[發明專利]一種3D藍寶石制品快速研磨設備及其研磨方法

在審

• 申請號: 202010216153.5
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111421461A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 左洪波;楊鑫宏;李鐵;安希超;崔寶龍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱奧瑞德光電技術有限公司
• 主分類號: B24B37/00
• 分類號: B24B37/00;B24B37/34;B24B37/27;B24B57/02;B24B57/00;B24B1/00
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本發明提供了一種3D藍寶石制品快速研磨設備及其研磨方法。它包括研磨頭、數控主軸、工作臺、金剛石研磨液循環系統和真空系統，研磨頭包括水平排列安裝于數控主軸下方的一組研磨頭，研磨頭軸線與工作臺面垂直，工作臺的臺面安裝有模具，模具內帶有凹槽結構，凹槽形狀弧度與3D藍寶石制品相同，凹槽底部與真空系統連接，能夠將3D藍寶石制品吸附固定在模具內，研磨頭內部設置有供金剛石研磨液流動的管道，管道與金剛石研磨液循環系統連接。本發明可以一次性對多個3D藍寶石制品同步研磨加工，解決現有技術下3D藍寶石制品研磨效率低、平面研磨設備無法適用的問題。

技術領域

本發明涉及一種3D藍寶石制品的快速研磨設備及研磨方法，具體涉及一種3D曲面藍寶石手機屏的快速研磨設備及研磨方法。

背景技術

藍寶石的組成為氧化鋁(Al₂O₃)，是由三個氧原子和兩個鋁原子以共價鍵結合而成，其晶體結構為六方晶格結構。它常被應用的切面有A-Plane，C-Plane及R-Plane。藍寶石的莫氏硬度為9，硬度僅次于金剛石，具有優良的光學、力學和熱學等綜合物化性能。目前藍寶石制品已廣泛應用于智能手機攝像頭、指紋傳感器、智能手表屏幕、部分高端智能手機屏幕等領域。與傳統玻璃屏幕相比，藍寶石晶體屏幕具有耐磨損、抗劃傷、抗碎裂、不易沾染指紋、靈敏度高、耐酸堿等優點。

隨著智能手機制造技術的發展和人們對視覺效果要求的不斷提高，智能手機屏幕逐漸發展為3D曲面顯示屏。與傳統平面顯示屏相比，曲面加工技術要求更高，制造工藝更為復雜，加工效率較低，且藍寶石3D曲面制品無法使用傳統平面盤式研磨設備進行研磨。因此，需要一種能夠快速研磨3D曲面藍寶石制品的設備和研磨方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以一次性對多個3D藍寶石制品同步研磨加工，解決現有技術下3D藍寶石制品研磨效率低、平面研磨設備無法適用問題的3D藍寶石制品快速研磨設備。

本發明的目的是這樣實現的，它包括研磨頭、數控主軸、工作臺、金剛石研磨液循環系統和真空系統，研磨頭包括水平排列安裝于數控主軸下方的一組研磨頭，研磨頭軸線與工作臺面垂直，工作臺的臺面安裝有模具，模具內帶有凹槽結構，凹槽形狀弧度與3D藍寶石制品相同，凹槽底部與真空系統連接，能夠將3D藍寶石制品吸附固定在模具內，研磨頭內部設置有供金剛石研磨液流動的管道，管道與金剛石研磨液循環系統連接，金剛石研磨液循環系統將金剛石研磨液經管道輸送至研磨頭與藍寶石制品的接觸面，數控主軸帶動研磨頭高速旋轉，研磨頭磨削面有十字形凹槽，邊緣為圓弧形結構，與3D藍寶石制品表面曲面的弧度相吻合，工作臺能夠沿Y軸勻速往返運動，數控主軸能夠沿X軸和Z軸勻速往返運動，數控主軸和工作臺均連接控制系統。

本發明研磨頭使用軟性材質，材質為銅、錫或聚氨酯中的任意一種。多個研磨頭水平排列安裝于數控主軸下方，研磨頭軸線與工作臺面垂直，多個3D藍寶石制品水平排列置于工作臺的模具凹槽內，真空系統將3D藍寶石制品吸附固定，金剛石研磨液循環系統將金剛石研磨液經研磨頭內的管道輸送至研磨頭與藍寶石制品的接觸面，數控主軸帶動研磨頭高速旋轉，對藍寶石制品表面進行研磨。工作臺與數控主軸做相對運動，直至藍寶石制品研磨完畢。

本發明還有這樣一些特征：

1、所述的研磨頭磨削面有十字形凹槽，研磨頭邊緣為圓弧形結構，圓弧形坡度寬5mm，十字形凹槽高2-3mm，與3D藍寶石制品曲面的弧度相吻合。

2、所述的金剛石研磨液循環系統包括主線管路6、水泵7、水箱8、一組支線管路9、集水槽10，主線管路6連接均勻分布的一組支線管路9設置在集水槽10上方，水箱8連接集水槽10，水泵7設置在水箱8上，集水槽10設置在工作臺下方，一組支線管路9分別連接研磨頭內部管道。