專利名稱:撓性安裝在平臺(tái)上的磨床主軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及磨削和拋光機(jī)床以及磨削和拋光圓盤的方法,該圓盤用在半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)中的硅圓片以及玻璃或其它脆性材料的圓盤,磁性材料可覆在其上從形成用于計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器和類似裝置的存儲(chǔ)磁盤。
本發(fā)明的背景當(dāng)磨削上述任一用途的圓盤時(shí),圓盤外經(jīng)應(yīng)加工成高精度的并常常是特殊的橫截面形狀是很重要的。對(duì)于存儲(chǔ)磁盤,也要精確控削其盤圓孔的直徑和圓度。對(duì)于硅圓片,后面加工工序中的對(duì)準(zhǔn)需要對(duì)準(zhǔn)裝置,以完成圓盤周緣的成形例如平周緣和凹口周緣。
傳統(tǒng)的周緣磨削和拋光機(jī)體的所有軸線均為直線導(dǎo)軌。當(dāng)磨削和拋光脆性材料時(shí),無論是裝有循環(huán)滾動(dòng)元件的支承還是空氣支承,所有這樣的軸線共有常見的失效,即這些軸線允許砂輪和零件間較大相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因而需要砂輪的正交運(yùn)動(dòng),其通常由一線性軸線疊在另一軸線上而獲得此運(yùn)動(dòng)需要硬的耐磨砂輪以將由于砂輪磨損而造成的成形損失減至最小,但這樣的砂輪會(huì)磨削出有深度損傷的劣質(zhì)表面。
當(dāng)磨削硅圓片時(shí),磨削時(shí)造成的表面下?lián)p傷的深度應(yīng)在后續(xù)加工工序中減至最小,圓片交貨時(shí)必須是零損傷。當(dāng)表面下?lián)p傷已造成時(shí),就意味著磨削后要進(jìn)行酸洗及拋光。這兩個(gè)工藝均很昂貴,損傷越小所需的拋光時(shí)間就越短。
本發(fā)明特點(diǎn)的概要機(jī)床結(jié)構(gòu)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,上述磨床包括一個(gè)剛性平臺(tái),工件主軸和砂輪主軸安裝在該平臺(tái)上。在該磨床上,砂輪主軸裝在部件上,該部件通過撓性件安裝在平臺(tái)上,撓性件允許該部件在通常平行于砂輪前移的方向上作有限的運(yùn)動(dòng),砂輪前移以對(duì)裝在工件主軸上的工件進(jìn)行磨削或拋光。撓性件通常禁止該部件在所有其它方向上的運(yùn)動(dòng)。
兩個(gè)砂輪裝在平臺(tái)上,最好有兩個(gè)部件,此兩個(gè)砂輪分別裝在兩個(gè)部件上。每個(gè)部件通過上述撓性件安裝在平臺(tái)上。
磨削圓盤或圓片周緣時(shí),由于磨削軸在停磨后反向,軸的換向滯后會(huì)造成工件的損傷。將部件裝在撓性件上可提供平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)并只允許一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng),軸的換向滯后比使用傳統(tǒng)的線性軸的情況要小得多。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征,選擇將該部件裝在機(jī)床底座上的撓性件的位置,以減少由于使用撓性件安裝該部件造成的機(jī)床內(nèi)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的影響。
撓性件最佳安裝處通常最好是機(jī)床的中央,最好位于機(jī)床中心線的兩側(cè)并靠近機(jī)床中心線。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征,安裝部件的撓性件本身可裝在一個(gè)實(shí)體件上,最好實(shí)體件含有聚合物混凝土,并且最好該實(shí)體件構(gòu)成機(jī)床底座的一部分。這樣,主軸支該部件的任何運(yùn)動(dòng)都是高阻尼的。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的特征,在機(jī)床選定件的空腔中可充填或至少部分充填聚合物混凝土以便為提供具有阻尼/加固材料最佳分布的最小質(zhì)量提高機(jī)床零件的自然振動(dòng)頻率。
撓性件通常是消除內(nèi)應(yīng)力的鋼連接件,其一方面直接連接在平臺(tái)上,另一方面直接連接在主軸支承組件上。
主軸安裝砂輪主軸和工件主軸最好裝在空氣軸承上。
工作臺(tái)安裝工作臺(tái)最好裝在由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的預(yù)緊導(dǎo)軌上,并裝配有高分辨率位置編碼器。
支承組件裝在機(jī)床底座的水平延伸部分上,靠近機(jī)床大部分的一端。裝在水平延伸部分和機(jī)床其余部分之間的剛性支架可提高水平延伸部分的剛度。
兩個(gè)支承組件相對(duì)于底座中心線對(duì)稱安裝,其間隔著支架,支架直接裝在機(jī)床中心線上。
所謂干摩擦阻尼通過由三件構(gòu)成并固定在一起的支架而獲得。
平臺(tái)的安裝在優(yōu)選設(shè)計(jì)中,平臺(tái)本身通過減振裝置裝在固定的機(jī)床底座上。
機(jī)床底座可以是單件結(jié)構(gòu),但為隔振最佳其可由兩件構(gòu)成,兩件間有減振裝置。
在兩部分的結(jié)構(gòu)中,其中一部分通過隔振(減振)裝置裝在另一部分之上,兩部分中上面一部分是金屬結(jié)構(gòu),其含有或至少部分地由聚合物混凝土形成,以給驅(qū)動(dòng)主軸的凸輪、支承組件、工作臺(tái)主軸導(dǎo)軌的固定件之間提供一個(gè)直接的、高阻尼的連接結(jié)構(gòu)。
最好將砂輪及其支承組件安裝在機(jī)床底座的中央位置而減少機(jī)床底座扭轉(zhuǎn)振動(dòng)對(duì)砂輪穩(wěn)定性的影響。為此,機(jī)床底座內(nèi)最好有可給支承組件提供高阻尼的聚合物混凝土的部分。
部件驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)本發(fā)明的另一特征,驅(qū)動(dòng)裝置可使支承組件運(yùn)動(dòng)以使砂輪主軸向前靠近工件主軸或后退遠(yuǎn)離工件主軸。驅(qū)動(dòng)裝置包括凸輪裝置。
最好使用實(shí)體凸輪。
凸輪裝置可只在一個(gè)方向起作用,在此情況下,使用復(fù)位彈簧裝置可以提供相反方向的恢復(fù)力。
在另一種方案中,凸輪裝置可在兩個(gè)方向起作用,以便提供可靠驅(qū)動(dòng)使支承組件前移靠近工作臺(tái)主軸和后退遠(yuǎn)離工作臺(tái)主軸。
在一種設(shè)計(jì)中,兩個(gè)支承組件被彈簧隔開,磨削進(jìn)給通過凸輪臂的向內(nèi)運(yùn)動(dòng)提供磨削進(jìn)給。本發(fā)明的這個(gè)特點(diǎn)可完成對(duì)硅圓盤平周緣的圓角的迅速插補(bǔ),因?yàn)椴考淖畲蠹铀俣攘Τ馆喯蛲庾饔谩?br>
傳統(tǒng)機(jī)床使用滾珠絲杠進(jìn)給裝置,當(dāng)循環(huán)滾珠接觸或離開滾珠固定件時(shí)有特有的噪音。當(dāng)磨削過程有缺陷時(shí),噪音就出現(xiàn)。當(dāng)通過實(shí)體凸輪驅(qū)動(dòng)支承組件并將凸輪安裝在兩副高精密角接觸軸承之間時(shí),增加了此部件的剛度。這種結(jié)構(gòu)的機(jī)床,磨削時(shí)將不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械噪音。
