一种应用于蓝宝石抛光的组合治具以及抛光方法

技术领域

本发明涉及蓝宝石加工领域，尤其涉及一种应用于蓝宝石抛光的组合治具以及抛光方法。

背景技术

蓝宝石是一种应用广泛的无机非金属材料，具有硬度高、熔点高、绝缘性好、化学稳定性好等优点，因此被广泛应用到各个领域，特别是在光学领域。由于光学器件对蓝宝石表面的光滑度、粗糙度和加工精度有很高的要求，因此绝大多数蓝宝石产品需要进行抛光加工，以此获得光滑、粗糙度好、无缺陷的表面。由于大多数蓝宝石产品体积小，结构复杂，存在许多凹凸面、倒角和R角等，进行抛光加工时往往需要分别对不同部位进行抛光，即有些部位需要抛光，有些部位不需要抛光，在抛光某一部位时需要保护其它部位不被抛到而变形，这就需要给抛光治具增加遮盖部位保护非抛光部位。现有的蓝宝石抛光治具通常是给单个蓝宝石产品增加小的防护介子，覆盖住蓝宝石非抛光部位来防止抛光时被抛到而变形，这样会降低蓝宝石产品的装夹效率，装夹蓝宝石产品时，需要装一个蓝宝石产品，装一个介子，抛光完后，需要一个一个取下每个蓝宝石产品上面的介子，然后取下蓝宝石产品，无论是装夹还是卸夹效率都很低下，需要大量人力，同时防护介子结构复杂，个体小，寿命短，一般1-2模需要更换，同时加工成本高，以上因素都造成了现有的蓝宝石抛光效率低，人力物力成本高，经济效益低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述抛光效率低、介子寿命短、抛光成本高的缺陷，提供一种高效的、高寿命、低成本的应用于蓝宝石抛光的组合治具以及抛光方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，构造一种应用于蓝宝石抛光的组合治具，用于对蓝宝石产品的凹面进行加工，蓝宝石产品的凹面的边缘为法兰平面，所述组合治具包括盖板、底座和工具盘，所述底座上开设多个用于放置凹面朝上的蓝宝石产品的底座穴位型腔，所述底座穴位型腔底部贯穿设置顶柱孔，所述工具盘上设置有与各个顶柱孔对应的多个顶柱，所述盖板设置有与所述底座上的多个所述底座穴位型腔对应的多个盖板穴位孔；

所述底座穴位型腔用于放置凹面朝上的蓝宝石产品，所述盖板盖在所述底座上，所述盖板穴位孔位于对应的底座穴位型腔上方，所述盖板穴位孔的径向尺寸小于底座穴位型腔的径向尺寸一个法兰平面的宽度从而覆盖保护所述法兰平面不被抛光并仅露出蓝宝石产品凹面需要抛光的其他部位；

所述底座置于所述工具盘上时，各个所述顶柱顶入各自对应的顶柱孔从而将所述底座上的蓝宝石产品一次性顶出。

进一步地，在本发明所述的应用于蓝宝石抛光的组合治具中，所述盖板穴位孔包括盖板穴位孔型腔和盖板穴位孔遮盖片；

所述盖板穴位孔型腔上下贯通，所述盖板穴位孔型腔的径向尺寸与所述底座穴位型腔相当，用于和所述底座穴位型腔一样在径向方向上固定蓝宝石产品；

所述盖板穴位孔遮盖片是自所述盖板穴位孔型腔顶部边缘沿径向方向延伸形成的环形凸缘，所述环形凸缘的形状和尺寸与所述法兰平面一致以遮盖所述法兰平面使其不被抛光；所述盖板穴位孔遮盖片围合形成盖板穴位孔通孔以露出蓝宝石产品凹面需要抛光的其他部位。

进一步地，在本发明所述的应用于蓝宝石抛光的组合治具中，所述底座穴位型腔是一个顶部开放的筒型槽，所述顶柱孔上下贯穿地开设在所述筒型槽的底部中心，所述顶柱孔的径向尺寸小于所述筒型槽的径向尺寸。

进一步地，在本发明所述的应用于蓝宝石抛光的组合治具中，所述盖板、底座和工具盘均大致呈圆盘状，多个所述底座穴位型腔环绕所述底座中心呈中心对称式分布，多个所述盖板穴位孔环绕所述盖板中心呈中心对称式分布，多个所述顶柱环绕所述工具盘中心呈中心对称式分布。

