复眼模芯修复抛光方法

技术领域

本发明涉及玻璃二次成型领域，特别是涉及一种复眼模芯的修复抛光方法。

背景技术

复眼透镜是由多个小透镜制作在一起构成的一个整体透镜，经常用在照明光学系统中，为了使光源发射出的光线以相同的亮度投射到液晶板上，需要使用复眼透镜将照明光均匀化，光的均匀度可提高到95％以上。

复眼透镜是使用模具通过高温模压的方式加工而成，模具是由模芯和模套构成，模芯的表面具有几十到上百个小单元格，每个小单元格长宽0.3mm*0.3mm以上，每个单元格具有相同的R，模芯表面的质量直接影响复眼透镜的表面质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可使复眼模芯达到模压要求的复眼模芯修复抛光方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：复眼模芯修复抛光方法，该方法包括以下步骤：

1)使用砂纸对复眼模芯四周加工产生的毛刺进行去除；

2)复眼模芯表面均匀涂抹金属研磨膏，使用竹条的摩擦头包裹砂纸，在每一个小单元格上往复抛光，肉眼观察无明显加工线痕；

3)复眼模芯表面均匀涂抹金属研磨膏，使用竹条的摩擦头包裹砂纸，在每一个小单元格上往复抛光，使其表面粗糙度达到35～45nm；

4)根据复眼模芯的曲率R，选择相同曲率R的丸片对小单元格曲率R进行修复，丸片的外径大于小单元格长宽对角线的长度；

5)复眼模芯用清水洗净后吹干，在其单元格表面均匀涂抹研磨膏，用柔软无尘纸巾擦拭干净，再用无尘纸巾沾无水乙醇将复眼模芯表面擦拭干净，直至无残留研磨膏；

6)在复眼模芯单元格表面均匀涂抹金属研磨膏，使用竹条的摩擦头包裹砂纸，在每一个小单元格上往复抛光，使其表面粗糙度达到20～30nm；

7)复眼模芯棱线合格后，使用砂纸修复抛光，使其表面无丸片修复的丸片线痕，表面粗糙度达到10～20nm。

进一步的，步骤2)所述竹条由手柄和摩擦头构成，所述摩擦头插入手柄中，所述摩擦头尺寸根据不同复眼模芯小单元尺寸而定。

进一步的，所述步骤2)、3)修复时，将复眼模芯固定在基座上进行修复。

进一步的，步骤4)所述丸片采用3000#树脂结合剂的金刚石丸片。

进一步的，步骤1)、2)所述砂纸采用2000#砂纸；步骤3)所述砂纸采用3000#砂纸；步骤6)所述砂纸采用5000砂纸；步骤7)所述砂纸采用7000砂纸。

进一步的，步骤4)采用模具修复装置进行修复，所述模具修复装置包括水桶、泵、漏水管、接水盆、移动滑台、模具固定座、变速电机、磨头夹具、电控柜、软管和机架，所述水桶放置在机架下，所述泵放置在水桶底部，所述软管一端与泵相连，另一端设置在模具固定座上；所述机架上设置有接水盆，所述接水盆上设置有漏水管，所述漏水管另一端放入水桶中；所述接水盆上设置有移动滑台；所述移动滑台上设置模具固定座，所述模具固定座后侧接有导流管；所述机架顶部安装有变速电机，所述变速电机轴端固定有装夹不同规格的丸片的磨头夹具；所述机架上安装有电控柜，所述电控柜控制泵、变速电机和移动滑台。

