[發明專利]Z向工作臺上的重力平衡裝置及切割機

有效

• 申請號: 201110241118.X
• 申請日: 2011-08-22
• 公開（公告）號: CN102284973A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 佀海燕;楊樹文;秦江;胡章坤
• 申請（專利權）人: 北京中電科電子裝備有限公司
• 主分類號: B26D7/20
• 分類號: B26D7/20
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;趙愛軍

技術領域

本發明涉及一種避免或減少不平衡力的裝置，特別是涉及一種Z向工作臺上的重力平衡裝置及切割機。

背景技術

切割機屬于一種半導體后封裝專用設備，主要用于硅集成電路、發光二極管、壓電陶瓷、石英、鈮酸鋰、砷化鎵、玻璃、藍寶石、氧化鋁和氧化鐵等材料的分割劃切。切割機是通過高速空氣靜壓主軸帶動金剛石刀片高速旋轉，將晶圓沿切割道進行切割或劃槽的設備。在工作過程中，該設備的Z向工作臺的運動部件帶動空氣靜壓主軸在劃切過程中沿豎直方向做頻繁地快速往復運動，在刀具測高過程中做低速運動。因此對Z向工作臺的運動部件要求重復精度高，低速時不易產生爬行，頻繁換向時易于啟動，剛度高，運動平穩、誤差小。

現有的切割機的Z向工作臺的運動部件大多由滾珠絲杠傳動機構帶動，而滾珠絲杠基本無自鎖，為防止當切割機的控制系統突然斷電時，Z向工作臺的運動部件因重力作用而下滑，現有的切割機的Z向工作臺都安裝有保護裝置，這種保護裝置一般有制動器鎖緊、液/氣壓平衡及重力配重幾個種類。

其中，制動器鎖緊裝置是利用摩擦力平衡運動部件的重力：當運動部件工作時，鎖緊機構不起作用；只有當運動部件停止時，鎖緊機構的摩擦力才起平衡作用。此方法的最大缺點是，制動器的響應時間必須具有很高的靈敏度，否則對移動部件的定位精度會產生較大的影響。

液/氣壓平衡裝置是在運動部件重力G的相反方向增加一個與其相等的液/氣壓力F，抵消其重力的作用。但是，當運動部件的速度、加速度較大時，往往會出現液壓沖擊、驅動過載等問題。氣壓平衡可以使運動部件達到理想的速度和加速度，但是氣壓平衡機構的體積較大，增大整機的體積，而且運行噪音也大。

重物配重的保護裝置是按運動部件的重量配以同等重量的平衡塊。重物配重結構簡單，但是，重物配重需要占用較大的安裝空間。另外，由于運動部件與配重塊之間采用的是非剛性連接，運動部件向下運動時，運動慣量等于運動部件慣量與配重塊慣量之和；運動部件向上運動時，總運動慣量僅為運動部件慣量，運動加速度必須小于配重塊自由落體加速度，這使運動部件的速度和加速度受到限制。所以，在高精度、高速度的切割機設備中，不適合選用重物配重的保護裝置。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單的Z向工作臺上的重力平衡裝置。安裝這種重力平衡裝置的Z向工作臺工作時運行噪音較小，既可以解決滾珠絲杠不能自鎖問題，又能消除Z向工作臺負載重力的不利影響，適合于高精度、高速度的切割機設備。

本發明要解決的另一技術問題是提供一種運行噪音較小的，既可以解決滾珠絲杠不能自鎖問題，又能消除Z向工作臺負載重力的不利影響的切割機。

本發明實施例的Z向工作臺上的重力平衡裝置，所述Z向工作臺包括基座、可轉動安裝于所述基座上的絲杠、所述絲杠上安裝通過所述絲杠轉動可相對所述基座運動的溜板，所述重力平衡裝置包括固定于所述基座上并向所述溜板提供向上的力的彈性裝置。

優選的，所述彈性裝置為拉簧，所述拉簧的上端固定在所述基座上，所述拉簧的下端固定于所述溜板上。

優選的，所述重力平衡裝置還包括第一拉桿、第二拉桿，所述拉簧的上端與所述第一拉桿固定連接，所述拉簧的下端與所述第二拉桿固定連接，所述第一拉桿固定于所述基座上，所述第二拉桿固定于所述溜板上。

優選的，所述拉簧的中心線、所述的第一拉桿的中心線、所述第二拉桿的中心線處于一條直線上。

優選的，所述重力平衡裝置還包括第一安裝板、第二安裝板，所述第一安裝板與所述第一拉桿連接，所述第一拉桿通過所述第一安裝板固定于所述基座上，所述第二安裝板與所述第二拉桿連接，所述第二拉桿通過所述第二安裝板固定于所述溜板上。

優選的，所述重力平衡裝置還包括第一螺母、第二螺母，所述第一安裝板上開有長槽孔，所述第一拉桿穿過長槽孔后通過所述第一螺母、所述第二螺母固定于所述第一安裝板上，所述第一安裝板通過螺栓固定于所述基座上，所述第二拉桿伸入所述第二安裝板的螺孔內，所述第二拉桿與所述第二安裝板通過內外螺紋連接在一起，所述第二安裝板通過螺栓固定于所述溜板上。

本發明實施例的切割機，包括Z向工作臺，所述Z向工作臺包括基座、可轉動安裝于所述基座上的絲杠、所述絲杠上安裝通過所述絲杠轉動可相對所述基座運動的溜板，所述Z向工作臺上安裝有重力平衡裝置，所述重力平衡裝置包括固定于所述基座上并向所述溜板提供向上的力的彈性裝置。

優選的，所述彈性裝置為拉簧，所述拉簧的上端固定在所述基座上，所述拉簧的下端固定于所述溜板上。