布在所述密封蓋303的同一圓周上;第一電機(jī)301通過(guò)第一聯(lián)軸器305帶動(dòng)帶軸渦輪307轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)槽304內(nèi)的多相流拋光液形成旋轉(zhuǎn)湍流。
[0041 ] O型密封圈308對(duì)密封蓋303和渦輪旋轉(zhuǎn)槽304之間形成密封，從而防止高速的多相流拋光液發(fā)生泄漏，唇形密封圈309保證帶軸渦輪307在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)形成良好的密封，從而使帶軸渦輪307在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)也不會(huì)發(fā)生多相流拋光液的泄露。唇形密封圈309上還固定有唇形密封圈壓蓋310。
[0042]所述支撐模塊4包括頂部固定支撐架402、豎直固定支撐架401、第一 L型連接塊403、第二 L型連接塊404，頂部固定支撐架402固定在兩個(gè)豎直固定支撐架401頂部，升降模塊5固定在豎直固定支撐架401上，升降模塊5通過(guò)第一L型連接塊403連接第二 L型連接塊404，第二 L型連接塊404固定在第一電機(jī)支撐架302上;升降裝置通過(guò)第一 L型連接塊403和第二 L型連接塊404帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊3沿豎直方向作升降運(yùn)動(dòng)。
[0043]所述參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊2包括出口流量測(cè)速儀202、出口溫度監(jiān)測(cè)儀203、溫度傳感器209、距離傳感器205、渦輪流量計(jì)206和第一電機(jī)速度傳感器207，所述出口流量測(cè)速儀202和出口溫度監(jiān)測(cè)儀203固定在所述廢液出口 1031的正上方，所述出口流量測(cè)速儀202通過(guò)出口流量測(cè)速儀固定架201固定在拋光工件固定臺(tái)102上，所述出口溫度監(jiān)測(cè)儀203通過(guò)出口溫度監(jiān)測(cè)儀固定架210固定在拋光工件固定臺(tái)102上;所述距離傳感器205固定在第二L型連接塊404上，所述距離傳感器205通過(guò)距離傳感器固定架204規(guī)定在第二 L型連接塊404上，距離傳感器205用于檢測(cè)渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊3的下降距離;所述出口流量測(cè)速儀202固定在所述拋光液進(jìn)料管306并用于檢測(cè)所述拋光液進(jìn)料管306中多相流拋光液的流量、粘度和相含比例;所述第一電機(jī)速度傳感器207固定在第一電機(jī)支撐架302的內(nèi)壁上，第一電機(jī)速度傳感器207的感應(yīng)片208與所述帶軸渦輪307的軸端相接觸，第一電機(jī)速度傳感器207用于檢測(cè)所述第一電機(jī)301的轉(zhuǎn)動(dòng)速度;所述溫度傳感器209固定在所述渦輪旋轉(zhuǎn)槽304的側(cè)壁上，溫度傳感器209用于檢測(cè)渦輪旋轉(zhuǎn)槽304內(nèi)多相流拋光液的溫度。
[0044]所述升降裝置包括主動(dòng)輪512、從動(dòng)輪501、張緊輪506、張緊輪固定軸503、第二電機(jī)支撐架504、第二電機(jī)505、同步帶502、滾珠絲杠507、絲杠螺母508、絲杠螺母固定座509、直線滑軌510和滾珠絲杠軸承座511，第二電機(jī)505通過(guò)第二電機(jī)支撐架504固定在所述頂部固定支撐架402上，所述主動(dòng)輪512固定在所述第二電機(jī)505的電機(jī)頭上，所述主動(dòng)輪512通過(guò)同步帶502連接從動(dòng)輪501，并通過(guò)張緊輪506進(jìn)行張緊，所述張緊輪506通過(guò)張緊輪固定軸503連接頂部固定支架;所述從動(dòng)輪501固定在豎直設(shè)置的滾珠絲杠507的一端，滾珠絲杠507的另一端通過(guò)滾珠絲杠軸承座511固定在豎直固定支撐架401上，直線滑軌510豎直安裝在豎直固定支撐架401上，絲杠螺母508套裝在所述滾珠絲杠507上，所述絲杠螺母508與絲杠螺母固定座509固定連接，絲杠螺母固定座509上設(shè)有與所述直線導(dǎo)軌相配合的滑塊，第二電機(jī)505轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)主動(dòng)輪512帶動(dòng)固定在滾珠絲杠507頂部的從動(dòng)輪501同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述絲杠螺母508和絲杠螺母固定座509沿所述直線導(dǎo)軌豎直運(yùn)動(dòng)，所述絲杠螺母固定座509固定連接第一 L型連接塊403，絲杠螺母固定座509沿所述直線導(dǎo)軌豎直運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)第一 L型連接塊403、第二 L型連接塊404和渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊3組成的整體沿所述直線導(dǎo)軌豎直運(yùn)動(dòng)。
