УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ КРОМОК ПЛАСТИН Российский патент 1997 года по МПК B23Q35/04 B23C3/00 B23C1/16 

Предложение относится к устройствам для обработки кромок тонких крупных пластин, например, кремниевых, применяемых в радиоэлектронной промышленности, имеющих базовый срез для ориентации относительно кристаллической решетки, и метки, выполненные в виде среза, для маркировки пластин (например, для определения материала пластин), а также к устройствам для обработки кромок пластин из стекла, в том числе имеющим плоские (базовые) и закругленные боковые поверхности.

Известно устройство для обработки кромок пластин, включающее основание, рычаг, в котором с возможностью вращения размещен вал, закрепленный на валу рабочий инструмент, соединенный с валом рабочего инструмента привод и вращающийся столик с устройством для закрепления пластины [1]
Однако указанное устройство не позволяет обрабатывать пластины с базовыми срезами.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для обработки кромок пластин, включающее основание, размещенный на основании вращающийся столик с зажимными устройствами, размещенные на столике друг над другом копир-пластину со средой и обрабатываемую пластину, установленные на рычаге соосно, ролик-копир (следящий ролик) и вращающийся инструмент, привод инструмента [2]
Однако данное устройство не может обеспечить ориентацию базового среза относительно кристаллической решетки пластины, например, кремниевой, при обработке, что ведет к ухудшению качества изделий, получаемых из пластин.

Цель данного предложения сокращение при обработке точности ориентации базового среза относительно кристаллической решетки пластины при одновременном упрощении установки пластины на вращающемся столике.

Указанная цель достигается тем, что устройство для обработки пластин с базовым срезом, включающее основание, размещенный на основании вращающийся ролик с зажимными устройствами, размещенные на столике друг над другом копир-пластину с базовым срезом и обрабатываемую пластину, установленные на рычаге соосно следящий ролик и вращающийся инструмент, а также привод инструмента, снабжено устройством для позиционирования обрабатываемой пластины, выполненным в виде закрепленных на основании с радиальным смещением относительно оси вращающегося столика двух цилиндров и толкателей, причем один из толкателей выполнен с плоской вертикальной поверхностью для взаимодействия с базовыми срезами копир-пластины и обрабатываемой пластины и скреплен шарнирно с одним из цилиндров, а другой жестко скреплен с другим цилиндром и установлен с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью пластины. Устройство снабжено сменно-устанавливаемыми формообразующими элементами, копир-пластина выполнена с торцевыми вырезами, в которых установлены формообразующие элементы. Копир-пластина выполнена с сегментными вырезами меток, а каждый из формообразующих элементов выполнен в виде сегмента, цилиндрическая поверхность которого размещена коаксиально копир-пластине, причем диаметр сегмента выполнен равным диаметру копир-пластины, а следящий ролик установлен с возможностью взаимодействия с цилиндрической поверхностью сегмента и боковой поверхности копир-пластины.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлено устройство для обработки кромок пластин в аксонометрии.

Устройство для обработки кромок пластин включает основание 1, размещенный на основании вращающийся столик 2 с прижимным устройством (на чертеже не показан). В качестве прижимного устройства может быть использована, например, пневмоприсоска. На вращающемся столике друг над другом размещены копир-пластины 3 с базовым срезом 4 и обрабатываемая пластина 5. На рычаге 6 соосно установлены следящий ролик 7, взаимодействующий с боковой поверхностью копир-пластины 3, и профильный вращающийся инструмент 8 для обработки пластины 5, диаметр ролика-копира выбирают равным диаметру вращающегося инструмента 8. Вращение инструмента 8 осуществляется посредством привода 9.

Устройство для обработки пластин снабжено устройством для позиционирования обрабатываемой пластины 5. Это устройство выполнено в виде закрепленных на основании с радиальным смещением относительно оси вращающегося столика цилиндров 10, 11 и толкателей 12, 13. Толкатель 12 выполнен с плоской вертикальной поверхностью 14 для взаимодействия с боковыми срезами 4, 15 соответственно копир-пластины и обрабатываемой пластины и скреплен посредством шарнира 16 с цилиндром 10. Другой толкатель 13 жестко скреплен с цилиндром 11 и установлен с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью обрабатываемой пластины 5.

Копир-пластина 3 выполнена с сегментными вырезами меток 17 и торцевыми вырезами, в которых установлены формообразующие элементы 18. Метки выполняют расположенными по окружности через 45 градусов и на копир-пластине выполняют 7 меток и один базовый срез. Каждый из формообразующих элементов выполнен в виде сегмента, цилиндрическая поверхность 19 которого размещена коаксиально копир-пластине. Диаметр боковой поверхности сегмента выполнен равным диаметру копир-пластины. Ролик-копир 7 установлен с возможностью взаимодействия с цилиндрической поверхностью сегмента формообразующего элемента и боковой поверхностью копир-пластины.