將凸輪緊靠工作臺(tái)主軸支承導(dǎo)軌安裝并直接用聚合物混凝土連接兩者,形成堅(jiān)固的高阻尼的剛性回路。
當(dāng)機(jī)床相對(duì)移動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)由滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)時(shí),如果將位置控制改為力控制,例如,要實(shí)現(xiàn)與磨削不同的拋光,就必須斷開上述傳動(dòng),才能接通副機(jī)構(gòu)。然而本發(fā)明下述特點(diǎn)就具有優(yōu)越性,通過凸輪驅(qū)動(dòng)支承部件時(shí),因?yàn)橥馆喛杀环打?qū)動(dòng),電機(jī)驅(qū)動(dòng)可在位置控制和扭矩控制間變換,無需斷開任何傳動(dòng)。因能允許磨床作為拋光機(jī)使用,除了改變凸輪的傳動(dòng)無需作任何調(diào)整,是個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)。
組合凸輪驅(qū)動(dòng)和撓性件安裝根據(jù)本發(fā)明,使用凸輪驅(qū)動(dòng)部件,該部件裝在撓性件上,撓性件裝在一個(gè)上述普通平臺(tái)上,砂輪和工件之間產(chǎn)生了一個(gè)剛性短回路,減少了機(jī)加工期間砂輪和工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的危險(xiǎn)。
砂輪選擇和修整通常加工圓盤周緣為的是產(chǎn)生一般三角形的或不規(guī)則梯形的圓盤周緣輪廓。為達(dá)到此目的,砂輪表面成形時(shí)采用互補(bǔ)方法以便當(dāng)砂輪與工件接觸時(shí),在工件周緣產(chǎn)生互補(bǔ)形狀。
只有砂輪的互補(bǔ)形狀保持不變,才能精確地加工出工件周緣輪廓。當(dāng)砂輪磨損嚴(yán)重時(shí),工件周緣輪廓將會(huì)改變,這樣的砂輪必須周期地再成形,對(duì)于樹脂粘結(jié)劑砂輪的再成形,使用適當(dāng)?shù)某尚屋?,?duì)于金屬粘結(jié)劑砂輪的再成形,使用適當(dāng)?shù)碾娀鸹ǜg。迄今至少互補(bǔ)砂輪輪廓的最初成形一直是“離開機(jī)床”進(jìn)行,因?yàn)槌2捎媚湍ビ操|(zhì)砂輪。
根據(jù)本發(fā)明制造的磨床,即使不消除工件和砂輪之間不必要的相對(duì)運(yùn)動(dòng),結(jié)果還是限制了此類運(yùn)動(dòng),已發(fā)現(xiàn)此磨床能使用較軟砂輪。
盡管使用較硬磨削法可獲得最佳效率,例如金屬粘結(jié)劑立方氮化硼砂輪或金屬粘結(jié)劑金剛石砂輪用于初步粗磨加工,然后使用較軟砂輪進(jìn)行精磨,還是可使用樹脂粘結(jié)劑立方氮化硼砂輪或樹脂粘結(jié)劑金剛石砂輪。不同的砂輪片當(dāng)然能全裝在同一個(gè)主軸上。
每個(gè)砂輪可有多個(gè)砂輪槽,由于每個(gè)砂輪槽會(huì)依次磨損,可依次使用這些砂輪槽,直至所有的砂輪槽均需再次成形。
已發(fā)現(xiàn)樹脂粘結(jié)劑砂輪用于磨削周緣形狀,只產(chǎn)生很小的表面下?lián)p傷,并可在原位用適當(dāng)?shù)某尚屋嗊M(jìn)行成形。
所以,根據(jù)本發(fā)明制造的磨床最好至少安裝一個(gè)成形輪,以便能與主砂輪接觸,從而,使后者的砂輪槽成形,并根據(jù)需要再成形。
這就避免了砂輪最初成形離開機(jī)床和/或?yàn)榱嗽俪尚伪仨毑鹦渡拜喫茉斐傻膯栴}。
成形輪/修整輪的位置根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn),成形輪最好能裝在工作臺(tái)主軸上,通常在工件支承的后面。
兩個(gè)成形輪裝在工作臺(tái)主軸上,一個(gè)用于新砂輪砂輪槽的成形,另一個(gè)用于現(xiàn)用砂輪砂輪槽的成形。在機(jī)床上進(jìn)行砂輪槽的成形和再成形并將成形輪裝在工作臺(tái)主軸上使砂輪的徑向跳動(dòng)減至最小,減小了砂輪的顫振,并且即使安裝不當(dāng)也能保證砂輪所磨出的是真正的圓盤,因?yàn)槌尚屋?、再成形輪都象工件一樣裝在同一個(gè)軸上。
一個(gè)成形輪用于粗磨砂輪成形,一個(gè)成形輪用于精磨砂輪成形,以便在粗磨砂輪和精磨砂輪上均加工出形狀相同的砂輪槽,將精磨砂輪形狀的非對(duì)稱磨損減至最小。
使用兩個(gè)形狀稍有差別的形成輪,以保證精磨時(shí)沿工件周緣輪廓的材料去除的深度為常量。
安裝兩個(gè)有完全不同形狀的成形輪,允許在一種形狀成形輪和另一種形狀成形輪之間迅速更換,無需更換成形裝置。
為粗磨上述圓盤工件而采用樹脂粘結(jié)劑立方氮化硼砂輪代表了本發(fā)明一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn),如果所用的是粗粒金剛石砂輪,那么使用金剛石砂輪使其成形或再成形實(shí)際上是不可能的。
粗?;蛑辛A⒎降鹩媒饎偸尚屋喓苋菀资蛊涑尚巍?墒羌?xì)粒立方氮化硼,假如要用作精磨砂輪,不能用來磨削硅材料。所以精磨最好用細(xì)粒金剛石砂輪進(jìn)行,其可用金剛石成形輪進(jìn)行成形和再成形。
因此,本發(fā)明還在于砂輪和工件支承的堅(jiān)固剛性回路及使用相對(duì)柔性的樹脂粘結(jié)劑砂輪,以及可裝在工件主軸上,需要時(shí)才起作用的成形輪三者的綜合作用。綜合了這些特點(diǎn),才能在工件上磨削周緣時(shí)獲得高的表面精度和低的表面下?lián)p傷。
周緣磨削環(huán)境的保護(hù)根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,砂輪和工件可分別位于兩個(gè)護(hù)罩內(nèi),兩個(gè)護(hù)罩磨削時(shí)封閉,形成一個(gè)密封的護(hù)罩。
兩個(gè)護(hù)罩最好用透明的塑料(例如聚碳酸酯)制成,以便觀察磨削過程。
兩個(gè)護(hù)罩最好用一個(gè)可膨脹的密封環(huán)密封,密封環(huán)位于兩個(gè)護(hù)罩接合處周圍以形成一個(gè)密封體。
兩個(gè)護(hù)罩封閉及密封后,形成一個(gè)密封體,至少磨削時(shí),砂輪和工件位于該密封體之內(nèi),兩個(gè)護(hù)罩最好裝在導(dǎo)軌上,并可在與砂輪旋轉(zhuǎn)細(xì)線平行的方向移動(dòng),以便工作臺(tái)需一個(gè)砂輪槽和另一個(gè)砂輪槽之間移動(dòng)時(shí),或需移動(dòng)以使成形輪與砂輪接觸時(shí),可以軸向移動(dòng),而無需排氣打開護(hù)罩及再膨脹以密封護(hù)罩。此特點(diǎn)減少了磨削加工的循環(huán)時(shí)間。
排屑根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,當(dāng)工件仍在旋轉(zhuǎn)時(shí),可有裝置使清洗液噴嘴對(duì)準(zhǔn)工件的外緣。這避免了將工件從支承件上卸下時(shí),磨屑進(jìn)入工件的背面。
在密封的護(hù)罩中磨削時(shí),清潔液的噴嘴最好在護(hù)罩內(nèi),只有護(hù)罩封閉后,清潔液噴嘴才能工作。
本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的特點(diǎn)是,拋光盤也可裝在周緣磨削主軸上。
一臺(tái)機(jī)床結(jié)合了上述便利條件,無需卸下工件,就可在同一臺(tái)機(jī)床上完成三個(gè)工步即粗磨,后面是精磨,繼之以拋光。