[0045]所述豎直固定支撐架401、第一L型連接塊403、第二 L型連接塊404、從動(dòng)輪501、張緊輪506、張緊輪固定軸503、滾珠絲杠507、絲杠螺母508、絲杠螺母固定座509、直線滑軌510和滾珠絲杠軸承座511均設(shè)有左右對(duì)稱的一對(duì)。
[0046]所述帶軸渦輪307包括渦輪軸3075;以及沿渦輪軸3075從上至下依次連續(xù)分布的上部直葉片3071、螺旋葉片3074、上部斜葉片3072和下部直葉片3073。
[0047]具體工作流程如下:首先，根據(jù)距離傳感器205檢測(cè)到的數(shù)據(jù)反饋給第二電機(jī)505，第二電機(jī)505通過(guò)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪512帶動(dòng)同步帶202轉(zhuǎn)動(dòng)，在張緊輪506的作用下同時(shí)帶動(dòng)從動(dòng)輪501和兩側(cè)的滾珠絲杠507按照同一旋向運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)絲杠螺母508和絲杠螺母固定座509沿直線導(dǎo)軌上510滑動(dòng)，最終通過(guò)第一 L型連接塊403和第二 L型連接塊404帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊3進(jìn)行整體移動(dòng)，方便工件固定模塊I上的拋光工件103防止在拋光工件固定臺(tái)102上；拋光工件103放置完畢后，真空接頭101通過(guò)拋光工件固定臺(tái)102內(nèi)部的氣腔1034和吸附氣孔1032對(duì)拋光工件103進(jìn)行吸附夾緊;吸附夾緊拋光工件103后，根據(jù)距離傳感器205反饋的數(shù)據(jù)對(duì)第二電機(jī)504進(jìn)行控制，使渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊3進(jìn)行整體下降，從而準(zhǔn)確控制渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊3與拋光工件103之間的間距;渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊3到達(dá)指定位置后，第一電機(jī)301通過(guò)第一聯(lián)軸器305帶動(dòng)帶軸渦輪307按照一定的速度曲線進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)通過(guò)渦輪流量計(jì)206控制拋光液進(jìn)料管306中輸入的多相流拋光液的流量，多相流拋光液進(jìn)入渦輪旋轉(zhuǎn)槽304中形成旋轉(zhuǎn)湍流，對(duì)拋光工件103進(jìn)行拋光。
[0048]拋光的過(guò)程中，出口流量測(cè)速儀203、出口溫度監(jiān)測(cè)儀203對(duì)廢液出口 1031處的溫度和流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，電機(jī)速度傳感器207對(duì)第一電機(jī)301的轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將上述檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋和修正，確保形成特定的旋轉(zhuǎn)湍流，以便于得到工業(yè)化、統(tǒng)一化的高質(zhì)量產(chǎn)品。
[0049]拋光完成后，第二電機(jī)504反向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊3升到指定高度，通過(guò)進(jìn)氣接頭1033向氣腔1034中通入氣體，氣腔1031內(nèi)的氣體通過(guò)吸附氣孔1032將拋光工件103進(jìn)行頂起，從而方便拋光工件的下料。
[0050]上述實(shí)施例只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于:包括工件固定模塊(I)、參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊(2)、渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊(3)、支撐模塊(4)和升降模塊(5)，工件固定模塊(I)用于裝夾加工工件，支撐模塊(4)用于支撐參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊(2)、渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊(3)和升降模塊(5)，升降部件帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊(3)到達(dá)指定位置對(duì)工件固定模塊(I)上固定的加工工件進(jìn)行拋光，參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊(2)用于整個(gè)設(shè)備的參數(shù)監(jiān)測(cè)和控制； 