Устройство для шлифования и полирования плоских поверхностей деталей

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТЬНЕСНИХРЕСПУБЛИН 24 В 37/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ В 3)1 цгдп 8 1975 плоских паверхнос ным абразивом при"5 Гг 1 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение о ной обработке и мо вано для шлиАовани СТРОЙСТВО ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ ИВАНИЯ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕносится к абразивет быть использои полирования й деталей свободагружающем давле1284802 нии, в частности полупроводниковыхпластин и стекол Фотошаблонов в электронной промышленности. Цель изобретения - повышение надежности в работеустройства и удобства эксплуатации,Устройство содержитнеподвижную станину 1, верхний шлифовальный диск 2,установленный с возможностью качанияв вертикальной плоскости, механизмынагружения 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 качанияи установленной на направляющей 15,подпружиненной в вертикальной плоскоРсти 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 стности полупроводниковых пластин и ,стекол Фотошаблонов в электронной промышленности,Цель изобретения - повышение надежности в работе устройства и удоб ства эксплуатации.1На Фиг,1 схематично показано устройство для шлифования и полирования плоских поверхностей деталей; на Фиг.2 - разрез А-А на Фиг.1, на 15 фиг.3 - разрез Б-Б на Фиг.1. Устройство содержит неподвижную станину 1, верхний 2 и нижний 3 шлифовальные диски, установленные соос 20 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 от. верстиями входит в зацепление с ниж 30 ним диском 3 посредством поводков 8 га 1 О соединен с верхним диском, приэтом 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 18посредством пальца. В направляющей 15 выполнена камера, в которой коаксиально расположены гидроупоры. Одиниз них установлен с возможностью взаимодействия с торцом рычага 10, адругой - с подпружиненным упЬром привода Фиксатора, Рычаг механизма подьема выполнен составным из двух рычагов, соединенных осью качания в месте соединения с верхним шлифовальнымдиском, 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 1 б, 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 раз 1284802ного диаметра (фиг.З). Упор 20 взаимодействует с гидроупором 25 малого диаметра, а торец рычага 10 - с гицроупором 24 большого диаметра. Усилие пружины упора 20 в три раза сильнее 5 усилия пружины Фиксатора 1, В корпусе 23 камеры 22 расположен упор 26 для ограничения хода, установленный с,возможностью осевого перемещения и взаимодействия с гидроупором 25 10 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 1.Устройство работает следующим образом,Перед началом цикла обработки верхний шлийовальный диск 2 находится в откинутом нерабочем положении 1 (Фиг.2) для обеспечения доступа в зону обработки во время загрузки обрабатываемых деталей б, 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 сзакрепленным к нему верхним шлифовальным диском 2 поворачивается потраектории качания в горизонтальное1 положение (вручную или с помощью привода) и зависает над поводками 8.Уступ 28 механизма 11 нагружения в 40этот момент вводится в паз 29 станины 1, а торец рычага 10 нажимает нагидроупор 24 большого диаметра, перемещая его влево. Масло в камере 22благодаря избыточному давлению перемещает гидроупор 25 малого диаметравправо, который, взаимодействуя супором 20, перемещает его также вправо, Палец 21, поворачиваясь по часовой стрелке под действием пружины . 50упора 20 и самого упора 20, перемещает Фиксатор 18 влево, обеспечивая темсамым, соприкосновение фиксатора 18с 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, преодолевая усилие пружины 16. Посадочные отверстия верхнего шлифовального диска2 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 моментвходит в зацепление с зубчатой рейкой 19, после чего включается привод4 вращения дисков 2 и 3 и производится окончательное нагружение механизмом 1"1 нагружения до требуемой величины, Конец двуплечего рычага 10 состороны фиксатора 18 не поднимаетсявверх, так как этому препятствуетзацепление его с зубчатой рейкой 19.Начинается процесс обработки,В случае возможного разрыва полирующего материала при. большом давлении (500 кгс) и поломки сепараторов5. верхний шлифовальный диск 2 приподнимается на 1-1,5 мм, в результатечего происходит следующее, Так какплощадь гидроупора 24 в 15 раз большеплощади гидроупора 25, то и перемещение гидроупора 24 на единицу длинывызывает в 15 раз большее перемещение гидроупора 25. При приподниианииверхнего шлифовального диска 2 на1-1,5 мм, а вместе с ним и рычага 10механизма подъема торец рычага 10 отходит от гидроупора 24 на 0,3 мм, нопод действием пружины упор 20 перемещает гидроупор 25 влево на величину4,5 мм. Одновременно с этим .палец 21,поворачиваясь, перемещает фиксатор18 вправо на 4,5 мм благодаря тому,что усилие пружин упора 20 в 3 разасильнее усилия пружин Фиксатора 18.При этом Фиксатор 18 выходит из зацепления с рейкой 19 и конец рычага10 поднимается вверх под действиемпружины 16. Происходит сброс давления, исключая тем самым повреждениерабочих поверхностей шлифовальныхдисков 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 которой фиксатор 18 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 :,механизма подъема, связанный с механизмом 11 нагружения поворачивается на оси 14 и приводит диск 2 в положение 11 (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.5Формула изобретения 1. Устройство для шлифования и полирования плоских поверхностей дета лей, содержащее станину, верхний шлифовальный диск, установленный с возможностью качания в вертикальной плоскости, механизм нагружения и подъемаверхнего 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 подъемаверхнего диска выполнен в виде соединенного с ним своей серединой дву плечего рычага, один конец которогосвязан с механизмом нагружения, адругой закреплен на оси качания диска, снабженной пружиной кручения исмонтированной в подпружиненной относительно станины в вертикальнойплоскости направляющей, в полостикоторой размещены подпружиненный фиксатор, входящий в зацепление с закрепленной на станине рейкой, и привод 30 фиксатора в виде подпружиненногоупора, установленного с возможностьювзаимодействия посредством шарнирнозакрепленного пальца с фиксатором ис одним из коаксиально расположенныхв камере, выполненной в направляющей,гидроупоров, другой из которых предназначен для контакта с торцом рычага.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что двуплечий рычагмеханизма подъема выполнен составнымиз двух рычагов, шарнирно связайныхмежду собой в месте соединения сверхним диском.А-А д Р 1 Х Ю1284802 Составитель А,КозловаТехред Л.Сердюкова Корректор И.Пож Редакт ер з 7508/ Тираж 712НИИТИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытии35, Москва, Ж, Раушская наб,ПодписиСР Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная