Устройство для шлифования и полирования плоских поверхностей деталей

 

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для шлифования и полирования плоских поверхностей деталей свободным абразивом при нагружающем давлеп (Л ю 00 00 о ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН (5D 4 В 24 B 37/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ (21) 3950848/40-08 (22) 11.09.85 (46) 23.01.87. Бюл. Ф 3 (72) В.И.Ситников, В.А.Маковкин и А.M.Êîïûòèí (53) 621.923 ° 5(088.8) (56) Circuit manufacturing, 1975, N4, с. 81.

„„SU„„1284802 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ И

ПОЛИРОВАНИЯ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для шлифования и полирования плоских поверхностей деталей свободным абразивом при нагружающем давле1284802 нии, в частности полупроводниковых пластин и стекол фотошаблонов в элек тронной промышленности. Цель изобретения — повышение надежности в работе устройства и удобства эксплуатации.

Устройство содержит неподвижную станину 1, верхний шлифовальный диск 2, установленный с возможностью качания в вертикальной плоскости, механизмы нагружения и подъема верхнего шлифовального диска. Механизм подъема выполнен в виде двуцлечего рычага 10, один конец которого соединен с механизмом 11 нагружения, а другой закреплен на оси 12, взаимодействующей с: пружиной кручения в плоскости качания и установленной на направляющей 15, подпружиненной в вертикальной плоскоя сти относительно станины. Центр рычаИзобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для шлифования и полирования плоских поверхностей деталей свободным абразивом при нагружающем давлении, в ча- 5 стности полупроводниковых пластин и ,стекол фотошаблонов в электронной промышленности.

Цель изобретения — повышение надежности в работе устройства и удоб- 10 ства эксплуатации.1

На фиг.I схематично показано устройство для шлифования и полирования плоских поверхностей деталей; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство содержит неподвижную станину 1, верхний 2 и нижний 3 шлифовальные диски, установленные соос20 но и кинематически связанные с приводом 4 вращения их вокруг своей оси, сепараторы 5 с гнездами для размещения обрабатываемых деталей б (плас" тин, стекол фотошаблонов), образующих совместно с двумя цевочными колесами (не показан) с запрессованными цевками 7 планетарный механизм. Верхний шлифовальный диск 2 с посадочными отверстиями входит в зацепление с ниж30 ним диском 3 посредством поводков 8 га 10 соединен с верхним диском, при этом в направляющей 15 выполнена полость с установленными в ней фиксатором 18, входящим в зацепление с зубчатой рейкой 19, закрепленной на станине, и приводом фиксатора, выполненным в виде подпружиненного упора, взаимодействующего с фиксатором 18 посредством пальца. В направляющей 15 выполнена камера, в которой коаксиально расположены гидроупоры. Один из них установлен с возможностью взаимодействия с торцом рычага 10, а другой — с подпружиненным упором привода фиксатора. Рычаг механизма подьема выполнен составным из двух рычагов, соединенных осью качания в месте соединения с верхним шлифовальным диском. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. и соединен с механизмом подъема посредством шарнира 9.

Механизм подъема выполнен в виде двуплечего рычага 10, один конец ко- . торого соединен с механизмом 11 нагружения, а другой жестко закреплен на оси 12, снабженной пружиной 13 кручения в плоскости качания (фиг.4).

Рычаг 10 выполнен составным из двух рычагов, связанных между собой осью

14 качания в месте соединения рычага

10 с верхним шлифовальным диском.

Фиксация положения рычагов друг относительно друга осуществляется с помощью защелки (не показана).