所述工件固定模塊(I)包括拋光工件固定臺(tái)(102)、進(jìn)氣接頭(104)和真空接頭(101)，拋光工件固定臺(tái)(102)上開(kāi)有圓形的工件安裝槽和與工件安裝槽連通的廢液出口(1031)，拋光工件固定臺(tái)(102)內(nèi)部開(kāi)有氣腔(1034)，所述拋光工件固定臺(tái)(102)上開(kāi)有與所述氣腔(1034)連通的進(jìn)氣接頭口(1033)和真空接頭口(1035)，進(jìn)氣接頭(104)和真空接頭(101)分別安裝在進(jìn)氣接頭口( 1033)和真空接頭口( 1035)處;所述工件安裝槽底部均布多個(gè)與所述氣腔(1034)相連通的吸附氣孔(1032);所述進(jìn)氣接頭(104)和真空接頭(101)分別通過(guò)管道連接進(jìn)氣栗和真空氣源； 所述禍輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊(3)包括第一電機(jī)(301)、第一聯(lián)軸器(305)、第一電機(jī)支撐架(302)、拋光液進(jìn)料管(306)、渦輪旋轉(zhuǎn)槽(304)、密封蓋(303)、帶軸渦輪(307)、0型密封圈(308)、唇形密封圈(309)和唇形密封圈壓蓋(310)，所述渦輪旋轉(zhuǎn)槽(304)呈豎直設(shè)置的空心管狀，密封蓋(303)固定在所述渦輪旋轉(zhuǎn)槽(304)的上端，密封蓋(303)和渦輪旋轉(zhuǎn)槽(304)之間通過(guò)O型密封圈(308)密封;所述帶軸渦輪(307)的渦輪端位于所述渦輪旋轉(zhuǎn)槽(304)內(nèi)部，帶軸渦輪(307)的軸端穿過(guò)所述密封蓋(303)并通過(guò)第一聯(lián)軸器(305)連接第一電機(jī)(301)，所述第一電機(jī)(301)通過(guò)第一電機(jī)支撐架(302)固定在所述密封蓋(303)上;所述帶軸渦輪(307)與密封蓋(303)通過(guò)唇形密封圈(309)密封;拋光液進(jìn)料管(306)固定在密封蓋(303)上并與所述渦輪旋轉(zhuǎn)槽(304)內(nèi)部連通，第一電機(jī)(301)通過(guò)第一聯(lián)軸器(305)帶動(dòng)帶軸渦輪(307)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)槽(304)內(nèi)的多相流拋光液形成旋轉(zhuǎn)湍流； 所述支撐模塊(4)包括頂部固定支撐架(402)、豎直固定支撐架(401)、第一 L型連接塊(403)、第二 L型連接塊(404)，頂部固定支撐架(402)固定在兩個(gè)豎直固定支撐架(401)頂部，升降模塊(5)固定在豎直固定支撐架(401)上，升降模塊(5)通過(guò)第一 L型連接塊(403)連接第二L型連接塊(404)，第二L型連接塊(404)固定在第一電機(jī)支撐架(302)上;升降裝置通過(guò)第一 L型連接塊(403)和第二 L型連接塊(404)帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊(3)沿豎直方向作升降運(yùn)動(dòng)； 所述參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制模塊(2)包括出口流量測(cè)速儀(202)、出口溫度監(jiān)測(cè)儀(203)、溫度傳感器(209)、距離傳感器(205)、渦輪流量計(jì)(206)和第一電機(jī)速度傳感器(207)，所述出口流量測(cè)速儀(202)和出口溫度監(jiān)測(cè)儀(203)固定在所述廢液出口(1031)的正上方，所述出口流量測(cè)速儀(202)通過(guò)出口流量測(cè)速儀固定架(201)固定在拋光工件固定臺(tái)(102)上，所述出口溫度監(jiān)測(cè)儀(203)通過(guò)出口溫度監(jiān)測(cè)儀固定架(210)固定在拋光工件固定臺(tái)(102)上；所述距離傳感器(205)固定在第二 