周緣磨削法本發(fā)明另外提供了磨削圓盤周緣的一種方法,包括以下步驟將砂輪和成形輪裝在剛性固定件上,移動(dòng)砂輪和成形輪使兩者接觸以便在砂輪周緣形成砂輪槽,橫截面上的砂輪槽形與磨削時(shí)圓盤周緣應(yīng)形成的形狀互補(bǔ),使砂輪與圓盤接觸,該圓盤也相對(duì)于砂輪剛性安裝,將砂輪周緣磨削成所要求的形狀;在已磨削過圓盤周緣后(或已磨削過一系列圓盤周緣后),砂輪和成形輪再次接觸進(jìn)行砂輪槽的再成形以修整磨損的砂輪。
磨削硅圓片工件周緣的磨削方法可包括兩個(gè)工步,第一個(gè)工步是金屬或樹脂粘結(jié)劑立方氮化硼砂輪前移以粗磨工件周緣,第二個(gè)工步是樹脂粘結(jié)劑立方氮化硼砂輪或最好是樹脂粘結(jié)劑金剛石砂輪前移以精磨工件周緣,不過,本發(fā)明不限于此種方法和任何數(shù)目的不同磨削工步。這些工步可加入用于磨削任何特殊工件的方法中。
本發(fā)明的方法也包括。通過在每個(gè)砂輪的周緣切入磨削出要求的形狀,在機(jī)床原位置上成形再成形兩個(gè)砂輪的步驟。
內(nèi)經(jīng)和外徑均要精磨時(shí),兩工步磨削法可用于內(nèi)圓磨削和外圓磨削,用預(yù)成形的金屬粘結(jié)劑砂輪進(jìn)行粗磨,之后用已成形的樹脂粘結(jié)劑立方氮化硼砂輪進(jìn)行精磨,后者在機(jī)床原位置上進(jìn)行成形和再成形。
用于周緣磨削的設(shè)備本發(fā)明還在于實(shí)現(xiàn)上述方法的設(shè)備,包括砂輪及其驅(qū)動(dòng)裝置;成形輪;限制砂輪和成形輪之間不必要相對(duì)運(yùn)動(dòng)的剛性支承裝置;用于軸向移動(dòng)砂輪與成形輪對(duì)正的裝置;實(shí)現(xiàn)砂輪與成形輪之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置,該裝置切入磨削砂輪周緣以形成有精確橫截面的砂輪槽;工件主軸,圓形工件能安裝在其上,該主軸也安裝在剛性支承裝置上;用來使砂輪朝著工件主軸運(yùn)動(dòng)及遠(yuǎn)離工件主軸的驅(qū)動(dòng)裝置,該裝置使砂輪與裝在工件主軸上的圓形工件的周緣接觸以對(duì)二件進(jìn)行周緣磨削;以及用來使工件主軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置,成形輪也裝在工件主軸上與其一起旋轉(zhuǎn)。
工件主軸最好有個(gè)可將圓形工件安裝其上的真空吸盤。
最好有用于圓形工件定心的裝置,以便工件中心與工件主軸軸線對(duì)中。
工件定心裝置最好遠(yuǎn)離工件主軸,其包括對(duì)中真空吸盤及有關(guān)檢測(cè)系統(tǒng),其能使工件旋轉(zhuǎn),通過檢測(cè)工件旋轉(zhuǎn)時(shí)由于與該對(duì)中真空吸盤不對(duì)中導(dǎo)致的偏心,確定工件的真正中心;機(jī)器人臂拾取和放置的裝置,它有移動(dòng)式真空吸盤;機(jī)器人驅(qū)動(dòng)裝置,它使移動(dòng)式真空吸盤靠近對(duì)中真空吸盤定位,以便將工件從一個(gè)吸盤輸送至另一個(gè)吸盤,并且使移動(dòng)式吸盤和工件沿一個(gè)或多個(gè)已知軸線移動(dòng)過已知的精確距離,以便使工件靠近工件主軸上的真空吸盤定位并輸送到其上,移動(dòng)式吸盤的移動(dòng)由控制系統(tǒng)控制,控制系統(tǒng)內(nèi)存有程序的對(duì)中吸盤軸線和工件主軸軸線的坐標(biāo),以便允許移動(dòng)式吸盤在兩坐標(biāo)間進(jìn)行精確的移動(dòng),控制系統(tǒng)計(jì)算移動(dòng)式吸盤移動(dòng)距離時(shí)考慮了由檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)出的對(duì)中吸盤上工件中心的偏心,在移動(dòng)式吸盤處于工件主軸吸盤前面的最終位置前,進(jìn)行校正,從而使工件相對(duì)于工件主軸軸線能精確定心。
檢測(cè)系統(tǒng)可包括用于從切線方向拍攝圓盤周緣的視頻攝像機(jī);接收視頻攝像機(jī)輸出信號(hào)的信號(hào)處理及計(jì)算系統(tǒng);以及可視顯示器,例如陰極射線管,其用來產(chǎn)生工件周緣輪廓的放大圖像;和/或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置,其內(nèi)存與要求的工件周緣輪廓有關(guān)的數(shù)據(jù),將這些數(shù)據(jù)與從工件周緣實(shí)測(cè)出的同類數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后,就產(chǎn)生合格信號(hào)或不合格信號(hào)或形狀質(zhì)量信號(hào)。
平周緣磨削/凹口周緣磨削本發(fā)明也應(yīng)用于能在圓形工件周緣上磨削對(duì)正區(qū)域例如平周緣或凹口周緣的磨床。
平周緣是很容易形成的周緣形狀,在計(jì)算機(jī)控制下,使砂輪主軸在工件旋轉(zhuǎn)時(shí)與其同步移動(dòng),則每轉(zhuǎn)期間,相同的周緣區(qū)域受到不同的磨削以便去除更多的余量成為非圓直線區(qū)域。
適于磨削凹口周緣的磨床還要安置一個(gè)安裝小直徑可旋轉(zhuǎn)磨削裝置的砂輪主軸,在數(shù)字控制/計(jì)算機(jī)控制下,當(dāng)其旋轉(zhuǎn)時(shí)與圓形工件周緣的一部分接觸,在其間磨出凹口。
工件輸送和檢驗(yàn)最好設(shè)置機(jī)器人工件輸送裝置,它用待磨削的另一個(gè)工件更換下已加工完畢的成品件。
可設(shè)置用來檢測(cè)砂輪成形槽磨損的裝置,它可中斷工件磨削,以進(jìn)行砂輪槽的再成形。為此,設(shè)置響應(yīng)磨損檢測(cè)結(jié)果的驅(qū)動(dòng)裝置,它軸向移動(dòng)工件主軸,然后使其前移,以便在工件主軸之上并在工件之后的成形輪進(jìn)行砂輪周緣磨削槽輪廓的再成形。
當(dāng)砂輪朝工件前移時(shí),根據(jù)接地發(fā)生的位置,很容易確定砂輪直徑的磨損。電子和/或聲頻傳感器可用于此目的,其與位置傳感器相連接以便當(dāng)砂輪朝工件前移時(shí),產(chǎn)生與砂輪位置有關(guān)的信號(hào),傳感器測(cè)出接地時(shí)就輸出砂輪的位置信號(hào)。
其它類型的磨損可通過磨削后檢測(cè)工件周緣來檢測(cè)。根據(jù)周緣輪廓的尺寸和/或形狀確定是砂輪槽需要再成形還是工作臺(tái)需要軸向移動(dòng),以便對(duì)圓盤周緣橫截面輪廓進(jìn)行再確定。
因此,在用于磨削硅圓片的機(jī)床上,最好設(shè)置能在線檢測(cè)圓片周緣橫截面形狀的周緣檢驗(yàn)裝置。
周緣檢驗(yàn)可在每個(gè)圓盤上進(jìn)行,或每磨削n個(gè)圓盤檢驗(yàn)一次。
周緣檢驗(yàn)裝置最好是光電裝置并產(chǎn)生電子信號(hào)以供處理和/或在數(shù)字顯示器和/或陰極射線管或類似儀器上顯示,以便給操作者顯示加工完畢圓盤周緣輪廓的尺寸和/或形狀。
圓盤周緣輪廓的光學(xué)檢驗(yàn)最好在圓盤裝在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)件(通常是真空吸盤)的垂直面上時(shí)進(jìn)行。
通過將光學(xué)檢驗(yàn)裝置靠近工件主軸定位,就可檢驗(yàn)被磨周緣的周緣輪廓而不必將工件從主軸卸下,從而如果有砂輪槽磨損,和/或不允許的損傷/不正確的周緣輪廓,無需從工件主軸上卸下工件,就可使砂輪槽再成形及再次磨削工件周緣。
周緣數(shù)據(jù)可與從一個(gè)基準(zhǔn)工件周緣采集的一系列周緣輪廓數(shù)據(jù)比較(或先存儲(chǔ),以后再比較)。