Ось 12 установлена на направляющей 15, имеющей возможность верти-.. кальйого перемещения относительно станины 1 и подпружиненной пружиной

1á, усилие которой регулируется винтом 17. В полости направляющей 15 установлен фиксатор 18, выполненный в виде подпружиненного упора и входящий в зацепление с зубчатой рейкой

19, закрепленной на станине 1, и привод фиксатора, выполненный в виде подпружиненного упора 20, взаимодействующего с фиксатором 18 посредством пальца 21 и камеры 22, образованной корпусом 23 и двумя коаксиально рас положенными гидроупорами 24 и 25 раз1284802 ного диаметра (фиг.3). Упор 20 взаимодействует с гидроупором 25 малого диаметра, а торец рычага 10 — с гидроупором 24 большого диаметра. Усилие пружины упора 20 в три раза сильнее 5 усилия пружины фиксатора 18, В корпусе 23 камеры 22 расположен упор 26 для ограничения хода, установленный с,возможностью осевого перемещения и взаимодействия с гидроупором 25 малого диаметра.

Механизм 11 нагружения выполнен в виде винтовой пары и пружины, обеспечивающей плавность нагружения (не показаны), с приводом от вращающейся ручки 27 и снабжен уступом 28, входящим в паз 29 станины

Устройство работает следующим образом.

Перед началом цикла обработки вер-2 хний шлифовальный диск 2 находится в откинутом нерабочем положении 1 (фиг.2) для обеспечения доступа в зону обработки во время загрузки обрабатываемых деталей 6. Это положение уравновешено от вертикального перемещения пружиной 16 и от поворота на оси 12 пружиной 13 кручения. Детали

6, например тонкие кремниевые пластины, укладывают в гнезда сепараторов 5, размещенных на нижнем шлифовальном диске 3.

После этого двуплечий рычаг 10 с закрепленным к нему верхним шлифовальным диском 2 поворачивается по траектории качания в горизонтальное 1положение (вручную или с помощью привода) и зависает над поводками 8.

Уступ 28 механизма 11 нагружения в 40 этот момент вводится в паз 29 станины 1, а торец рычага 10 нажимает на гидроупор 24 большого диаметра, перемещая его влево. Масло в камере 22 благодаря избыточному давлению пере- 45 мещает гидроупор 25 малого диаметра вправо, который, взаимодействуя с упором 20, перемещает его также вправо. Палец 21, поворачиваясь по часовой стрелке под действием пружины . 50 упора 20 и самого упора 20, перемещает фиксатор 18 влево, обеспечивая тем самым, соприкосновение фиксатора 18 с зубчатой рейкой 19.

Вращая ручку 27 механизма 11 иагружения (вручную или от привода), обеспечивается вертикальное перемещение вниз дзуплечего рычага 10 механизма подъема, связанного с механизмом 11 нагружения, направляющей 15, фиксатора 18 и его привода, преодоле-. вая усилие пружины 16. Посадочные отверстия верхнего шлифовального диска

2 при этом входят в зацепление с поводками 8.

Предварительное нагружение (опус кание) производится до касания верхнего шлифовального диска 2 с пластинами 6. Фиксатор 18 в этот момент входит в зацепление с зубчатой рейкой 19, после чего включается привод

4 вращения дисков 2 и 3 и производится окончательное нагружение механизмом 1"1 нагружения до требуемой величины, Конец двуплечего рычага 10 со

„стороны фиксатора 18 не поднимается вверх, так как этому препятствует зацепление его с зубчатой рейкой 19.

Начинается процесс обработки.

В случае возможного разрыва полирующего материала при. большом давлении (500 кгс) и поломки сепараторов

5. верхний шлифовальный диск ? приподнимается на 1-1,5 мм, в результате чего происходит следующее. Так как площадь гидроупора 24 в 15 раз больше площади гидроупора 25, то и перемещение гидроупора 24 на единицу длины вызывает в 15 раз большее перемещение гидроупора 25. При приподнииании верхнего шлифовального диска 2 на

1-1,5 мм, а вместе с ним и рычага 10 механизма подъема торец рычага 10 отходит от гидроупора 24 на 0,3 мм, но под действием пружины упор 20 перемещает гидроупор 25 влево на величину

4,5 мм. Одновременно с этим .палец 21, поворачиваясь, перемещает фиксатор

18 вправо на 4,5 мм благодаря тому, что усилие пружин упора 20 в 3 раза сильнее усилия пружин фиксатора 18.