L型連接塊(404)上，距離傳感器(205)用于檢測(cè)渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊(3)的下降距離；所述出口流量測(cè)速儀(202)固定在所述拋光液進(jìn)料管(306)并用于檢測(cè)所述拋光液進(jìn)料管(306)中多相流拋光液的流量、粘度和相含比例;所述第一電機(jī)速度傳感器(207)固定在第一電機(jī)支撐架(302)的內(nèi)壁上，第一電機(jī)速度傳感器(207)的感應(yīng)片(208)與所述帶軸渦輪(307)的軸端相接觸，第一電機(jī)速度傳感器(207)用于檢測(cè)所述第一電機(jī)(301)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度;所述溫度傳感器(209)固定在所述渦輪旋轉(zhuǎn)槽(304)的側(cè)壁上，溫度傳感器(209)用于檢測(cè)渦輪旋轉(zhuǎn)槽(304)內(nèi)多相流拋光液的溫度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于:所述升降裝置包括主動(dòng)輪(512)、從動(dòng)輪(501)、張緊輪(506)、張緊輪固定軸(503)、第二電機(jī)支撐架(504)、第二電機(jī)(505)、同步帶(502)、滾珠絲杠(507)、絲杠螺母(508)、絲杠螺母固定座(509)、直線滑軌(510)和滾珠絲杠軸承座(511)，第二電機(jī)(505)通過(guò)第二電機(jī)支撐架(504)固定在所述頂部固定支撐架(402)上，所述主動(dòng)輪(512)固定在所述第二電機(jī)(505)的電機(jī)頭上，所述主動(dòng)輪(512)通過(guò)同步帶(502)連接從動(dòng)輪(501)，并通過(guò)張緊輪(506)進(jìn)行張緊，所述張緊輪(506)通過(guò)張緊輪固定軸(503)連接頂部固定支架;所述從動(dòng)輪(501)固定在豎直設(shè)置的滾珠絲杠(507)的一端，滾珠絲杠(507)的另一端通過(guò)滾珠絲杠軸承座(511)固定在豎直固定支撐架(401)上，直線滑軌(510)豎直安裝在豎直固定支撐架(401)上，絲杠螺母(508)套裝在所述滾珠絲杠(507)上，所述絲杠螺母(508)與絲杠螺母固定座(509)固定連接，絲杠螺母固定座(509)上設(shè)有與所述直線導(dǎo)軌相配合的滑塊，第二電機(jī)(505)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)主動(dòng)輪(512)帶動(dòng)固定在滾珠絲杠(507)頂部的從動(dòng)輪(501)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述絲杠螺母(508)和絲杠螺母固定座(509)沿所述直線導(dǎo)軌豎直運(yùn)動(dòng)，所述絲杠螺母固定座(509)固定連接第一L型連接塊(403)，絲杠螺母固定座(509)沿所述直線導(dǎo)軌豎直運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)第一L型連接塊(403)、第二L型連接塊(404)和渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光模塊(3)組成的整體沿所述直線導(dǎo)軌豎直運(yùn)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于:所述豎直固定支撐架(401)、第一 L型連接塊(403)、第二 L型連接塊(404)、從動(dòng)輪(501)、張緊輪(506),張緊輪固定軸(503)、滾珠絲杠(507)、絲杠螺母(508)、絲杠螺母固定座(509)、直線滑軌(510)和滾珠絲杠軸承座(511)均設(shè)有左右對(duì)稱的一對(duì)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于:所述帶軸渦輪(307)包括渦輪軸(3075);以及沿渦輪軸(3075)從上至下依次連續(xù)分布的上部直葉片(3071)、螺旋葉片(3074)、上部斜葉片(3072)和下部直葉片(3073)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于:所述廢液出口( 1031)設(shè)有四個(gè)，四個(gè)廢液出口( 1031)均勻分布在所述工件安裝槽的四周。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于:所述吸附氣孔(1032)設(shè)有12個(gè)，每6個(gè)吸附氣孔(1032)設(shè)置為一組，每組吸附氣孔(1032)均布在同一圓周上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于:所述拋光液進(jìn)料管(306)設(shè)有三個(gè)，三個(gè)拋光液進(jìn)料管(306)均布在所述密封蓋(303)的同一圓周上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效渦輪旋轉(zhuǎn)多相流拋光自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于:所述距離傳感器(205)通過(guò)距離傳感器固定架(204)規(guī)定在第二 L型連接塊(404)上。
【文檔編號(hào)】B24B51/00GK105834919SQ201610279129
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】計(jì)時(shí)鳴, 韓帥非, 譚大鵬, 余昌利, 鄭晨亮
【申請(qǐng)人】浙江工業(yè)大學(xué)