[發(fā)明專利]一種多功能的基片磨拋裝置及其磨拋方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210018459.5
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN102554760A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康仁科;朱祥龍;董志剛;馮光;郭東明
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: B24B37/013
• 分類號: B24B37/013;B24B37/07;B24B37/27;B24B29/00;B24B47/20
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 關(guān)慧貞

1.一種多功能的基片磨拋方法，其特征是，基片磨拋方法采用三種方式：

1)當(dāng)采用軸向切入式磨拋方法加工圓片狀基片時，將被加工基片W置于吸盤(12)上，工作臺(3)在進(jìn)給機構(gòu)(8)的驅(qū)動下沿水平方向朝(b)箭頭方向前移至磨削主軸單元(18)的下方，將圓片狀基片(W)的中心位于磨輪(15)的外邊緣處，保持工作臺(3)在水平方向上位置固定；

2)當(dāng)采用徑向切入式磨拋方法加工方片狀基片時，磨削主軸單元(18)的磨輪(15)轉(zhuǎn)動方向為(e)向旋轉(zhuǎn)；同時，磨削主軸單元(18)在電機(26)正轉(zhuǎn)時沿磨削進(jìn)給方向的(d)向下進(jìn)給，保持磨削主軸單元(18)在磨削進(jìn)給方向上位置固定；

3)當(dāng)采用小直徑磨輪或拋輪時，采用留邊磨拋方法實現(xiàn)留邊磨削或留邊拋光，小直徑磨輪或拋輪的直徑略小于被加工基片(W)的半徑，將被加工基片(W)置于吸盤(12)上；

當(dāng)采用上述方法中任意一種方式磨削時，先將被加工基片(W)吸附在所述的吸盤(12)上，所述的吸盤(12)由多孔陶瓷材料制成圓盤狀，進(jìn)給機構(gòu)(8)驅(qū)動所述的工作臺(3)沿水平方向朝(a)向移至所述的磨削主軸單元(18)下方，所述的磨削電機主軸(17)驅(qū)動所述的磨輪(15)沿磨輪轉(zhuǎn)動方向的(e)方向轉(zhuǎn)動，所述的電機(26)或所述的氣缸(39)驅(qū)動所述的磨削主軸單元(18)沿磨削進(jìn)給方向(d)向上進(jìn)給磨削基片(W)，所述的測力裝置(10)將監(jiān)測的磨削力傳輸給控制系統(tǒng)，控制磨削力等于預(yù)設(shè)值，當(dāng)所述的測厚裝置(13)檢測到基片(W)達(dá)到預(yù)設(shè)的厚度后，所述的磨削主軸單元(18)沿所述的磨削垂直導(dǎo)軌(23)上升退刀，自此完成基片W的磨削；所述的進(jìn)給機構(gòu)(8)驅(qū)動所述的工作臺(3)沿水平方向朝(a)向移至所述的拋光主軸單元(35)下方，所述的拋光電機主軸(36)驅(qū)動所述的拋輪(37)沿拋輪轉(zhuǎn)動方向的(h)方向轉(zhuǎn)動，所述的電機(26)或所述的氣缸(39)驅(qū)動所述的拋光主軸單元(35)沿拋光進(jìn)給方向(g)向上進(jìn)給磨削基片(W)，所述的測力裝置(10)將監(jiān)測的拋光壓力傳輸給控制系統(tǒng)，控制拋光壓力等于預(yù)設(shè)值，拋光結(jié)束后，所述的拋光主軸單元(35)沿所述的拋光垂直導(dǎo)軌(30)上升退刀，自此完成基片(W)的拋光，所述的測力裝置(10)分別檢測出磨削過程中的磨削力或拋光過程中的拋光壓力，并將檢測數(shù)據(jù)向控制系統(tǒng)輸送，保證磨削力或拋光壓力等于預(yù)設(shè)壓力；所述的工作臺(3)在所述的進(jìn)給機構(gòu)(8)的驅(qū)動下沿水平方向朝(a)向移出拋光加工區(qū)進(jìn)行卸片。