进一步地，在本发明所述的应用于蓝宝石抛光的组合治具中，所述盖板上开设多个用于定位所述盖板和所述底座以及取放所述盖板的第一定位孔，所述底座上开设与多个所述第一定位孔对应的多个第二定位孔，所述盖板置于所述底座上时通过对准所述第一定位孔和所述第二定位孔实现上下正对组装。

进一步地，在本发明所述的应用于蓝宝石抛光的组合治具中，所述工具盘上凸出有与多个所述第二定位孔对应的多个定位柱，所述底座置于所述工具盘上时利用定位柱穿过所述第二定位孔实现上下正对组装。

进一步地，在本发明所述的应用于蓝宝石抛光的组合治具中，多个所述第一定位孔环绕所述盖板中心分布在多个所述盖板穴位孔的外切圆的外边，多个所述第二定位孔环绕所述底座中心分布在多个所述底座穴位型腔的外切圆的外边，多个所述定位柱环绕所述工具盘中心分布在多个所述顶柱的外切圆的外边。

进一步地，在本发明所述的应用于蓝宝石抛光的组合治具中，所述定位柱的高度高于所述顶柱的高度。

二方面，构造一种基于所述的应用于蓝宝石抛光的组合治具的抛光方法，所述方法包括：

将多个蓝宝石产品凹面朝上地放入所述底座的多个所述底座穴位型腔中；

将所述盖板盖在所述底座上并使所述盖板穴位孔位于对应的底座穴位型腔上方，所述盖板穴位孔覆盖所述法兰平面并仅露出蓝宝石产品凹面需要抛光的其他部位；

将所述底座和所述盖板一起放到抛光机台上面，启动机台抛光蓝宝石产品，抛光完成后，将所述底座和所述盖板一起从机台取下；

取下所述盖板，将装有蓝宝石产品的所述底座放到所述工具盘上面，各个所述顶柱顶入各自对应的顶柱孔顶到蓝宝石产品的凸面，从而将所述底座上的蓝宝石产品一次性顶出。

进一步地，在本发明所述的方法中，所述盖板上开设多个第一定位孔，所述底座上开设与多个所述第一定位孔对应的多个第二定位孔，所述工具盘上凸出有与多个所述第二定位孔对应的多个定位柱，所述定位柱的高度高于所述顶柱的高度，所述方法还包括：

在将所述盖板盖在所述底座上时，上下对准所述第一定位孔和第二定位孔；

在取下所述盖板时，通过所述第一定位孔抓取拿开所述盖板；

在将所述底座放到所述工具盘上时，上下对准所述第二定位孔和定位柱，利用定位柱穿过第二定位孔之后放下所述底座，各个所述顶柱顶入各自对应的顶柱孔中。

本发明的应用于蓝宝石抛光的组合治具以及抛光方法，具有以下有益效果：无需使用单个介子保护蓝宝石产品非抛光部位，而是利用盖板与底座配合，因为盖板穴位孔的径向尺寸小于底座穴位型腔的径向尺寸一个法兰平面的宽度，所以可以利用盖板对底座上的批量蓝宝石产品同时进行非抛光部位的遮盖，整个治具简单个体不至于过小，不仅寿命长，可以连续使用10-15模，而且可以一次性将蓝宝石产品装满治具，避免一个一个装夹，提高了装夹效率；蓝宝石抛光完成后，取下盖板，使用工具盘可以一次性取出组合治具内所有蓝宝石产品，避免一个个取介子和产品，方便快捷，效率极高，节省了大量人力；同时组合治具结构简单，部件少，使用CNC机台和注塑方法都可以加工，易于维护，节省了大量物料成本；总之，本发明的组合治具抛光蓝宝石产品效率高，寿命长，易于加工和维护，可以节省大量人力物力，有利于提高经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图：

图1是蓝宝石产品的结构示意图；

图2是底座的结构示意图；

图3是盖板的结构示意图；

图4是盖板穴位孔的俯视图；

图5是盖板穴位孔的剖视图；

图6是盖板和底座组合后的结构示意图；

图7是工具盘的结构示意图；

图8是底座和工具盘组装后的结构示意图；

图9是本发明的抛光方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

实施例一

参考图1，蓝宝石产品包括凹面和凸面，凹面包括位于中心的中心平面403、位于边缘的法兰平面401、连接于中心平面403和法兰平面401之间的环形弧面402，凸面包括圆弧凸面405和位于圆弧凸面405边缘的倒角404。本发明主要是用于对蓝宝石产品的凹面的中心平面403、环形弧面402进行加工。

