一种用于改善金刚石晶片不均匀性的研磨设备的制作方法

1.本实用新型涉及金刚石晶片精密加工技术领域，具体为一种用于改善金刚石晶片不均匀性的研磨设备。


背景技术：

2.金刚石晶片的制备要经历生长，研磨，抛光这几个过程。刚生长完成的金刚石晶片表面粗糙，均匀性很差，通过研磨，抛光可以改善金刚石晶片表面的粗糙度和不均匀性。在研磨的过程中，使用倾斜压块的方法以达到局部不均匀性的改善。用金刚石微粉制备研磨液，将研磨液注入到研磨盘上，研磨液中的磨粒与金刚石晶片表面摩擦，使其表面形成非晶态层，出现晶格畸变，在非晶化过程中，稳定的金刚石结构会转变为非金刚石相，使得材料很容易被去除，目前受限于研磨设备的性能，使用倾斜压块的方法以达到局部不均匀性的改善，但设备缺陷对晶片整体不均匀性的改善仍有影响。
3.目前使用的研磨设备有一定的缺陷：
4.在研磨的过程中，金刚石晶片跟随研磨盘公转的同时在游星轮中自转，做变速圆周运动，当角速度恒定时，线速度的大小与半径有关，即半径越大，线速度越大。由此可知，金刚石晶片外部边缘的研磨速率远大于内部中心，从而导致了金刚石晶片的不均匀性；
5.金刚石晶片的外部边缘受到更多研磨液的冲刷，使得其外部的研磨程度大于内部，这进一步加重了金刚石晶片的不均匀性。