光學(xué)檢驗(yàn)裝置(無論在線或離線)可包括產(chǎn)生待處理視頻信號(hào)的視頻攝像機(jī),攝像機(jī)被定位以便從大體切線方向拍攝工件周緣處,通常攝像機(jī)被定位從使其光軸與圓盤的周緣相切,并使周緣輪廓的橫截面形狀的頂部位于攝像機(jī)視野的中部。
如果這導(dǎo)致占據(jù)視野的輪廓太小,可從原位移動(dòng)攝像機(jī)以使輪廓頂部在視野中移動(dòng),最后使光軸與圓盤相交。
周緣檢驗(yàn)可自動(dòng)處理來自拍攝工件周緣的攝像機(jī)的信號(hào),在將其與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)比較后自動(dòng)產(chǎn)生控制信號(hào),例如產(chǎn)生警告信號(hào)和/或開始再成形工步。
參見附圖,現(xiàn)通過實(shí)施例描述本發(fā)明,其中
圖1是實(shí)施本發(fā)明磨床的透視圖(未按比例),是從操作者通常所站位置的視角觀看。
圖2是圖1中所示磨床的側(cè)視圖(也未按比例),也是從操作者通常所站一側(cè)的視角觀看。
圖3是圖1和圖2中所示磨床的端視圖。
圖4是從圖3端面的視角觀看的橫截面圖(比例稍大),所示為通過撓性安裝的部件。
圖5是圖4中可見的兩個(gè)撓性件的放大比例圖。
圖6是圖4右上角的放大比例橫截面圖,所示為凸輪主動(dòng)件、隨動(dòng)件及部件的承載彈簧。
圖7是圖2中所示磨床部件一端的放大比例側(cè)視圖(其中部分是剖面圖)。
圖8是上下料機(jī)構(gòu)的透視圖,其裝在圖3中所示磨床一端的右側(cè),圖3中所示的磨床一端在圖8中部分可見。
圖9是圖8中工件輸送裝置另一側(cè)的透視圖,該圖也表示出圓盤檢驗(yàn)裝置和圖2中所示的磨床右端。
圖10是圖9中所示的圓盤檢驗(yàn)裝置另一側(cè)的透視圖(放大比例)。
圖11是監(jiān)視器屏幕上顯示的攝像機(jī)234所攝凹口周緣。
圖12是監(jiān)視器屏幕是顯示的攝像機(jī)234所攝圓盤上的平周緣。
圖13是圖10中部件后面的側(cè)視圖,顯示電機(jī)和真空吸盤之間的傳動(dòng)裝置,也顯示出將圓片輸送到工件主軸之前確定其厚度的測(cè)厚測(cè)頭的位置。
圖14是復(fù)式砂輪部件的兩側(cè)視圖,復(fù)式砂輪部件可用在圖1及其它各圖中所示的磨床上。
圖15是用在該磨床上的凹口砂輪的側(cè)視圖。
圖16是工件真空吸盤和修整輪部件的側(cè)視圖。
圖17是清洗工位的側(cè)視圖,該工位也可用于圓片的中間存貯。
有關(guān)附圖的詳細(xì)描述圖1、圖2和圖3顯示了用于硅或類似材料圓盤(圖片)周緣磨削的整臺(tái)磨床的一部分。工件輸送檢驗(yàn)和定心裝置也是整臺(tái)磨床的一部分,但將結(jié)合后面的圖加以說明。
圖1至圖3所示的磨床包括控制柜10和床身12。床身12上裝有平臺(tái)14。平臺(tái)14裝在三個(gè)減振支承上。減振支承之一即圖1中可見的件16,第二個(gè)減振支承18裝在底座區(qū)域22的中心,圖1中用虛線顯示其輪廓,第三個(gè)減振支承20可在圖3中見到。
平臺(tái)14上裝有整體支承結(jié)構(gòu)或底座22,底座22上裝有工作臺(tái)24。工作臺(tái)24可沿裝在底座22上面的導(dǎo)軌26軸向滑動(dòng)。工件主軸24包括主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)28和安裝待磨圓片的真空吸盤30。
周緣磨削通過砂輪32完成。砂輪32上有許多環(huán)槽例如34,用于與圖2中圓片工件36的周緣接觸。
主軸部件38中的砂輪主軸(圖中未示出),由電機(jī)40帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
主軸部件38和電機(jī)40裝在支承件42上。支承件42靠近平臺(tái)14的中心線裝在剛性的加固板44的一側(cè);沿加固板44的底邊通過翼緣用螺栓將其固定在平臺(tái)14上;在加固板44的上端通過另一個(gè)突出部46用螺栓將其固定在磨床底座22上;加固板44的功能是增加平臺(tái)14相對(duì)底座22的剛度。并承受其它可能會(huì)引起的橫向振動(dòng)。
與加固板44等距,且在其另一側(cè)的是第二個(gè)支承件48。支承件48上裝有導(dǎo)軌50,導(dǎo)軌50上裝有第二個(gè)主軸部件52,該主軸部件用于凹口磨削。主軸部件52的軸向運(yùn)動(dòng)由動(dòng)力頭54驅(qū)動(dòng)(見圖2)。主軸部件52也可用于環(huán)形圓盤內(nèi)孔的磨削。
工作臺(tái)主軸、周緣磨削主軸和凹口磨削主軸均裝在空氣軸承上。工作臺(tái)主軸的速度范圍一般為每分鐘2轉(zhuǎn)至1000轉(zhuǎn);周緣磨削主軸的速度范圍一般最高可達(dá)每分鐘6000轉(zhuǎn);凹口磨削主軸的速度范圍一般最高可達(dá)每分鐘70,000轉(zhuǎn)。
在圖2中可見到的成形輪56和58裝在工作臺(tái)主軸上、吸盤的后面。工作臺(tái)24在圖2中箭頭60方向上的移動(dòng),使得圓盤工件36可與砂輪32的砂輪槽之一(例如34)接觸。工作臺(tái)24在箭頭60方向上的進(jìn)一步移動(dòng)使圓盤36脫離砂輪部件的端面62,并使成形輪56和58與砂輪32的相應(yīng)槽接觸。
砂輪或凹口砂輪所作的橫向運(yùn)動(dòng),通過相對(duì)于平臺(tái)14適當(dāng)傾斜支承件42和48實(shí)現(xiàn)。為此,兩個(gè)支承件42和48可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在平臺(tái)14的中心線附近,(下文將結(jié)合后面的圖,更詳細(xì)地描述)。兩個(gè)止動(dòng)件64和66(見圖3)分別防止兩個(gè)方向的向外擺動(dòng)超程。
根據(jù)本發(fā)明,樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)由撓性件提供(下文將描述)。撓性件允許圍繞靠近平臺(tái)14中心線的兩個(gè)平行軸線作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng),使得支承件42的運(yùn)動(dòng)軌跡為箭頭68所示的小圓??;支承件48的運(yùn)動(dòng)軌跡為箭頭70所示的小圓弧。
實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置將結(jié)合后面的圖加以描述。
直線型的聚碳酸酯透明護(hù)罩72固定在底座22上,砂輪主軸從護(hù)罩72伸出。在護(hù)罩72的前端面上,有個(gè)通常為橢圓形的大開口74。當(dāng)工作臺(tái)24在上述箭頭60的方向上適當(dāng)向前運(yùn)動(dòng)時(shí),裝在工作臺(tái)24上的類似形狀的護(hù)罩76可進(jìn)入并密封開口74。
護(hù)罩76周圍的可膨脹的密封環(huán)78(或者在開口74的內(nèi)緣周圍)在護(hù)罩76和開口74之間提供密封,防止液體滲漏。
護(hù)罩72可相對(duì)底座22滑動(dòng),因此在護(hù)罩76和開口74之間已密封后,由伸縮管80和82分別提供護(hù)罩72與主軸部件38和52之間的密封。實(shí)際上,護(hù)罩72與工作臺(tái)部件24一起軸向運(yùn)動(dòng)。伸縮管后有足夠的間隙允許護(hù)罩72在箭頭60的方向上連續(xù)移動(dòng),以便于砂輪上磨削槽的成形。伸縮管80和82也允許封閉的護(hù)罩72在與箭頭60相反的方向上移動(dòng),使得工作臺(tái)24也能在與箭頭60相反的方向上移動(dòng),因而圓盤36的周緣可與砂輪的磨削槽之一(例如34)接觸。
