[發明專利]切割機自補償轉角裝置

無效

• 申請號: 201210487283.8
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102975105A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 孟博
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B24B27/06
• 分類號: B24B27/06;B28D5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種切割機的轉角傳動裝置，特別是一種結構設計合理、工作性能可靠的切割機用剖分蝸輪轉角裝置。它適用于切割機平臺切割轉角裝置的補償，也可用于其它同類設備的轉角裝置的自補償。

背景技術

砂輪切割機是加工各種半導體等圓晶基片及其他類似基片的專用切割設備，它是半導體生產過程中一個重要的裝備，主要用于半導體芯片、熱敏電阻、B超換能頭、太陽能電池等產品的加工。砂輪切割機是利用微細顆粒金剛石粉末制成的厚度最小為0.02mm的薄片砂輪刀，在0.1～400m/s的切割線速度下，使砂輪刀片沿被切件的分割線切進。有的只切進硅片厚度的一半，然后再采用人工掰斷的方法分開，也有采用切透整個硅片厚度的方法分開。在工控機控制下的X、Y、Z、θ四個方向微電機的精密驅動下，通過X、Y、Z向的往復運動以及θ向360°的轉動，按照預設的尺寸將大晶圓分割，從而得到單個的小管芯。θ向的轉動精確與否決定所切工件形狀的準確與否。切割機工作時，θ向的轉動精確，是一個很重要的定位指標。如果這個指標的誤差過大，就會影響切割的加工尺寸，還會增加制造成本和操作人員的勞動強度。

目前切割機上采用普通蝸輪蝸桿結構的轉角裝置，通常是蝸輪齒槽的一個側面與蝸桿齒槽的一個相應側面嚙合，這樣就造成運行一段時間以后齒槽側面發生磨損，當蝸桿帶動蝸輪反轉時就會產生一定的空程量，當空程量隨齒槽磨損程度逐漸增大，轉角就會出現誤差，而且工作臺在工作中會產生抖動，致使加工精度降低，加工質量下降，結果是產品合格率下降，生產成本增加。為解決類似問題，專利公告號為CN2823688Y的“軋輥磨床用剖分蝸輪”提出利用剖分蝸輪進行自補償，但其在結構上存在以下缺陷：首先，上蝸輪與下蝸輪的周面共同為蝸輪齒面，但從該專利公開附圖中可以看到上述的蝸輪齒面360°范圍內并不全是上蝸輪與下蝸輪的周面組合，即該蝸輪在其連接結構處只有下蝸輪的周面與蝸桿接觸，故該蝸輪不能在旋轉360°范圍內均可達到自補償目的，只能做小角度調整。一旦該蝸輪旋轉到其連接結構處，就只有下蝸輪齒與蝸桿接觸，剖分蝸輪就起不到補償作用；第二，其連接結構實質上為壓縮彈簧，該壓縮彈簧一端壓裝于上蝸輪周面卡口，另一端壓裝在與下蝸輪連接的銷柱上，在壓縮彈簧壓力的作用下，機構旋轉到連接結構處時，上下蝸輪齒極易錯開，機構無法轉回到正確的嚙合位置；另外，該剖分蝸輪的自補償是通過三組壓縮彈簧頂緊來實現的。壓縮彈簧易失穩，工作中任意一組壓縮彈簧彎曲失穩，都會造成機構抖動，影響轉角精度及加工精度，故其穩定性不好，仍需進一步改進。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種結構設計合理、工作性能可靠的切割機用自補償蝸輪轉角裝置，從根本上解決現有切割上使用的蝸輪蝸桿傳動機構存在的易磨損、震動大、致使切割機轉角精度及加工精度低等問題，使蝸桿與蝸輪嚙合時不會出現空程量，使切割機的轉角長期保持高精度，提高機構的穩定性，從而提高了產品的合格率，降低了生產成本。

本發明的技術方案是：該切割機用自補償蝸輪轉角裝置包括組裝在中心軸上的剖分蝸輪及與剖分蝸輪相互嚙合的蝸桿，其技術要點是：剖分蝸輪的下蝸輪的凸臺上套裝有上蝸輪，所述上、下蝸輪的周面完整且分別構成所述剖分蝸輪的上、下齒面，分別與所述蝸桿同一齒槽的左右齒面緊密接觸，所述剖分蝸輪內部嵌裝有拉伸彈簧，所述拉伸彈簧兩端分別與上、下蝸輪連接，所述上、下蝸輪端面壓靠在一起并利用螺釘限制其相對周向位移。

所述剖分蝸輪與所述中心軸之間設置深溝球軸承，所述剖分蝸輪上、下端面處分別設置小、大推力軸承，所述小推力軸承上端面設有鎖緊螺母。

本發明的優點和所產生的積極的技術效果是：本發明利用拉伸彈簧拉緊帶動上、下蝸輪的齒面分別與蝸桿齒槽的左、右齒面靠緊，這樣就保證了蝸桿與蝸輪嚙合的零間隙，消除間隙也就消除了蝸輪反轉時的空程量，它結構設計合理，性能安全可靠，從根本上解決了現有切割上使用的蝸輪蝸桿傳動機構存在的易磨損、震動大、致使切割機轉角精度及加工精度低等問題，對切割機的切割質量提供了可靠的作業保障，而且降低了維修成本，明顯延長切割機的使用壽命，顯著提高工作效率和減少維護人員的勞動強度。采用拉伸彈簧來實現剖分蝸輪的自補償的功能，把拉伸彈簧鑲嵌在剖分蝸輪的內部，這樣就可以360°任意旋轉，蝸輪不會出現補償失效的問題。在安裝時，上、下蝸輪利用螺釘來限位，保證上、下蝸輪之間不會出現錯齒，保證了轉角機構的可靠性、穩定性。其合理的設計提高了產品的合格率，降低了生產成本。

附圖說明

以下結合附圖對本發明作進一步描述。

圖1是本發明裝于中心軸上的軸向剖視圖。