参考图2-8，本实施例的应用于蓝宝石抛光的组合治具包括盖板1、底座2和工具盘3。

参考图2，底座2大致呈圆盘状。所述底座2上开设多个用于放置凹蓝宝石产品的底座穴位型腔22，蓝宝石产品凹面朝上放置在所述底座穴位型腔22中。多个所述底座穴位型腔22环绕所述底座2中心呈中心对称式分布，每一个所述底座穴位型腔22底部贯穿设置顶柱孔23。具体来说，全部的所述底座穴位型腔22环绕所述底座2中心呈中心对称式圆形分布，本实施例中所述底座2总共是提供了7个底座穴位型腔22，在其他实施例中，底座穴位型腔22还可以是其他数量。所述底座穴位型腔22是一个顶部开放的筒型槽，所述顶柱孔23是一个柱形孔，该柱形孔上下贯穿地开设在所述筒型槽的底部中心，所述顶柱孔23的径向尺寸小于所述筒型槽的径向尺寸。

参考图3-5，所述盖板1也是均大致呈圆盘状，所述盖板1的径向尺寸和底座2的径向尺寸大致相当，所述盖板1厚度远小于底座2的厚度，所述盖板1是抛光时用于盖在所述底座2上的。所述盖板1设置有与所述底座2上的多个所述底座穴位型腔22对应的多个盖板穴位孔12，多个所述盖板穴位孔12环绕所述盖板1中心呈中心对称式圆形分布，因为底座穴位型腔22总共是7个，所以盖板穴位孔12也是相应的7个，如果底座穴位型腔22数量变更，则盖板穴位孔12的数量也需要跟随调整。

所述盖板1盖在所述底座2上时，所述盖板穴位孔12位于对应的底座穴位型腔22上方，所述盖板穴位孔12的径向尺寸小于底座穴位型腔22的径向尺寸一个法兰平面401的宽度从而覆盖保护所述法兰平面401不被抛光并仅露出蓝宝石产品凹面需要抛光的其他部位。

具体来说，参考图4-5，所述盖板穴位孔12包括盖板穴位孔型腔122和盖板穴位孔遮盖片123，所述盖板穴位孔型腔122是在整个所述盖板1的厚度方向上是上下贯通的一个柱形通孔。所述盖板穴位孔型腔122的径向尺寸与所述底座穴位型腔22相当，从用于和所述底座穴位型腔22一样在径向方向上固定蓝宝石产品，防止加工时蓝宝石产品晃动。

所述盖板穴位孔遮盖片123是自所述盖板穴位孔型腔122顶部边缘沿径向方向延伸形成的环形凸缘，所述环形凸缘的形状和尺寸与所述法兰平面401一致以遮盖所述法兰平面401使其不被抛光。所述盖板穴位孔遮盖片123围合形成盖板穴位孔通孔121以露出蓝宝石产品凹面需要抛光的其他部位，具体是露出图1中的蓝宝石产品的中心平面403和环形弧面402。如此，蓝宝石产品在径向方向上被底座穴位型腔22的柱形侧壁、盖板穴位孔型腔122的柱形侧壁同时限制住，在上下方向上被底座穴位型腔22的底壁以及盖板穴位孔遮盖片123上下限制住。

结合图2、3，所述盖板1上开设多个用于定位所述盖板1和所述底座2以及取放所述盖板1的第一定位孔11，具体是三个第一定位孔11，三个所述第一定位孔11环绕所述盖板1中心呈正三角形分布在多个所述盖板穴位孔12的外切圆的外边。所述底座2上开设与多个所述第一定位孔11对应的多个第二定位孔21，所述盖板1置于所述底座2上时通过对准所述第一定位孔11和所述第二定位孔21实现上下正对组装，具体是三个第二定位孔21，三个第二定位孔21环绕所述底座2中心呈正三角形分布在多个所述底座穴位型腔22的外切圆的外边。

参考图6，抛光时，将多个蓝宝石产品4凹面朝上地放入所述底座2的多个所述底座穴位型腔22中；再将所述盖板1盖在所述底座2上并调整盖板1的角度使第一定位孔11和所述第二定位孔21对准，则盖板穴位孔型腔122即是位于对应的底座穴位型腔22上方，盖板穴位孔遮盖片123覆盖所述法兰平面401，盖板穴位孔通孔121露出蓝宝石产品凹面需要抛光的中心平面403和环形弧面402；然后，将所述底座2和所述盖板1一起放到抛光机台上面，启动机台抛光蓝宝石产品即可进行抛光。如此，本实施例无需使用单个介子保护蓝宝石产品非抛光部位，可以利用盖板1对底座2上的批量蓝宝石产品同时进行非抛光部位的遮盖，整个治具简单个体不至于过小，不仅寿命长，可以连续使用10-15模，而且可以一次性将蓝宝石产品装满治具，避免一个一个装夹，提高了装夹效率。