冷卻液通過噴嘴84和86噴在工件上,需要時(shí),還可通過類似的噴嘴將類似的冷卻液噴在成形輪上。設(shè)置互鎖裝置保證護(hù)罩72被護(hù)罩76封閉和密封后才噴出冷卻液。
完成磨削加工并用液體進(jìn)行最后清洗后,通過給邊緣密封環(huán)78排氣可打開護(hù)罩72,工作臺(tái)24在與箭頭60相反的方向上退回至圖2中所示位置,然后將成品36卸下并安裝一個(gè)待磨削工件。
砂輪的成形/修整砂輪最初成形可在安裝任何工件前完成,在真空吸盤30上沒有先安裝一個(gè)工件(例如36)的情況下,護(hù)罩72經(jīng)工作臺(tái)24和護(hù)罩76的適當(dāng)運(yùn)動(dòng)封閉。砂輪成形由工作臺(tái)24的適當(dāng)軸向運(yùn)動(dòng)和支承件42的橫向運(yùn)動(dòng)完成,從使適當(dāng)?shù)某尚屋喞?6或58依次與每一砂輪槽例如34接觸。在砂輪成形操作期間,使用冷卻液。
在砂輪最初成形后,通過前述的密封環(huán)78可分開此部件,安裝工件36后,該部件可再次封閉,并用前述方法進(jìn)行磨削。
通常砂輪槽的再成形在卸下一個(gè)工件后,安裝下一個(gè)工件前的機(jī)床停機(jī)期間完成,但在該機(jī)床的改進(jìn)型中,工件36的周緣輪廓檢驗(yàn)在工作臺(tái)的原位上進(jìn)行,這可有利于在工件適當(dāng)?shù)那闆r下進(jìn)行砂輪的再成形。
凹口磨削如果要對(duì)工件進(jìn)行凹口磨削,橫向移動(dòng)支承件42使砂輪與工件脫開,并橫向移動(dòng)支承件48使工件36的周緣與凹口磨削主軸(圖中未示出)接觸。凹口磨削后,支承件48向相反方向移動(dòng)以便凹口磨削主軸與工件脫開。
拋光在另一種設(shè)計(jì)中,除了帶槽的砂輪外,拋光輪也可裝在砂輪主軸上,通過軸向移動(dòng)工件主軸,使拋光輪能與工件36的周緣接觸。
設(shè)置使工作臺(tái)24沿導(dǎo)軌26移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置88。
如圖3所示,排液管90將液體從護(hù)罩72內(nèi)輸送至貯液箱92中,泵(圖中未示出)用于使液體自貯液箱開始循環(huán)??稍谫A液箱中或貯液箱和泵之間的管路中提供過濾器。
控制柜包括電視顯示器94、鍵盤96及經(jīng)懸空導(dǎo)線100接在插頭102上的手動(dòng)控制裝置98。操作者可移動(dòng)手動(dòng)控制裝置98并手握其走向機(jī)床,通過按下適當(dāng)?shù)陌粹o操縱或中斷機(jī)床的操作??刂乒?0內(nèi)有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),其發(fā)出控制信號(hào),給機(jī)床中的驅(qū)動(dòng)裝置提供動(dòng)力,從機(jī)床上的轉(zhuǎn)換器、開關(guān)和其它位置/操作/接觸等產(chǎn)生信號(hào)的傳感器接受信號(hào)。
計(jì)算機(jī)鍵盤和顯示器可用于為最初確定機(jī)床功能,輸入數(shù)據(jù)及為確定主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、行程和工作順序輸入數(shù)據(jù)。
因?yàn)橐笄鍧嵉能囬g環(huán)境,整臺(tái)機(jī)床除包括計(jì)算機(jī)熒光屏和鍵盤的控制裝置一角外,可罩在一個(gè)外罩內(nèi)。外罩未在圖中示出。
工作臺(tái)在其上滑動(dòng)的導(dǎo)軌26是預(yù)緊的,工作臺(tái)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)并裝有高分辨率的位置編碼器以在軸向插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)提供平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)。
如前所述,切入磨削根據(jù)要求通過傾斜支承件42或48實(shí)現(xiàn),以使其上的磨削部件與工件36的周緣接觸。雖然運(yùn)動(dòng)軌跡并不是真正的真線,而是弧形,但是可由控制柜10內(nèi)的控制系統(tǒng)產(chǎn)生的控制信號(hào)調(diào)整。
磨削時(shí)噴嘴例如84和86可用于提供切削液,84、86或其它噴嘴可用作磨削后工件仍旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)準(zhǔn)圓片工件外伸邊緣處的清洗液噴嘴。這避免了將工件從真空吸盤上卸下時(shí),磨屑進(jìn)入工件的背面。
磨削工藝通常用兩工步磨削工藝磨削工件周緣,即先采用切入式磨削粗磨,第二工步采用切入式磨削精磨的加工循環(huán),加工循環(huán)包括砂輪快進(jìn)至接觸式傳感器檢測(cè)出與圓盤工件接觸為止。采用砂輪軸位置接地以監(jiān)測(cè)砂輪磨損情況并保證每個(gè)精磨工步切除的余景為常量。為保持砂輪形狀,使用永久地裝在工件主軸吸盤上的金屬粘結(jié)劑金剛石成形輪。再成形過程可以全部自動(dòng)化并可用程序控制以便每磨削幾個(gè)圓盤進(jìn)行一次,或當(dāng)已磨削的周緣輪廓不合格時(shí)(根據(jù)圓盤周緣輪廓的光學(xué)檢驗(yàn)確定)或當(dāng)接地點(diǎn)表示砂輪過度磨損時(shí)進(jìn)行。
阻尼為了減少不必要的振動(dòng)并將造成的磨削損失減至最小,磨床的支承件至少部分充填聚合物混凝土,特別是底座22和床身12,如果需要也包括平臺(tái)14。
部件的撓性安裝圖4和圖5說明如何安裝兩個(gè)支承件42和48,以便其鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)并允許砂輪切入。如圖4所示,兩個(gè)支承件42和48內(nèi)側(cè)邊緣通過撓性件與平臺(tái)14連接,其中兩個(gè)撓性件即圖中所示的102和104(有時(shí)稱作支板鉸鏈)。與圖4中所示的兩個(gè)撓性件處于一條直線上的第二對(duì)撓性件位于機(jī)床底座22附近支承件42和48的另一端。
如圖5的放大比例圖所示,每個(gè)撓性件是金屬板,其中間部位變窄形成收縮寬度的部分,撓性件102的收縮寬度部分是106,撓性件104的收縮寬度部分是108。
每個(gè)撓性件較寬的上端和下端,撓性件102的上、下端分別是110和112,撓性件104的上、下端分別是114和116,通過螺栓,例如撓性件102上的螺栓118和120,上端固定在構(gòu)成支承件整體一部分的凸緣上,對(duì)于撓性件102,上端固定在支承件42的凸緣122上,下端固定在金屬塊124上,金屬塊124用螺栓,例如126和128固定在平臺(tái)14上。
撓性件104以同樣方式固定在凸緣126上,它自支承件48延伸置構(gòu)成支承件48的整體的部分。
金屬塊124垂直隔開凸緣122和126,而兩個(gè)撓性件的收縮部分106和108使得支承件42和48可分別繞收縮部分106和108擺動(dòng),撓性件支承著平臺(tái)14上的結(jié)構(gòu)。
撓性件102和104允許兩個(gè)主軸支承件分別在圖5中箭頭130和132的方向上傾斜,其一般不允許支承件42和48相對(duì)平臺(tái)14圍繞其它任何軸線進(jìn)行其它任何運(yùn)動(dòng)。因此,除了收縮部份106、108等產(chǎn)生的鉸鏈軸線外,支承件42和48與平臺(tái)14在所有方向的連接剛度都很高。