При этом фиксатор 18 выходит из зацепления с рейкой 19 и конец рычага

10 поднимается вверх под действием пружины 16. Происходит сброс давления, исключая тем самым повреждение рабочих поверхностей шлифовальных дисков 2 и 3.

Упор 26, служащий для ограничения хода гидроупора 25, регулирует величину отрыва диска 2 от .пластин 6. Чем меньше зазор между гидроупором 25 и упором 26, тем больше величина отрыва диска 2 от пластин 6, при кото- рой фиксатор t8 выходит из зацепления с рейкой 19, и наоборот. Данная регулировка необходима при смене типа об1284802 рабатываемых пластин и техпроцесса, Чем толще пластины и полирующий материал и больше биение нижнего диска, тем больше должна быть величина отрыва диска, и наоборот.

После окончания процесса обработки пластин снимается нагрузка механизмом

11 нагружения, останавливается вращение привода 4, оператор вручную (или с помощью привода) выводит иэ паза 29 станины 1 уступ 28 механизма 11 нагружения. В этот момент фиксатор 18 выходит из зацепления с рейкой 19, и рычаг 10 с верхним шлифовальным диском 2 поднимается под действием пружины 16 вертикально вверх, тем самым выводя поводки 8 без эаедания из посадочных отверстий диска 2, повышая удобство обслуживания. После вертикального подъема верхнего шлифовального диска на величину выхода его из зацепления с нижним диском 3 рычаг 10 вместе с диском 2 поворачивается на оси 12 качания в откинутое положение

1 (фиг.2) под действием противовесной пружины 13 кручения.

Такбе положение диска 2 обеспечивает удобство выгрузки пластин .6, в частности и прилипших, из гнезд сепараторов 5, расположеннных на нижнем диске 3. Затем, приводя защелку (не показана) в открытое положение, один из составных рычагов рычага 10

:,ь еханизма подъема, связанный с механизмом 11 нагружения поворачивается на оси 14 и приводит диск 2 в положение II (фиг.2). Производится выгрузка прилипших пластин б с верхнего диска 2. После этого рабочую поверхность диска 2 осматривают на возможные дефекты, промывают и переводят верхний диск 2 в положение 1, переводя защелку в закрытое положение. Тем самым обеспечивается удобный доступ к осмотру и промывке нижнего шлифовальногд диска 3. После этого начинается новый цикл обработки следующей партии пластин.

Формула изобретения

1. Устройство для шлифования и полирования плоских поверхностей деталей, содержащее станину, верхний шлифовальный диск, установленный с возможностью качания в вертикальной плоскости, механизм нагружения и подъема верхнего диска, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства и удобства эксплуатации, механизм подъема верхнего диска выполнен в виде соединенного с ним своей серединой двуплечего рычага, один конец которого связан с механизмом нагружения, а другой закреплен на оси качания диска, снабженной пружиной кручения и смонтированной в подпружиненной относительно станины в вертикальной плоскости направляющей, в полости которой размещены подпружиненный фик сатор, входящий в зацепление с закрепленной на станине рейкой, и привод фиксатора в виде подпружиненного упора, установленного с возможностью взаимодействия посредством шарнирно закрепленного пальца с фиксатором и с одним из коаксиально расположенных в камере, выполненной в направляющей,i гидроупоров, другой из которых предназначен для контакта с торцом рычага.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а40 ю щ е е с я тем, что двуплечий рычаг механизма подъема выполнен составным из двух рычагов, шарнирно связайных между собой в месте соединения с верхним диском.

A-А + gf E 3

1284802

Составитель А.Козлова

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пожо

Редактор И.Дербак

Тираж 712 Подписное

ВНИИТИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7508/17

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4