主動驅動研磨裝置的修正環驅動機構的製作方法
2023-06-23 00:56:06 2
專利名稱：主動驅動研磨裝置的修正環驅動機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及研磨裝置領域，尤其是一種高效率，能獲得較高表面質量的研磨裝置。
背景技術：
國內外拋光機種類繁多，主要有雙軸式、直線式、搖擺式和在線修正式。
在線修正的加工方法主要依靠修正環和基盤上的工件拋光碟的內邊和外邊的摩 擦力而產生自轉的，是一種非主動驅動修正環和基盤的拋光設備如圖l和圖2所示。
—般認為當工件轉速與研磨盤轉速相等，即"w = "p時，被加工表面材料去除均 勻性最好。原因是，根據Preston方程RR = kPV，工件被加工表面上一點的材料去除率RR 與加工載荷P和相對速度V成正比。當"w= "p時，工件與研磨盤的相對速度大小相等， 在工件上各點加工載荷相同的條件下，可認為材料去除均勻。然而，在實際生產中，由於研 磨盤不平甚至於主軸存在傾角而使得工件處在盤邊緣的去除率大於裡面的。同時，帶修正 環型平面研磨的加工方法主要依靠修正環和基盤上的工件拋光碟的內邊和外邊的摩擦力 而產生自轉的，是一種非主動驅動修正環和基盤的拋光方法。拋光碟外邊的線速度大，內邊 的線速度小。故外邊靠摩擦力帶動基盤和修正環的速度也越大。修正環和基盤處在拋光碟 的內邊和外邊由摩擦力產生的速度不同而進行自轉。由於摩擦力的大小會受到拋光碟表面 狀況的影響，而拋光碟表面狀況具有很大的不確定性(主要是由加磨料的時機引起的)，所 以這種拋光方法會造成拋光碟的旋轉速度不均勻，從而影響拋光質量。
發明內容
為了克服現有的在線修正驅動研磨裝置的非主動驅動、研磨精度較低、成本高的 不足，本發明提供一種主動驅動、研磨精度高並降低成本的主動驅動研磨裝置的修正環驅 動機構。 為了克服上述技術問題所提出的技術方案為 —種主動驅動研磨裝置的修正環驅動機構，包括機座、主軸、驅動電機和修正環， 所述驅動電機安裝在機座上，所述驅動電機的輸出軸連接所述主軸，所述主軸分別與第一 帶輪和擺動架傳動連接，所述主軸位於擺動架的一端擺動中心的偏心位置，所述的第一帶 輪通過傳動帶與第二帶輪傳動連接，所述第一帶輪安裝在輔軸上，所述輔軸上安裝主動小 齒輪，所述主動小齒輪與大齒輪嚙合，所述大齒輪與修正環固定連接，所述擺動架的另一端 固定安裝在所述輔軸上。
所述傳動帶為同步帶。 所述主軸下端安裝平行軸，所述平行軸的軸心線與所述主軸的軸心線平行，所述 平行軸上安裝滾動軸承，所述擺動架的一端設有U形槽，所述滾動軸承可滑動地套裝在所 述U形槽內。 本發明的技術構思常見的平面研磨系統，在研磨加工時，研磨盤繞自身軸線回 轉，工件由夾具把持，被加工面向下受壓於研磨盤表面上，並繞迴轉軸旋轉，研磨液由研磨
3盤中心處加入。這裡討論的主動驅動研磨系統，在原有的在線修正的加工方法的基礎上，進 行了結構方面的改進，加了一個主動驅動電機，從而使得工件的速度可以調節。由於在研磨 加工中，工件轉速可以人為調節，故稱此種研磨方式為主動驅動式研磨。這裡發明的新型的 主動驅動研磨方式和以往的主動驅動研磨方式比較採用了齒輪傳動的方式進行調速。在以 往的主動驅動裝置中驅動修正環進行轉動的是靠三個滾輪，它們靠著與修正環之間的摩擦 力帶動修正環進行傳動，而修正環與裝有工件的基盤是牢牢卡在一起的，所以修正環轉動 了裝有工件的基盤也就跟著轉動了 。根據實際工作經驗發現採用滾輪靠摩擦力進行傳動時 常常會出現兩種情況1)如果滾輪與修正環卡的太緊會導致修正環無法正常轉動；2)如果 滾輪與修正環卡的太松滾輪與修正環之間會有滑動，導致修正環的轉速不受滾輪的控制， 從而無法正常調速。因此採用漸開線齒輪傳動是一個能夠避免這些問題的好方法。用小齒 輪驅動外圈套有大齒輪的修正環轉動，另外漸開線齒輪傳動可以嚴格保證傳動比，從而保 證了速度的更加精確的控制。 研磨過程中加擺動與不加擺動擺動裝置部分的磨粒運動軌跡相比可以看出磨具 旋轉多周後，磨粒與工件間的相對運動方向不斷變化，而且運動軌跡不會過早發生重複。眾 所周知，研磨過程中，獲得高質量加工表面的一個重要前提就是研磨相對運動方向不斷改 變，避免研磨軌跡過早重複]，因此，從這一點來看，擺動平面研磨方式比較容易獲得高質量 的加工表面。 本發明的有益效果主要表現在1、可以使工件得到不錯的表面粗糙度和平面度； 2、修正環可以在線修正研磨盤在研磨過程中引起的盤面不平；3、主動驅動齒輪可以根據需 要調整工件轉速從而使工件表面獲得更好的質量；4、擺動架帶動工件進行擺動可以減小由 研磨盤主軸傾斜帶來的影響；5、機器設備成本低，加工條件簡單，可以獲得較高的加工精度 和加工效率，具有廣泛的應用前景；6、與其他拋光設備相比，本發明拋光機工作時不會產生 很大的噪音。