驅(qū)動(dòng)部件橫向進(jìn)磨支承件42和48的運(yùn)動(dòng)通過凸輪及隨動(dòng)件裝置實(shí)現(xiàn),該裝置是在固定于平臺(tái)14上和機(jī)床底座22一端的主支承組件和剛性部件之間起作用。一個(gè)這樣的驅(qū)動(dòng)裝置如圖4所示裝在支承件42內(nèi)。凸輪134裝在軸136上,軸136支承在軸承138和140上,電機(jī)142通過扭轉(zhuǎn)剛性聯(lián)軸節(jié)144驅(qū)動(dòng)凸輪134。隨動(dòng)件146裝在一根軸上(圖中未示出),該軸由軸承148和150支承,裝在支承件42上。
包括凸輪134的驅(qū)動(dòng)和軸承部件支承在一個(gè)剛性框架部件152內(nèi),它與支承件42的其余部分隔開的獨(dú)立部件,所以,后者能在凸輪134和隨動(dòng)件146的運(yùn)動(dòng)控制下相對(duì)于部件152運(yùn)動(dòng)。
恢復(fù)力由彈簧裝置提供,彈簧裝置位于部件152和支承件42之間。
支承件48由裝在部件154內(nèi)的相似部件用相同方式驅(qū)動(dòng),如圖4中支承件48的局部剖視圖所示。
為簡便起見,圖中復(fù)位彈簧的結(jié)構(gòu)只表示復(fù)位彈簧如何與支承件48聯(lián)接,而未表示出支承件42中的復(fù)位彈簧。圖中,推桿156通過螺紋緊固端件158固定在支承件48的框架160的內(nèi)側(cè),彈簧162裝在部件154內(nèi)形成的圓筒形內(nèi)腔164中。部件154一側(cè)的縮徑端166防止彈簧從內(nèi)腔164中脫出,推桿156外端的止動(dòng)墊片168保持彈簧在位。支承件在箭頭170方向的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致彈簧被壓縮。當(dāng)凸輪驅(qū)動(dòng)力消失時(shí)彈簧恢復(fù)力使支承件48復(fù)位到其正常的垂直位置。
圖6所示為支承件42上端的放大比例圖,圖中相同數(shù)字用來表示同一個(gè)零部件。
凸輪驅(qū)動(dòng)圖7是機(jī)床一端的側(cè)視圖,其中部分是圖4中的剖面,而比例稍有縮小。與其它圖一樣,其中有局部剖視以便顯示圖4中未示出的支承件48中的凸輪驅(qū)動(dòng)裝置170。在驅(qū)動(dòng)裝置一側(cè)可見止動(dòng)墊片168。
圖7也顯示了裝在支承件48底部的兩個(gè)撓性件,外側(cè)的一個(gè)是撓性件104,內(nèi)側(cè)的一個(gè)是撓性件172。
上述兩個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)裝置分別裝在剛性框架部件152和154內(nèi),后者在圖7中更清晰可見,因?yàn)椴考?54通過水平支架174固定在底座22一側(cè)的一個(gè)突出板上。
在圖7中還可見驅(qū)動(dòng)卡盤178的電機(jī)176,凹口磨削主軸180從該卡盤處伸出。電機(jī)176裝在前述主軸部件52內(nèi)(參見圖1),主軸部件52如前述可沿導(dǎo)軌50滑動(dòng)。
圖7顯示裝在主軸部件52上的伸縮管82,其密封護(hù)罩72的開口,電機(jī)176和主軸從此口伸出。
工件輸送通常直徑為100、200成300mm或更大的硅圓盤片由圖8中所示的機(jī)器人輸送裝置輸送。機(jī)器人輸送裝置包括底座182和框架184,該樞架向上延伸以對(duì)直線導(dǎo)軌186提供支承,滑座188可在箭頭190的方向上沿導(dǎo)軌186滑移。第二個(gè)導(dǎo)軌192在與導(dǎo)軌186垂直的方向上從滑座188中伸出,滑座194在箭頭196的方向運(yùn)動(dòng)。臂198從滑座194中伸出,驅(qū)動(dòng)裝置200裝在滑座194上,驅(qū)動(dòng)臂198在箭頭202的方向上運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置200和滑座188中驅(qū)動(dòng)裝置的電源經(jīng)多路電纜204提供,多路電纜204被保持在安全柔性束管206中,后者裝在直線導(dǎo)軌186上。
臂198的下端是真空吸盤208,通過滑座188、194及臂198的適當(dāng)運(yùn)動(dòng),使真空吸盤208能位于圓片210的前面,圓片210垂直支承在支墊212上。圖中也示出空的支墊214,支墊214準(zhǔn)備接收已磨削的圓片。
底座182位于磨床床身旁,在圖8中可見部分床身。加工完畢后,護(hù)罩72的兩部分如前所述分開(參見圖1至圖3),露出完成的工件36,其可由臂198和真空吸盤208拾取。為此目的,操縱圖8中的輸送機(jī)構(gòu),以便使真空吸盤208與工件主軸上的圓片相對(duì),以便取出完成的圓片36并將其輸送到空的支墊214上。
滑座194進(jìn)一步向外朝著支墊212移動(dòng),使真空吸盤208位于未磨削工件210的前面,將其拾取后,可將其輸送至檢驗(yàn)工位,之后再輸送至磨床的加工位置,以便裝在真空吸盤30上,在前一個(gè)圓盤片的位置上進(jìn)行磨削。
可理解,軌道216上可有許多個(gè)支墊,裝在支墊土的所有工件可依次取走、定心、磨削、檢驗(yàn)并放回。
如前所述,此磨床有整體外罩,工件輸送裝置及其底座182最好位于此外罩之內(nèi),外罩上有個(gè)自封門,可打開允許放入或取走清潔的工件。
圓片定心作為磨削前和磨削后的中間步驟(最好在另一個(gè)圓片磨削期間),將每個(gè)圓片放在圖9和圖10所示的檢驗(yàn)裝置上,以便確定圓片的圓心,使工件精確地定位在真空吸盤30上進(jìn)行磨削減,磨削后,在將工件放回支墊前檢驗(yàn)圓盤的周緣輪廓。
工件檢驗(yàn)圖9是總體視圖,它顯示檢驗(yàn)裝置相對(duì)于磨床和圖8中的機(jī)器人工件輸送裝置的位置。圖中相同的數(shù)字用來表示的零部件如前。關(guān)于機(jī)器人工件輸送裝置,在我們同時(shí)申請(qǐng)的共同待審英國專利申請(qǐng)中有更充分的描述,參見我方參考號(hào)C403/W。
檢驗(yàn)裝置包括支架218,由底座220和垂直板222組成的支承架裝在支架218上。三角形加固板224從垂直板222后面伸出,垂直板222和加固板224都焊在底座220及板226上。
與板222的垂直邊228間隔的是支承托架230、燈和投影透鏡裝置232支承在托架230的上端。有鏡頭236的第一攝像機(jī)234裝在板222上,以便拍攝圓盤238的邊緣,圓盤238用燈232作背景照明。
在圖9中可見電機(jī)240裝在板222的后面。電機(jī)驅(qū)動(dòng)真空吸盤(圖中不可見),被檢驗(yàn)的圓盤238由機(jī)器人臂198和真空吸盤208放置在該真空吸盤上。
電機(jī)240的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)圓片238旋轉(zhuǎn),通過定位使圓片周緣與攝像機(jī)鏡頭236的視野相交,取自攝像機(jī)輸出的電信號(hào)經(jīng)電纜242送給信號(hào)分析裝置(圖中未示出),以對(duì)從信號(hào)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
第二個(gè)攝像機(jī)244裝在支承板邊緣228上,從圓盤238的切線方向拍攝其周緣,以獲得其周緣輪廓的信息。圓盤周緣由燈246進(jìn)行背景照明,攝像機(jī)244的信號(hào)由電纜248輸送。燈232和246的電源分別由電纜250和252根據(jù)要求輸送。
