抛光装置 本发明涉及一种用磨料抛光要被抛光的材料表面的抛光装置,特别涉及一种适于用在所谓的光整系统中的抛光装置,它能够去除磁盘表面上的突起而不会损伤表面或类似部分。
作为用于光整系统的抛光装置,包括:一条用于抛光磁盘表面的研磨带;一个用于供应研磨带的条带供给装置;一个用于使由条带供给装置供应的研磨带与磁盘表面接触的橡胶辊;和用于借助橡胶辊以给定压力将研磨带按压在磁盘表面上的按压装置。
在抛光装置中,通常用气动缸(或气缸)作为按压装置。
此间,由于抛光装置采用气缸作为按压装置,所以该装置具有以下缺点。
(1)由于气压受到波动的影响,所以很难将压力保持在所需的水平。
(2)很难调整气缸的压力。特别是,很难用气缸向研磨带施加数量级为几克的微小压力。
(3)气缸不适于使研磨带逐渐和柔和地接触磁盘、以及逐渐和柔和地将研磨带从磁盘上移开。
因此,本发明的目的是提供一种能够产生所需压力的抛光装置。
根据本发明,抛光装置包括:
一个用于供应磨料的磨料供给装置(4,7);
一第一磨料导向元件(5),用于将从磨料供给装置供给的磨料按压到要被抛光材料的第一表面上;和
一个按压装置(6),用于通过磨料导向元件以预定地压力将磨料按压到要被抛光材料的第一表面上。该按压装置包括:一个带有磨料导向元件(5)的摆杆(51);和一个平衡调整装置(52),用于通过磨料导向元件以所需的负载将磨料按压到要被抛光的材料上,所述负载通过调整施加到摆杆上的负载确定的。
后面的单一附图是一张表示根据本发明一个实施例所述的抛光装置的立体图。
这张单一的附图以立体方式示意性地表示了根据本发明一个实施例所述的抛光装置1。该抛光装置1包括:一磨料3,用于对要被抛光的材料2进行抛光;一磨料供给装置4,用于供给磨料3;一第一磨料导向元件5,它使由磨料供给装置4供应的磨料3与要被抛光的材料2的第一表面接触;和一个按压装置6,它借助第一磨料导向元件5,在给定的压力下将磨料3按压在要被抛光的材料2的第一表面上。
要被抛光的材料2是一磁盘,并在塑料制成的圆形板的上、下表面上带有磁性涂层。在塑料圆形板的中央部分带有一夹持用的金属衬套(有些磁盘不具有金属衬套)。
这种作为要被抛光的材料2的磁盘(后文中,把要被抛光的材料简单地称为“磁盘2”)由旋转式圆盘供给装置7供应。
圆盘供给装置7包括一个V形旋转臂8,在臂8的两端带有真空式圆盘吸头8a。
在圆盘供给装置7中,当一个圆盘吸头8a吸住磁盘2后,V形旋转臂8绕作为旋转中心的垂直轴9转动,使得磁盘2被传递到刚好位于第一主轴10或第二主轴11上方的位置上。此后,真空吸头释放,将磁盘2置于第一主轴10或第二主轴11上。
图中所示第一主轴10的位置是用于接收磁盘2的传递位置。图示第二主轴11的位置是用于抛光磁盘2的抛光位置。在抛光位置,夹持元件12下降,直到磁盘2被夹持在主轴上。此后,被夹持的磁盘2由主轴驱动旋转以对磁盘2进行抛光。
第一和第二主轴10和11分别设置在滑动平台13的第一和第二端部。滑动平台13从第一端部沿着滑动平台13滑动的方向(箭头A-B所示)延伸到第二端部。
滑动平台13由导轨14和气动缸(或气缸)15驱动。第一和第二主轴10、11在传递位置和抛光位置之间移动。
研磨带用作磨料3。(后文中,将磨料简单地称为“研磨带3”)。研磨带3具有一基底薄膜,该薄膜上涂覆有由矾土、氧化铬、碳化硅或类似物制成的磨削颗粒,其平均颗粒尺寸为0.1-10um。
磨料供给装置4包括:一个带有力矩马达23的条带供给卷22;一个带有力矩马达23的条带卷绕(或卷取)卷24;设置在条带供给卷22和条带卷绕卷24之间以形成研磨带3的条带路径系统的第一到第七条带导辊25-31;一对设置在第七条带导辊31和条带卷绕卷24之间的条带驱动辊32和夹紧辊33;一个用于驱动所述驱动辊32旋转的马达34;和一个用于驱动夹紧辊33使之绕轴35在下述方向上转动的气动缸〔或气缸〕36,所述方向是使夹紧辊33与条带驱动辊32接触的方向,或者是使夹紧辊33离开条带驱动辊32而移动的方向。