参考图7，所述工具盘3主要是用于一次性卸下所有的蓝宝石产品，其也是均大致呈圆盘状，径向尺寸和底座2的径向尺寸大致相当。所述工具盘3上设置有与各个顶柱孔23对应的多个顶柱32，顶柱32的尺寸与顶柱孔23相适配，多个所述顶柱32环绕所述工具盘3中心呈中心对称式圆形分布，所述底座2与所述盖板1分离后置于所述工具盘3上时，各个所述顶柱32顶入各自对应的顶柱孔23从而将所述底座2上的蓝宝石产品一次性顶出。因为底座穴位型腔22总共是7个，即顶柱孔23的数量是7个，所以顶柱32也是相应的7个，如果底座穴位型腔22数量变更，则顶柱32的数量也需要跟随调整。

结合图6、8，蓝宝石产品抛光完成后，则可以将图6中的所述底座2和所述盖板1一起从机台取下，然后通过所述第一定位孔11抓取拿开所述盖板1，将装有蓝宝石产品的所述底座2放到所述工具盘3上面，工具盘3上的各个所述顶柱32被迫顶入各自对应的顶柱孔23顶到蓝宝石产品的凸面，从而将所述底座2上的蓝宝石产品一次性顶出。如此，使用工具盘3可以一次性取出组合治具内所有蓝宝石产品，避免一个个取介子和产品，方便快捷，效率极高，节省了大量人力。

优选地，所述工具盘3上凸出有与多个所述第二定位孔21对应的多个定位柱31，所述底座2置于所述工具盘3上时利用定位柱31穿过所述第二定位孔21实现上下正对组装，所述定位柱31具体是三个，三个所述定位柱31环绕所述工具盘3中心呈正三角形分布在多个所述顶柱32的外切圆的外边。

其中，所述定位柱31的高度高于所述顶柱32的高度，如此可以保证定位柱31插入第二定位孔21是先于所述顶柱32插入顶柱孔23的。

综上所述，本实施例具有以下有益效果：无需使用单个介子保护蓝宝石产品非抛光部位，而是利用盖板与底座配合，因为盖板穴位孔的径向尺寸小于底座穴位型腔的径向尺寸一个法兰平面的宽度，所以可以利用盖板对底座上的批量蓝宝石产品同时进行非抛光部位的遮盖，整个治具简单个体不至于过小，不仅寿命长，可以连续使用10-15模，而且可以一次性将蓝宝石产品装满治具，避免一个一个装夹，提高了装夹效率；蓝宝石抛光完成后，取下盖板，使用工具盘可以一次性取出组合治具内所有蓝宝石产品，避免一个个取介子和产品，方便快捷，效率极高，节省了大量人力；同时组合治具结构简单，部件少，使用CNC机台和注塑方法都可以加工，易于维护，节省了大量物料成本；总之，本发明的组合治具抛光蓝宝石产品效率高，寿命长，易于加工和维护，可以节省大量人力物力，有利于提高经济效益。

实施例二

参考图2，基于同一发明构思，本发明公开了一种基于实施例一所述的组合治具的抛光方法，所述方法包括：

S101：将多个蓝宝石产品凹面朝上地放入所述底座2的多个所述底座穴位型腔22中；

S102：通过上下对准所述第一定位孔11和第二定位孔21，将所述盖板1盖在所述底座2上，所述盖板穴位孔12位于对应的底座穴位型腔22上方，所述盖板穴位孔12覆盖所述法兰平面401并仅露出蓝宝石产品凹面需要抛光的其他部位；

S103：将所述底座2和所述盖板1一起放到抛光机台上面，启动机台抛光蓝宝石产品，抛光完成后，将所述底座2和所述盖板1一起从机台取下；

S104：通过所述第一定位孔11抓取拿开所述盖板1，上下对准所述第二定位孔21和定位柱31，定位柱31穿过第二定位孔21之后将装有蓝宝石产品的所述底座2放到所述工具盘3上面，各个所述顶柱32顶入各自对应的顶柱孔23顶到蓝宝石产品的凸面，从而将所述底座2上的蓝宝石产品一次性顶出。

更多内容可以参考实施例一，此处不再赘述。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素，但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，在不脱离本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。