來自攝像機(jī)234和244的信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)254,其分別經(jīng)電纜242和248返回信號(hào)控制兩個(gè)攝像機(jī),計(jì)算機(jī)254還分別經(jīng)電纜250和252返回信號(hào)控制攝像機(jī)的照明燈232和246。攝像機(jī)244的輸入信號(hào)根據(jù)要求可在監(jiān)控器256上顯示,圓盤238的周緣輪廓與計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的樣板一起顯示,260、262顯示出圓盤周緣輪廓兩側(cè)的理想角度。
工件定心工件定心使用我們同時(shí)申請(qǐng)的共同待審專利申請(qǐng)中描述的技術(shù),參見我方參考號(hào)C403/W,使用圖8至圖10中的機(jī)器人圓片輸送裝置及來自攝像機(jī)234中的信號(hào),信號(hào)是在圓形工件通過攝像機(jī)視野旋轉(zhuǎn)時(shí)得到的。
凹回周緣和平周緣的顯示圖11是監(jiān)控器256中的圖像,此時(shí)顯示的是來自攝像機(jī)234的輸出信號(hào),當(dāng)凹口的圓片在真空吸盤(圖10中未示出)上時(shí),圓片238裝在真空吸盤上隨吸盤旋轉(zhuǎn)以便凹口位于攝像機(jī)的視野中??梢姲伎?64,同時(shí)也顯示了計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的樣板(圖中以虛線266和268表示),其與凹口的圖像重疊,以表示凹口兩側(cè)所要求的角度。兩條附加的樣板線270和272在凹口入口處顯示出所要求的半徑,另一條樣板線274顯示出凹口底部所要求的半徑。
圖12是監(jiān)控器256中的另一圖像,此時(shí)顯示的是攝像機(jī)234所攝圓盤平周緣的一端。這里圓盤圖像用276表示,平周緣用278表示,平周緣端部所要求的半徑用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的樣板線280表示。
圓片厚度檢測(cè)圖13顯示的是圖10中部件的后面,所示為垂直板222和經(jīng)驅(qū)動(dòng)裝置286驅(qū)動(dòng)真空吸盤284的電機(jī)240。
管290與噴嘴292用于輸送一股氣流清潔和干燥圓盤238的周緣,氣流由閥294控制。
將圓片238裝在工作臺(tái)上的真空吸盤30上之前(見圖1和圖2),確定其厚度是重要的,以便工作臺(tái)成工件主軸按要求進(jìn)行軸向移動(dòng),使適當(dāng)?shù)哪ハ鞑叟c圓盤周緣精確地接觸,軸向移動(dòng)距離可由控制系統(tǒng)確定,并產(chǎn)生適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)信號(hào)使工件主軸移動(dòng)所要求的距離。厚度用測(cè)頭296確定,測(cè)頭裝在主軸298上,主軸298可在導(dǎo)軌300、302上滑動(dòng),測(cè)頭296在經(jīng)管304進(jìn)入的空氣壓力的作用下,移動(dòng)至與圓盤238的表面接觸。測(cè)頭296從固定的原位開始所移動(dòng)的距離被記錄。
通過無圓盤在位時(shí)完成相同距離運(yùn)動(dòng)的測(cè)量,給出從固定原位至吸盤284端面的距離,因此當(dāng)圓盤238面對(duì)該表面安裝到位時(shí),這兩個(gè)距離測(cè)量值之間的差值就等于工件的厚度。
測(cè)頭移動(dòng)的距離由一個(gè)精確的位置感應(yīng)編碼器測(cè)出,信號(hào)經(jīng)電纜306輸送給計(jì)算機(jī)254,(如希望的話)工件厚度尺寸可顯示在監(jiān)控器上。
計(jì)算機(jī)254可構(gòu)成控制柜10(見圖1)中計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一部分和/或計(jì)算機(jī)254產(chǎn)生的信號(hào)可輸送給控制柜10中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),所以厚度尺寸可通過控制工件主軸部件的軸向移動(dòng)而獲得。
復(fù)式砂輪部件為了節(jié)省機(jī)床停機(jī)時(shí)間,砂輪可由幾個(gè)不同砂輪片復(fù)合而成,其中每個(gè)砂輪片用于一種特定用途。
圖14所示的部件308,就是這種復(fù)式砂輪,如圖所示,其由4個(gè)砂輪件夾層復(fù)合而成。
主砂輪310是樹脂結(jié)合劑立方氮化硼砂輪在其外圓柱表面上有6個(gè)磨削槽,其中之一是312,此砂輪件用于在精磨前只要求切除少許余量的圓片周緣磨削。
砂輪件314是有三個(gè)槽(其中之一為316)兩金剛石砂輪件,其用于精磨圓盤周緣。
可以理解,這兩個(gè)砂輪件可有任意數(shù)目的槽-一般為1至10個(gè)槽。
砂輪件318是金屬粘結(jié)劑立方氮化硼或金屬粘結(jié)劑金剛石砂輪,只有一個(gè)槽320,其為備用砂輪,可在使用較軟的樹脂結(jié)合劑砂輪片310磨削之前,粗磨圓片周緣。
砂輪件322也是備用砂輪片,通常為氧化鈰砂輪,其可在用砂輪件314精磨后,通過使砂輪主軸以適當(dāng)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)來拋光圓盤周緣。
凹口砂輪圖1 5所示的為以大致相似比例表示的裝在主軸326端部的凹口砂輪。其“凹”環(huán)狀磨削表面通常是鍍金剛石的。
砂輪修整步驟如圖16所示,當(dāng)工件/圓片36裝在真空吸盤30上時(shí),修整輪/成形輪裝在同一個(gè)主軸上。
通常修整輪/成形輪是兩部分的部件(a)一個(gè)金屬粘結(jié)劑金剛石砂輪328,用于圖14中立方氮化硼砂輪片310上砂輪槽的粗磨。
(b)一個(gè)金屬粘結(jié)劑金剛石砂輪330,其含有很較小直徑的砂粒,用于圖14中立方氮化硼砂輪件310內(nèi)砂輪槽如312的精磨。
立方氮化硼砂輪如圖14中的砂輪310,通常供貨時(shí)是沒有砂輪槽(如312)的,在安裝新的立方氮化硼砂輪片310后,第一步就是加工出砂輪槽(如312)。這是用圖16中的砂輪328,然后用砂輪330實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)砂輪310上的砂輪槽磨損后,砂輪330根據(jù)要求用于砂輪槽的修整和再次成形。
由兩個(gè)成形輪可獲得兩個(gè)砂輪。一般,兩個(gè)成形輪均用于使粗磨砂輪(立方氮化硼)和精磨砂輪(金剛石)成形。
圓片中間存貯如圖17所示,在圖13中所示測(cè)厚測(cè)頭位置的下面,有個(gè)頂部敞口的直線型箱體332,工件可由機(jī)器人臂198向下放入其中。
主軸334和真空吸盤336伸進(jìn)箱休整,圓片工件可安裝在真空吸盤336上,由其帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。對(duì)于主軸334的驅(qū)動(dòng)可以電機(jī)(例如240)獲得。
噴嘴338伸進(jìn)箱體332中,其可在壓力下(如水壓或氣壓)提供流體,噴嘴對(duì)準(zhǔn)裝在吸盤上的圓片工件端面和周緣。一個(gè)這樣的圓片340如圖所示。排出管342輸送走任何剩余流體。
此箱體和真空吸盤為已經(jīng)過周緣磨削,等待被放置在檢驗(yàn)裝置的真空吸盤284上,進(jìn)行周緣輪廓檢驗(yàn),或已經(jīng)過檢驗(yàn)等待回至圖8中其支墊(如214)上的工件提供一個(gè)有用的停放位置。
權(quán)利要求
1.磨削或拋光機(jī)床包括一個(gè)剛性平臺(tái),工作臺(tái)主軸和砂輪主軸安裝在該平臺(tái)上,其中,砂輪主軸裝在部件上,該部件通過撓性件安裝在平臺(tái)上,撓性件允許該部件在通常平行于砂輪前移的方向上作有限的運(yùn)動(dòng),以便對(duì)裝在工作臺(tái)主軸上的工件進(jìn)行磨削或拋光,撓性件通常禁止該部件在所有其它方向上的運(yùn)動(dòng)。