2.一種多功能的基片磨拋裝置，其特征在于，磨拋裝置采用由磨削主軸單元和拋光主軸單元組成的雙主軸結(jié)構(gòu)，在一臺裝置上完成基片的磨削和拋光加工；基片磨拋裝置具有長方體狀的基座(1)，在基座(1)的上面固定著一對水平導(dǎo)軌(5)，導(dǎo)引滑塊(6)裝在水平導(dǎo)軌(5)上，滑板(7)與導(dǎo)引滑塊(6)固結(jié)，滑板(7)安在工作臺(3)的下面，即通過導(dǎo)引滑塊(6)和滑板(7)將工作臺(3)嵌合在一對水平導(dǎo)軌(5)上；底座(9)安裝在工作臺(3)的上面；在底座(9)的上表面安裝有用于在線測量磨削力的圓環(huán)狀的測力裝置(10)，測厚裝置(13)安裝在工作臺(3)上；安裝在工作臺(3)中心的工件電機主軸(11)是套在測力裝置(10)的內(nèi)部，吸盤(12)安裝在工件電機主軸(11)頂部，進(jìn)給機構(gòu)(8)與工作臺(3)連接；

立柱(2)安裝在基座(1)的中部，在立柱(2)的前側(cè)面固定安裝有一對磨削垂直導(dǎo)軌(23)，沿垂直進(jìn)給方向(c)或(d)向移動的磨削主軸單元(18)安裝在磨削垂直導(dǎo)軌(23)上；沿拋光進(jìn)給方向(f)和(g)向移動的一對拋光垂直導(dǎo)軌(30)固定在立柱(2)的后側(cè)面，拋光主軸單元(35)安裝在拋光導(dǎo)軌(30)上；磨削主軸單元(18)和拋光主軸單元(35)通過懸掛機構(gòu)(25)相互連接，懸掛機構(gòu)(25)通過牽引繩(28固定在立柱(2)頂部的前支撐座(27)和后支撐座(29)上。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基片磨拋裝置，其特征在于，所述的磨削主軸單元(18)具有主軸座(19)，在主軸座(19)的內(nèi)部安裝有磨削電機主軸(17)，磨削電機主軸(17)下端安裝有沿e方向轉(zhuǎn)動的磨輪(15)；主軸座(19)安裝在溜板(21)上，在溜板(21)上裝有導(dǎo)引滑塊(22)，溜板(21)通過導(dǎo)引滑塊(22)嵌合在一對磨削垂直導(dǎo)軌(23)上做移動；固定于溜板(21)背面的絲杠機構(gòu)(24)在頂端和電機(26)相連接；所述磨削電機主軸(17)可驅(qū)動所述磨輪(15)沿磨輪轉(zhuǎn)動方向的(e)方向轉(zhuǎn)動，所述電機(26)可驅(qū)動磨削主軸單元(18)沿磨削進(jìn)給方向(c)或(d)向進(jìn)行升降運動，同時也可以驅(qū)動所述拋光主軸單元(35)沿拋光進(jìn)給方向的(f)和(g)向上進(jìn)行升降運動，從而實現(xiàn)定程磨削的進(jìn)給控制方式；

所述的拋光主軸單元(35)具有主軸座(33)，在主軸座(33)的內(nèi)部安裝有拋光電機主軸(36)，拋光電機主軸(36)下端安裝有沿(h)方向轉(zhuǎn)動的拋輪(37)，主軸座(33)安裝在溜板(32)上，在溜板上(32)裝有導(dǎo)引滑塊(31)，溜板上(32)通過導(dǎo)引滑塊(31)嵌合在一對拋光垂直導(dǎo)軌(30)上做移動，拋光主軸單元(35)沿拋光進(jìn)給方向(f)或(g)向上移動；氣缸(39)平行安裝在拋光垂直導(dǎo)軌(30)得下端；氣缸(39)帶動拋光主軸單元(35)沿拋光進(jìn)給方向的(g)向下降或(f)向上升，在牽引繩(28)的牽引下，磨削主軸單元(18)同時沿磨削進(jìn)給方向的(c)向上升或(d)向下降；

所述的懸掛機構(gòu)(25)由牽引繩(28)分別固定在立柱(2)頂部的前支撐座(27)和后支撐座(29)上，滑輪A(41)和滑輪B(42)安裝在前支撐座(27)上，滑輪C(43)和滑輪D(45)安裝在后支撐座(29)上，滑輪E(44)和滑輪F(46)安裝在溜板(32)側(cè)面；一端固定在溜板(21)左上的牽引繩(28)分別繞過滑輪A(41)、滑輪C(43)、滑輪E(44)、滑輪F(46)、滑輪D(45)和滑輪B(42)，最后固定在溜板(21)右上；牽引繩(28)將所述的磨削主軸單元(18)和所述的拋光主軸單元(35)相連，從而使所述的磨削主軸單元(18)和所述的拋光主軸單元(35)彼此為配重，保證所述的磨削主軸單元(18)和所述的拋光主軸單元(35)具有相同的位移量。