更进一步的，所述移动滑台的X轴、Y轴和Z轴三个方向均由伺服电机驱动。所述X轴和Y轴移动行程为0～100mm，Z轴移动行程为0～50mm。

更进一步的，所述模具固定座尺寸比移动滑台大；所述变速电机电压为380V，功率为370W，转速范围是0～750r/min；所述变速电机内置有减速器。

进一步的，所述步骤4)是：将待修复复眼模芯固定在模具固定座上；根据复眼模芯找到对应规格的丸片，将其安装在磨头夹具上锁紧；操作电控柜启动泵，调节至合适流量，并使修复时磨削液一直浇注；操作电控柜启动变速电机，调节至合适速度；在电控柜上设置XYZ移动距离、次数和时间参数，点击启动后，自行进行复眼模芯修复；修复完成后使用10倍眼规确认复眼模芯的每个小单元格是否合格，若有划伤或没有修复到位要对丸片进行调整，然后再重新对所有小单元格进行修复；若小单元格中心未修复到位则缩小丸片R值，复眼模芯单元格外沿未修复到位则加大丸片R值，然后再重新对所有小单元格进行修复；用10倍眼规确认复眼模芯每一个小单元格是否修复到位，直到复眼模芯的所有小单元格修复合格。

本发明的有益效果是：可有效解决复眼模芯抛光过程中的小单元格曲率R变形和表面粗糙的问题，保证复眼模芯的尺寸精度并达到表面粗糙度为10～20nm，满足复眼模芯的模压要求。

附图说明

图1是竹条的结构示意图。

图2是采用竹条修复复眼模芯的示意图。

图3是采用丸片修复复眼模芯的示意图。

图4是本发明的模具修复装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的复眼模芯修复抛光方法包括以下步骤：

1)复眼模芯使用精雕机加工后，表面有一定的加工刀痕，表面粗糙度在50nm左右，对精雕机加工完的复眼模芯在10倍显微镜下初步确认棱线是否有变形，合格的情况下，使用2000#砂纸对复眼模芯四周加工产生的毛刺进行去除；

2)使用剪刀将2000#、3000#、5000#、7000#砂纸裁剪成长条，砂纸宽度应比单元格纵向宽度窄0～0.1mm，再选择合适的包裹砂纸的竹条，竹条摩擦头的宽度比砂纸的宽度略小即可，如图1所示，竹条由手柄1和摩擦头2构成，手柄1整体呈椭圆体，长轴约60mm，短轴约24mm，表面缠绕电工胶布，起到防汗防滑的作用；摩擦头2长度约15mm，宽度有多重规格，根据不同复眼模芯小单元尺寸而定，使用时插入手柄1即可；

3)初修加工线痕：复眼模芯表面均匀涂抹一层金属研磨膏，使用竹条的摩擦头2包裹2000#砂纸，在每一个小单元格上往复抛光，肉眼观察无明显加工线痕；该步骤采用2000#砂纸，高于2000#砂纸无法快速将毛刺去除，低于2000#砂纸较粗糙，会造成后续工序无法消除2000#砂纸的痕迹；

4)精修加工线痕：复眼模芯表面均匀涂抹一层金属研磨膏，使用竹条的摩擦头2包裹3000#砂纸，在每一个小单元格上往复抛光，10倍显微镜下观察无明显加工线痕，使其表面粗糙度达到35～45nm；

上述步骤3)、4)纯手工修复复眼模芯时，需要将复眼模芯采用螺钉固定在基座15上进行修复，如图2所示，以防止复眼模芯打滑对复眼模芯造成伤害，也方便修复时发力。

5)丸片修复保证曲率R：通过初修和精修，在修复过程中会导致小单元格曲率R发生变化，通过丸片16对小单元格曲率R进行修复，如图3所示；根据复眼模芯的曲率R，选择相同曲率R的丸片16，丸片16的外径大于小单元格长宽对角线的长度即可，丸片16选择3000#树脂结合剂的金刚石丸片，表面光滑，外圆无缺陷；一般丸片分两种，金属结合剂的丸片和树脂结合剂的丸片，金属结合剂的丸片较硬，而树脂结合剂的丸片相对较软，不易产生划伤；

6)丸片修复好后的复眼模芯用清水洗干净，采用高压空气吹干，在其单元格表面均匀涂抹一层研磨膏，用柔软无尘纸巾擦拭干净，再用无尘纸巾沾无水乙醇将复眼模芯表面擦拭干净，直至无残留研磨膏；