研磨带3夹持在条带驱动辊32和夹紧辊33之间,所述夹紧辊33通过气动缸36向着条带驱动辊32绕轴35旋转。然后,条带驱动辊32被马达34驱动旋转以供应研磨带3。
在第二条带导辊26和第三条带导辊27之间提供有一个真空腔41,用于将研磨带3的条带拉力保持在一个定值。研磨带3被引入位于第二和第三条带导辊26和27之间的真空腔41。
引入真空腔41内部的研磨带3被真空泵(图中未表示)产生的负压吸引并通过真空腔41底部的真空吸收孔42被引入,使得研磨带3的条带拉力能够大致保持在一定值。
在抛光位置的磁盘2上方,提供有第一磨料导向元件5,用于使研磨带3与磁盘2的上表面接触。
作为第一磨料导向元件5,采用例如由硬度大约为65的硬质聚氨酯橡胶制成的橡胶辊。(后文中,第一磨料导向元件被称为“第一抛光辊5”)。
第一抛光辊5在磁盘2的径向上延伸,并设置成通过按压装置6以所需的负载(压力)将研磨带3按压在磁盘2的上表面上。
按压装置6包括:一个摆杆51,它带有第一抛光辊5;和一个平衡调整装置52,它通过调整施加到摆杆5l上的负载并借助第一抛光辊5以所需的压力将研磨带3按压在磁盘2上。
第一摆杆51安装在旋转轴54的第一末端,所述旋转轴54由轴承53可旋转地支撑。
平衡调整装置52包括第一、第二和第三平衡重55、56和57。第一平衡重55通过向摆杆5l施加负载而使摆杆5l建立平衡。第二平衡重56沿使第一抛光辊5和研磨带3远离磁盘2的第一表面(上表面)的方向上向摆杆51施加负载。第三平衡重57沿使第一抛光辊5和研磨带3与磁盘2的第一表面(上表面)接触的方向上向摆杆51施加负载。
第一平衡重55位于第一平衡重接收部分51a处,该部分51a处在与第一抛光辊5相对的摆杆51的第一摆杆末端部分,使得摆臂51建立平衡。第一抛光辊5位于第二摆杆末端部分,第一平衡重55位于第一摆杆末端部分,轴54的第一轴端部分(用作中央支点)位于第一和第二摆杆末端部分之间。
用于接收第二平衡重56的第二平衡重接收部分58a位于平衡重接收杆58的第一末端部分,该接收杆58安装在旋转轴54的第二轴端部分上。平衡重接收杆58沿大致与摆杆51平行的方向延伸。当第二平衡重56位于平衡重接收部分58a上时,它用于驱动轴54旋转并使第一抛光辊5和研磨带3远离磁盘2移动到一静止位置。
第三平衡重接收部分58b位于平衡重接收杆58的第二摆杆末端部分。用作支点的轴54的第二轴端位于第二和第三平衡重接收部分58a和58b之间。当第三平衡重57位于接收部分58b上时,它用于通过轴54驱动摆杆51使之在下述方向上旋转,即,使得第一抛光辊5和研磨带3向着磁盘2移动,直到研磨带3与磁盘2的第一表面(上表面)接触时为止。
第二平衡重56和第三平衡重57由通过滑轮60运行的绳索59连接。
滑轮60由马达6l驱动旋转。当滑轮60在某一方向(顺时针方向)上旋转时,第二平衡重56位于第二平衡重接收部分58a上,并且第三平衡重57从第三平衡重接收部分58b上被提起。当滑轮60在另一方向(逆时针方向)上旋转时,第三平衡重57位于第三平衡重接收部分58b上,并且第二平衡重58从第二平衡重接收部分58a上被提起。
第一、第二和第三平衡重55、56和57中的每一个都是可调整的,以使平衡重能够以l克的数量加以调整。
第一平衡重55的重量设置成抵销第一抛光辊5的重量,并使摆杆51建立起平衡。
第二平衡重56的重量设置到能够使由第一平衡重55平衡的摆杆51在下述方向上转动而需要的重量数值,即,在所述方向上,使得研磨带3向着静止位置而远离磁盘2的第一表面(上表面)移动预定的距离。
第三平衡重57设置到产生所需负载的重量数值,根据所述负载,研磨带3被按压到磁盘2的第一表面(上表面)。如果,例如所需的负载是10克,那么第三平衡重57的重量也设置为10克。
在面对横跨磁盘2的第一抛光辊5的下部位置上,提供了第二磨料导向元件61,用于使一用于抛光磁盘2下表面的研磨带3A与磁盘2的下表面接触。