圖1是非主動驅動修正環和基盤的拋光設備示意圖。 圖2是圖1的截面圖。 圖3是本發明新型主動驅動裝置的使用說明圖. 圖4是主動驅動研磨裝置的修正環驅動機構的結構示意圖。
具體實施方式
。 圖5是擺動裝置部分裝配圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述。 圖3是新型主動驅動裝置的使用說明圖，將表面貼有工件的基盤2 (用石蠟可以將 工件如矽片，藍寶石薄片等)卡在新型研磨裝置1的修正環內，同時將表面貼有工件的基盤 2有工件一面放在研磨盤3上即可。這樣一方面研磨盤3的旋轉，另一方面新型主動驅動研 磨裝置1帶動裝有工件的基盤2旋轉和擺動就可以起到研磨作用了。 參照圖4，一種主動驅動研磨裝置的修正環驅動機構，包括機座、主軸8、驅動電機1和修正環6，所述驅動電機1安裝在機座上，所述驅動電機1的輸出軸連接所述主軸8，所 述主軸8分別與第一帶輪10和擺動架9傳動連接，所述主軸8位於所述擺動架9的一端的 擺動中心的偏心位置，所述的第一帶輪10通過傳動帶2與第二帶輪3傳動連接，所述第二 帶輪3安裝在輔軸11上，所述輔軸11上安裝主動小齒輪7，所述主動小齒輪7與大齒輪4 嚙合，所述大齒輪4與修正環6固定連接，所述擺動架9的另一端固定安裝在所述輔軸11 上。 所述傳動帶2為同步帶，所述主軸8下端安裝平行軸12，所述平行軸12的軸心線 與所述主軸8的軸心線平行，所述平行軸12上安裝滾動軸承13，所述擺動架9的一端設有 U形槽，所述滾動軸承13可滑動地套裝在所述U形槽內。 本實施例的主軸8的上部分與第一帶輪10相連驅動第二帶輪3轉動，所述的第二 帶輪3帶動與它處在同一個輔軸上主動小齒輪7轉動。所述的主動小齒輪7則驅動大齒輪 4轉動，所述的大齒輪4帶動與它連在一起的修正環6轉動。所述的主軸8的下部分與擺動 架9相連，所述的擺動架則驅動著大齒輪4、輔助小齒輪5、主動小齒輪7和修正環6的整體 一起擺動。 參照圖5對擺動部分做進一步說明。主軸8的上端裝入第一同步帶輪IO，下端與 另外一根平行軸12固定連接，在平行軸軸上裝入滾動軸承13，同時下端平行軸12裝好的滾 動軸承13卡入擺動架9的U型槽內。
權利要求
一種主動驅動研磨裝置的修正環驅動機構，其特徵在於包括機座、主軸、驅動電機和修正環，所述驅動電機安裝在機座上，所述驅動電機的輸出軸連接所述主軸，所述主軸分別與第一帶輪和擺動架傳動連接，所述主軸位於擺動架的一端擺動中心的偏心位置，所述的第一帶輪通過傳動帶與第二帶輪傳動連接，所述第一帶輪安裝在輔軸上，所述輔軸上安裝主動小齒輪，所述主動小齒輪與大齒輪嚙合，所述大齒輪與修正環固定連接，所述擺動架的另一端固定安裝在所述輔軸上。
2. 如權利要求1所述的主動驅動研磨裝置的修正環驅動機構，其特徵在於所述傳動 帶為同步帶。
3. 如權利要求1或2所述的主動驅動研磨裝置的修正環驅動機構，其特徵在於所述 主軸下端安裝平行軸，所述平行軸的軸心線與所述主軸的軸心線平行，所述平行軸上安裝 滾動軸承，所述擺動架的一端設有U形槽，所述滾動軸承可滑動地套裝在所述U形槽內。
全文摘要
一種主動驅動研磨裝置的修正環驅動機構，包括機座、主軸、驅動電機和修正環，所述驅動電機安裝在機座上，所述驅動電機的輸出軸連接所述主軸，所述主軸分別與第一帶輪和擺動架傳動連接，所述主軸位於擺動架的一端擺動中心的偏心位置，所述的第一帶輪通過傳動帶與第二帶輪傳動連接，所述第一帶輪安裝在輔軸上，所述輔軸上安裝主動小齒輪，所述主動小齒輪與大齒輪嚙合，所述大齒輪與修正環固定連接，所述擺動架的另一端固定安裝在所述輔軸上。本發明提供一種主動驅動、研磨精度高並降低成本的主動驅動研磨裝置的修正環驅動機構。
文檔編號B24B53/12GK101704221SQ20091015371
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月2日 優先權日2009年11月2日
發明者吳昊, 文東輝, 牟肇宇 申請人:浙江工業大學