技术实现要素：

6.针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种用于改善金刚石晶片不均匀性的研磨设备，以解决背景技术中提出的问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
8.本实用新型提供一种用于改善金刚石晶片不均匀性的研磨设备，包括工作台、公转盘、公转工装、外齿轮、中心齿轮、游星轮、研磨盘、自转工装、压块、金刚石晶片、电机和升降装置，所述的工作台上开有研磨盘固定槽和公转盘滑槽，所述的工作台上安装有外齿轮和中心齿轮，所述的公转盘置于公转盘滑槽内，所述的研磨盘置于研磨盘固定槽内，所述的工作台内设有电机，所述的电机的输出轴与中心齿轮传动连接，所述的研磨盘上设有若干个游星轮，所述的外齿轮与公转盘间隙配合，所述的游星轮分别与外齿轮和中心齿轮啮合连接，所述的公转盘上焊接有若干个公转工装，所述的公转工装与游星轮的数量一致，所述的公转工装的悬臂处焊接有升降装置，所述的升降装置的下端面螺纹连接有自转工装，所述的自转工装的下端面固定连接有压块，所述的压块的下方可拆卸连接有金刚石晶片。
9.优选地，所述的工作台的上方和侧面分别开有上研磨液管通孔和下研磨液管通孔，所述的工作台上设有研磨液管，所述的研磨液管上设有阀门，所述的研磨液管穿过研磨液管通孔和下研磨液管通孔。
10.优选地，所述的升降装置包括调节支座、升降支架和调节把手，所述的调节支座内
开有调节槽，所述的调节支座的侧面开有螺纹孔，所述的调节支座的调节槽内设有升降支架，所述的调节支座的螺纹孔内螺纹连接有调节把手。
11.优选地，所述的自转工装包括电机座和自转伺服电机，所述的电机座下方设有自转伺服电机。
12.优选地，所述的工作台的上端面开有电机轴通孔。
13.本实用新型的有益效果在于：
14.1、本实用新型设有自转工装，可控制金刚石晶片治具使其保持匀速自转，从而使金刚石晶片不同部位的研磨程度相同，以此改善金刚石晶片的不均匀性；
15.2、本实用新型设有带凹槽的研磨盘，研磨液可进入金刚石晶片被研磨的内部，避免了其外部边缘受到更多研磨液的冲刷导致金刚石晶片表面研磨程度不同的问题；
16.3、本实用新型设有升降装置，方便调节金刚石晶片的高度位置，控制其整体的研磨效果；
17.4、本实用新型研磨金刚石晶片更加均匀，操作方便，利于推广使用。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的总体的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的工作台的结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例提供的升降装置的结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例提供的自转工装的结构示意图；
23.图5为本实用新型实施例提供的公转盘和大齿轮位置关系的结构示意图；
24.图6为本实用新型实施例提供的公转盘传动原理的结构示意图；
25.图7为本实用新型实施例提供的图6的局部放大结构示意图。
26.附图标记说明：
27.1-工作台，2-公转盘，3-公转工装，4-外齿轮，5-中心齿轮，6-游星轮，7-研磨盘，8-调节支座，9-升降支架，10-调节把手，11-自转工装，12-压块，13-金刚石晶片，14-研磨液管，15-电机，16-阀门，17-升降装置，18-电机座，19-自转伺服电机，20-公转伺服电机，21-小齿轮，22-大齿轮，101-电机轴通孔，102-上研磨液管通孔，103-研磨盘固定槽，104-公转盘滑槽，105-下研磨液管通孔，106-方形通孔。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.实施例：
31.如图1-2所示，本实用新型提供了一种用于改善金刚石晶片不均匀性的研磨设备，包括工作台1、公转盘2、公转工装3、外齿轮4、中心齿轮5、游星轮6、研磨盘7、自转工装11、压块12、金刚石晶片13、电机15和升降装置17，所述的工作台1上开有研磨盘固定槽103和公转盘滑槽104，电机轴通孔101、研磨盘固定槽103和公转盘滑槽104之间的两个凸台的高度低于工作台1的上端面，安装完成后外齿轮4、中心齿轮5和游星轮6与工作台1在水平方向的高度一致，所述的工作台1上安装有外齿轮4和中心齿轮5，所述的公转盘2置于公转盘滑槽104内，所述的研磨盘7置于研磨盘固定槽103内，所述的工作台1内设有电机15，所述的电机15的输出轴与中心齿轮5传动连接，所述的研磨盘7上设有若干个游星轮6，所述的外齿轮4与公转盘2间隙配合，所述的游星轮6分别与外齿轮4和中心齿轮5啮合连接，所述的公转盘2上焊接有若干个公转工装3，所述的公转工装3与游星轮6的数量一致，所述的公转工装3的悬臂处焊接有升降装置17，所述的升降装置17的下端面螺纹连接有自转工装11，所述的自转工装11的下端面固定连接有压块12，所述的压块12的下方可拆卸连接有金刚石晶片13，其可拆卸方式，包括但不限于卡接等，公转盘2能在公转盘滑槽104内转动，电机15的主动轴穿过电机轴通孔101进一步带动中心齿轮5转动，中心齿轮5进一步带动游星轮6绕中心齿轮5公转，同时自转工装11带动压块12和金刚石晶片13自转。
32.进一步的，所述的工作台1的上方和侧面分别开有上研磨液管通孔102和下研磨液管通孔105，所述的工作台1上设有研磨液管14，所述的研磨液管14上设有阀门16，用于控制研磨液管14的开闭，所述的研磨液管25穿过研磨液管通孔102和下研磨液管通孔105，从而与外界的输液管相连通。
33.进一步的，所述的升降装置17包括调节支座8、升降支架9和调节把手10，所述的调节支座8内开有调节槽，所述的调节支座8的侧面开有螺纹孔，所述的调节支座8的调节槽内设有升降支架9，所述的调节支座8的螺纹孔内螺纹连接有调节把手10，通过旋转调节把手10和上下移动升降支架9可调节金刚石晶片的位置高度。
34.进一步的，所述的自转工装11包括电机座18和自转伺服电机19，所述的电机座18下方设有自转伺服电机19，升降支架9可与电机座18焊接、螺纹连接等。
35.进一步的，所述的工作台1的上端面开有电机轴通孔101，电机15的输出轴穿过电机轴通孔101带动中心齿轮5转动。
36.本实用新型的公转盘2可通过传动机构在工作台1上转动，传动机构的种类包括但不限于本实施例所采用的具体方式，如图2，图5-7所示，公转盘滑槽104上开有方形通孔106，所述的公转盘2上设有大齿轮22，所述的工作台内部设有公转伺服电机20，所诉的公转伺服电机20的输出轴上设有小齿轮21，所述的小齿轮21和大齿轮22啮合，公转伺服电机20带动小齿轮21转动，进一步带动大齿轮22和公转盘2在公转盘滑槽104内转动。
37.工作原理：本实用新型的工作台1上开有研磨盘固定槽103和公转盘滑槽104，研磨盘7置于研磨盘固定槽103内，公转盘2置于公转盘滑槽104内；工作台1上安装外齿轮4和中心齿轮5，游星轮6放置于研磨盘7上，游星轮6位于外齿轮4和中心齿轮5之间，并与两者啮合
连接；公转盘2上焊接有公转工装3，公转工装3上安装有升降装置17，升降装置17下方固定连接有自转工装11，自转工装11与的游星轮6竖直方向一致；工作台1内安装有电机15，用于带动中心齿轮5转动；
38.当需要对金刚石晶片进行研磨时，将金刚石晶片13安装在自转工装11的底部，并将研磨液注射到研磨盘7上，启动设备，电机15带动中心齿轮5转动，游星轮6随之在研磨盘7内转动，公转盘2可通过传动机构与游星轮6同方向转动，公转盘2可通过减速机调节转速，从而保证自转工装11一直位于游星轮6的上方，金刚石晶片13可通过升降装置17调至合适的位置；自转工装11通过公转盘2在工作台1上公转的同时，自身保持匀速自转，从而使其底部安装的金刚石晶片13的不同部位的研磨程度相同，以此改善金刚石晶片的不均匀性；由于研磨盘7上开有凹槽，研磨液可进入金刚石晶片13被研磨的内部，避免了其外部边缘受到更多研磨液的冲刷导致其研磨程度不同的问题。
39.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。