在采用第一抛光辊5的情况下,采用了作为第二磨料导向元件61的橡胶辊。(下文中,将第二磨料导向元件称为“第二抛光辊”)。
第二抛光辊61固定安装在辊子支撑件62上。第二抛光辊61设置在磁盘2下方,并在第二抛光辊61和磁盘2的下表面之间形成大约0.1-1mm的间隙,以防止当被滑动平台13定位在抛光位置时研磨带与主轴10或11上的磁盘2的下表面接触。辊子支撑件62带有负载传感器(图中未表示),它可以通过第二抛光辊61检测按压装置6的负载(压力)。
供给下侧研磨带3A的操作是通过下侧磨料供给装置4A完成的。
由于下侧磨料供给装置4A的结构大致与上侧磨料供给装置4的结构相同,所以相同的组件以相同的序号表示并且省略了对它们的描述。
下面将解释本发明的抛光装置1的工作方式。第一平衡重55置于摆杆51的第一平衡重接收部分5la上以使摆臂5l建立平衡。然后,滑轮60在顺时针方向转动,将第二平衡重56置于第二平衡重接收部分58a上。当第二平衡重56就位后,摆臂51的平衡状态被打破,第一抛光辊5和研磨带3缩回到静止位置,该位置不会妨碍磁盘2向着抛光位置移动。向圆盘供给装置7供应的磁盘2被圆盘供给装置7的一个圆盘吸头8a吸取,然后被放置到在传递位置等待的主轴上。主轴上的磁盘2从传递位置被滑动平台13传递到抛光位置。
当第二平衡重56通过在逆时针方向转动的滑轮60而从第二平衡重接收部分58a被提升时,摆杆51再次达到平衡状态。通过在逆时针方向进一步旋转滑轮60,第三平衡重57置于第三平衡重接收部分58b上,使得第一抛光辊5和研磨带3以第三配重57的负载重量(即,10克的负载)被按压到磁盘2的第一表面(上表面)上,并且磁盘2的下表面也被按压到下侧研磨带3A上。
接下来,当磁盘2被传递到抛光位置上并设置在夹持状态下时,主轴以预定的旋转速度(300-1200rpm)旋转。
因此,上侧研磨带3和下侧研磨带3A以大致相同的载荷(大致l0克)被按压到磁盘2的上部和下部表面上并对这些上部和下部表面进行抛光。抛光结束时,滑轮60在顺时针方向转动以从第三平衡重接收部分58b提起第三平衡重57,直到摆臂51再次达到平衡位置。当滑轮60继续旋转时,第二平衡重56被置于第二平衡重接收部分58a上。因此,研磨带3移动到与磁盘2的第一表面(上表面)相隔开的静止位置。
接着,在抛光结束后,经抛光的磁盘2返回到传递位置,然后被圆盘供给装置7的一个圆盘吸头8a吸取,以传递到最终的制品堆垛(图中省略了)。
尽管在图示实施例中,第二和第三平衡重56和57设置为10克,但这些重量也适于根据磁盘2的磁性层的种类、厚度或类似特性来确定。另外,尽管图示实施例采用了研磨带作为磨料,但磨料也可以不限于研磨带。另外,要被抛光的材料不仅限于磁盘。
本发明的抛光装置具有以下效果。
(1)抛光装置能够通过采用简单的杠杆结构以所需的压力抛光要被抛光的材料。
(2)抛光装置能够通过第一平衡重使摆杆建立平衡,并通过第二平衡重移动磨料使之离开要被抛光材料的第一表面,并通过第三平衡重以给定的负载将磨料按压在要被抛光材料的第一表面。
(3)抛光装置能够通过采用可调整的第一、第二和第三平衡重来很容易地调整负载。
(4)抛光装置能够通过一个简单的滑轮结构向摆杆施加第二和第三平衡重负载中的任一负载,同时防止负载另一形式的负载施加到摆杆上。
(5)抛光装置能够对要被抛光材料的第一和第二表面同时抛光。
(6)抛光装置采用了夹持要被抛光材料的第一和第二磨料导向元件,从而实现相反表面的有效抛光操作。
(7)抛光装置能够通过位于第二磨料导向元件中的负载传感器来精确地检测按压装置的压力(负载)。
(8)抛光装置采用橡胶辊作为磨料导向元件,因此,磨料的供给和引导操作都能平稳地进行。
(9)抛光装置采用研磨带作为磨料,因此,通过简单和容易地使用卷轮或类似物就能够实现磨料的连续供给。
(10)抛光装置能够通过真空腔内的负压而保持研磨带的条带拉力持续处于一较低值。