7)精修加工线：在复眼模芯单元格表面均匀涂抹一层金属研磨膏，使用竹条的摩擦头2包裹5000#砂纸，在每一个小单元格上往复抛光，使其表面粗糙度达到20～30nm；

8)复眼模芯送检棱线合格后，再使用7000#砂纸修复抛光，使其表面无丸片修复的丸片线痕，表面粗糙度达到10～20nm，达到所需要的表面光洁度、尺寸和棱线要求；

9)复眼模芯修复完后，先用10倍眼规初步确认，再用显微镜确认表面质量无误后，才能装配到模套中使用。

上述步骤5)丸片修复保证曲率R采用专用模具修复装置，如图4所示，机架13采用40×40×4方钢焊接而成，表面除锈后白色喷塑，下侧镂空，以便于放置水桶3，水桶3底部放置泵4，软管14一端与泵4相连，另一端设置在模具固定座8上，泵4通过软管14将磨削液抽至模具固定座8上侧；机架13上设置有接水盆6，接水盆6上设置有漏水管5，漏水管5另一端放入水桶3中，接水盆6的主要作用是接装从软管14流出的磨削液，并通过漏水管5将磨削液回流至水桶3里，形成了一个闭合的循环，使得磨削液可以重复使用，极大地节约了成本；磨削液采用玻璃加工切削液，其兑水比例为1L：20kg；机架13、水桶3和泵4均采用304不锈钢材料制成，该牌号钢具有良好的耐腐蚀性，机械强度极高，软管14采用PA材料制成，该材料具有很高的机械强度，且耐油、耐酸碱，具备良好的耐候性，可防止水桶3、泵4、接水盆6和软管14被磨削液腐蚀；接水盆6上设置有移动滑台7，该滑台的X轴、Y轴和Z轴三个方向均由伺服电机驱动，可根据不同复眼模芯的要求自行设置修模移动的距离，代替原来手工移动模具，极大地提高了修模精度。X轴和Y轴移动行程均为0～100mm，Z轴方向移动行程为0～50mm，其调节精度均可以达到±0.005mm；移动滑台7上设置模具固定座8，模具固定座8通过螺栓固定复眼模具；模具固定座8后侧接有导流管10，将磨削液导流至接水盆6中，并且模具固定座8尺寸比移动滑台7大，以便遮挡溅射出来的磨削液；机架13顶部安装有变速电机9，变速电机9电压为380V，功率为370W，其转速可根据实际需要进行调节，转速范围为0～750r/min，变速电机9内置有减速器，具有较大力矩；变速电机9轴端固定有磨头夹具11，可根据不同模具装夹不同规格的丸片16；机架13上还安装有电控柜12，电控柜12控制泵4、变速电机9和移动滑台7。

上述修复装置的模具修复方式是：将待修复复眼模芯安放在模具固定座8上，并用螺栓固定好；根据复眼模芯找到对应规格的丸片16，将其安装在磨头夹具11上，并锁紧；操作电控柜12的按钮启动泵4，调节至合适流量；修复复眼模芯时磨削液必须一直浇注，不能无液修复；操作电控柜12的旋钮启动变速电机9，调节至合适速度；在电控柜12的面板上设置XYZ移动距离、次数和时间等参数，点击启动后，自行进行模芯修复；修复完成后使用10倍眼规确认复眼模芯的每个小单元格是否合格，若有划伤或没有修复到位要对丸片16进行调整，然后再重新对所有小单元格进行修复；若小单元格中心未修复到位则缩小丸片R值，复眼模芯单元格外沿未修复到位则加大丸片R值，然后再重新对所有小单元格进行修复；用10倍眼规确认复眼模芯每一个小单元格是否修复到位，直到复眼模芯的所有小单元格修复合格才算整个复眼模芯修复工作完成。