Работает устройство следующим образом.

На вращающийся столик 2 устанавливают копир-пластину 3. Для этого выдвигают цилиндр 10 до соприкосновения толкателя 12 с базовым срезом копир-пластины и гидроцилиндр 11 в крайнее положение. Укладывают пластину на вращающийся столик и сдвигают ее до упора в толкатели 12, 13. Производят закрепление пластины, например, посредством пневмоприсоски. Затем толкатели отводятся от обрабатываемой пластины.

Устанавливают в вырезы копир-пластины соответствующие формообразующие элементы 18 с тем, чтобы нейтрализовать соответствующие метки копира. При этом следящий ролик будет окатывать поверхность формообразующего элемента и тем самым не будет копировать на пластине нейтрализованные метки.

Подводят следящий ролик 7 к боковой поверхности пластины, приводят во вращение инструмент 3 и вращающийся столик 2. Нагрузочное устройство копира (на чертеже не показано) прижимает к копир-пластине 3 следящий ролик 7 и рабочий инструмент 8.

Приводят во вращение рабочий инструмент и столик. Следящий ролик окатывает поверхность копир-пластины. При этом рабочий инструмент обрабатывает пластину, повторяя форму копир-пластины.

Данное изобретение позволит:
повысить точность ориентации базового среза относительно кристаллической решетки пластины и тем самым повысить качество изделий, получаемых из пластин;
облегчить установку пластины на вращающийся ролик;
получить универсальную копир-пластину при обработке пластин из разного материала одного диаметра.

Использование: устройства для обработки кромок тонких хрупких пластин, например, кремниевых, применяемых в радиоэлектронной промышленности, имеющих базовый срез и метки для маркировки пластин, а также устройства для обработки кромок пластин из стекла. Сущность изобретения: устройство включает основание 1, несущее вращающийся столик 2 с прижимным устройством. На вращающемся столике 2 друг над другом размещены копир-пластина 3 с базовым срезом 4 и обрабатываемая пластина 5. На рычаге 6 соосно установлены следящий ролик 7, взаимодействующий с боковой поверхностью копир-пластины 3, и профильный вращающийся инструмент 8 для обработки пластин 5. Устройство также снабжено узлом для позиционирования обрабатываемой пластины 5, который выполнен в виде закрепленных на основании с радиальным смещением относительно оси вращающегося столика двух цилиндров 10, 11 и толкателей 12, 13. Толкатель 12 выполнен с плоской вертикальной поверхностью 14 для взаимодействия с базовыми срезами 4, 15, соответственно, копир-пластины и обрабатываемой пластины и соединен посредством шарнира 16 с цилиндром 10. Другой толкатель 13 жестко связан с цилиндром 11. Копир-пластина 3 выполнена с сегментными вырезами меток 17 и торцевыми вырезами, в которых установлены формообразующие элементы 18. Каждый из формообразующих элементов выполнен в виде сегмента, цилиндрическая поверхность 19 которого размещена коаксиально копир-пластине. Диаметр боковой поверхности сегмента выполнен равным диаметру копир-пластины. Следящий ролик 7 установлен с возможностью взаимодействия с цилиндрической поверхностью сегмента формообразующего элемента и боковой поверхностью копир-пластины 3. При обработке следящий ролик 7 окатывает поверхность копир-пластины 3, при этом инструмент 8 обрабатывает пластину 5. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для обработки кромок пластин, содержащее установленный на основании вращающийся столик, несущий размещенные друг над другом копир-пластину и обрабатываемую пластину, рычаг, на котором соосно установлены следящий ролик и профильный инструмент, связанный с приводом вращения, отличающееся тем, что при обработке пластин с закругленным базовым срезом устройство снабжено узлом для позиционирования обрабатываемой пластины, выполненным в виде закрепленных на основании с радиальным смещением относительна оси вращающегося столика двух цилиндров, каждый из которых несет толкатель, при этом один из толкателей шарнирно связан с цилиндром и выполнен с плоской вертикальной поверхностью, предназначенной для взаимодействия с базовыми срезами копира-пластины и обрабатываемой пластины, а другой жестко связан с цилиндром и предназначен для взаимодействия с боковой поверхностью обрабатываемой пластины. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено формообразующими элементами, установленными в пазах, которые выполнены в торцевой части копира-пластины. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в копире-пластине выполнены дополнительные сегментные пазы для маркировочных меток, каждый из формообразующих элементов имеет форму сегмента с диаметром, равным диаметру копира-пластины, и установлен так, что его цилиндрическая поверхность расположена коаксиально копиру-пластине, при этом следящий ролик установлен с возможностью взаимодействия с упомянутой цилиндрической поверхностью и боковой поверхностью копира-пластины.