2.按權(quán)利要求1的機(jī)床,其中,兩個(gè)砂輪裝在平臺(tái)上。在兩個(gè)上述部件的每一部件上裝有一個(gè)砂輪,每一部件通過上述撓性件安裝在平臺(tái)上。
3.按權(quán)利要求2中的機(jī)床,其中,安裝在撓性件上的該部件提供平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)并只允許一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)以使軸的換向滯后比使用傳統(tǒng)的線性軸的情況要小得多。
4.按權(quán)利要求1、2或3的機(jī)床,其中,選擇將該部件裝在機(jī)床底座上的撓性件的位置,以減少由于使用撓性件安裝該部件造成的機(jī)床內(nèi)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的影響。
5.按權(quán)利要求4的機(jī)床,其中,撓性件安裝處通常位于機(jī)床的中央,在機(jī)床中心線的兩側(cè)并靠近機(jī)床中心線。
6.按權(quán)利要求2至5中任一權(quán)利要求的機(jī)床,其中,安裝該部件的撓性件本身裝在實(shí)體件上,該實(shí)體件構(gòu)成機(jī)床底座的一部分,以使得該部件或架的任何運(yùn)動(dòng)都是高阻尼的。
7.按權(quán)利要求6的機(jī)床,其中,實(shí)體件包含聚合物混凝土。
8.按權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求的機(jī)床,其中,選定件的空腔中,至少部分充填聚合物混凝土以便為提供阻尼/加固材料的最小質(zhì)量和分布提高機(jī)床零部件的自然振動(dòng)頻率。
9.按權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求的機(jī)床,其中,撓性件包括消除內(nèi)應(yīng)力的鋼連接件,其一方面直接連接在平臺(tái)上,另一面直接連接在主軸支承部件上。
10.按權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求的機(jī)床,其中,該部件裝在機(jī)床底座的水平延伸部分上,朝向機(jī)床總體部分的一端,裝在水平延伸部分和機(jī)床其余部分之間的剛性支架提高了水平延伸部分的剛度。
11.按權(quán)利要求10中的機(jī)床,其中,該部件相對(duì)于底座中心線對(duì)稱安裝并間隔開,該支架在兩部件之間沿機(jī)床中心線延伸。
12.按權(quán)利要求10或11中的機(jī)床,其中,該支架由三件構(gòu)成并螺栓固定在一起從而產(chǎn)生干摩擦阻尼。
13.按權(quán)利要求1至12中任一權(quán)利要求的機(jī)床,其中,平臺(tái)本身通過減振裝置裝在固定的機(jī)床底座上。
14.按權(quán)利要求13中的機(jī)床,其中,機(jī)床底座是單件構(gòu)件,或有兩部分構(gòu)成件,該兩部分間有減振裝置。
15.按權(quán)利要求14中的機(jī)床,其中,兩部分構(gòu)件的一個(gè)部分裝在另一部分之上,在兩部分間有隔振裝置,兩部分的上面的部分是金屬構(gòu)件,其包含或至少部分由聚合物混凝土形成,以給在驅(qū)動(dòng)主軸的凸輪、該部件、工件主軸導(dǎo)軌的固定件間提供一個(gè)直接的、高阻尼的聯(lián)接構(gòu)件。
16.按權(quán)利要求1至15中任一權(quán)利要求的機(jī)床,其中,帶該部件的刀具主軸和工作主軸裝在機(jī)床底座的中央位置,從而減少了機(jī)床底座扭轉(zhuǎn)振動(dòng)對(duì)刀具穩(wěn)定性的影響。
17.磨削或拋光機(jī)床,具有裝在部件上的工作臺(tái)主軸裝置,刀具主軸裝置,該部件允許沿實(shí)現(xiàn)刀具和工件接觸的一個(gè)方向上作有限的相對(duì)運(yùn)動(dòng),并具有凸輪驅(qū)動(dòng)裝置,以便每一部件運(yùn)動(dòng)并使每個(gè)刀具主軸向前靠近工件主軸或后退遠(yuǎn)離工作臺(tái)主軸。
18.按權(quán)利要求17中的機(jī)床,其中使用實(shí)體凸輪。
19.按權(quán)利要求18的機(jī)床,其中凸輪裝置只在一個(gè)方向動(dòng)作,在此方向上,設(shè)置復(fù)位彈簧以提供相反方向的恢復(fù)力。
20.按權(quán)利要求19中的機(jī)床,其中,凸輪裝置在兩個(gè)方向動(dòng)作,以便提供可靠驅(qū)動(dòng)使該部件向前靠近工件主軸和后退遠(yuǎn)離工作臺(tái)主軸。
21.按權(quán)利要求20中的機(jī)床,其中,兩個(gè)部件是彈簧加載隔開的,通過凸輪臂的適當(dāng)向內(nèi)的運(yùn)動(dòng)提供磨削進(jìn)給,以便允許對(duì)硅圓片平周緣的角迅速插補(bǔ),因?yàn)樵摬考淖畲蠹铀俣攘Τ馆喯蛲庾饔谩?br>
22.按權(quán)利要求17至21中任一權(quán)利要求的機(jī)床,其中,凸輪靠近工件主軸支承安裝并直接用聚合物混凝土連接兩者以形成堅(jiān)固的阻尼剛性回路。
23.按權(quán)利要求1至22中任一權(quán)利要求的機(jī)床,磨削硅圓盤(圓片)周緣的砂輪是樹脂粘合劑立方氮化硼砂輪,或是金剛石砂輪,或金屬粘合劑立方氮化硼砂輪。
24.按權(quán)利要求23中的機(jī)床,其中,不同類型的砂輪裝在同一個(gè)主軸上。
25.按權(quán)利要求23或24中的機(jī)床,其中每個(gè)砂輪有至少一個(gè)砂輪槽,通常每個(gè)砂輪有多個(gè)砂輪槽,當(dāng)每個(gè)砂輪槽磨損時(shí),可依次使用這些砂輪槽,直至所有的砂輪槽均需再次成形。
26.按權(quán)利要求23至25中任一權(quán)利要求的機(jī)床,還包括裝在砂輪附近的成形輪,并有在砂輪原位置上完成砂輪成形或再成形的相關(guān)運(yùn)動(dòng)的裝置。
27.按權(quán)利要求26中的機(jī)床,其中,成形輪在工件支承的后面裝在工作臺(tái)主軸上。
28.按權(quán)利要求26中的機(jī)床,其中,兩個(gè)成形輪裝在工作臺(tái)主軸上。
29.按權(quán)利要求28中的機(jī)床,其中,其中之一的成形輪用于新砂輪砂輪槽的成形,另一個(gè)成形輪用于現(xiàn)用砂輪砂輪槽的再成形。
30.權(quán)利要求28中的機(jī)床,其中,一個(gè)成形輪用于粗磨兩個(gè)砂輪成形,另一個(gè)成形輪用于精磨兩個(gè)砂輪成形,以便在粗磨砂輪和精磨兩個(gè)砂輪上均加工形狀相同的砂輪槽,減少精磨砂輪形狀的非對(duì)稱磨損。
31.按權(quán)利要求28中的機(jī)床,其中,兩個(gè)成形輪的形狀稍有差別,以便精磨時(shí)沿工件周緣輪廓所去除的材料深度為常量。
32.按權(quán)利要求28中的機(jī)床,其中,兩個(gè)成形輪有不同的形狀,以便允許在一種形狀成形輪和另一種形狀成形輪之間進(jìn)行迅速更換。
33.按權(quán)利要求26至32中任一權(quán)利要求的機(jī)床,其中,其中之一的砂輪為細(xì)粒金剛石砂輪,其中之一的成形輪為金剛石砂輪。
34.使用機(jī)床磨削圓盤周緣的一種方法在該機(jī)床中砂輪和成形輪裝在剛性固定件上,該方法包括下列步驟移動(dòng)砂輪和成形輪使兩者接觸以便在砂輪周緣形成砂輪槽,橫截面上的砂輪槽形與磨削時(shí)圓盤周緣待形成的形狀互補(bǔ),將砂輪與圓盤接觸,該圓盤相對(duì)于砂輪被剛性地安裝固定,將砂輪周緣磨削成所要求的形狀,在已磨削過圓盤周緣后(或已磨削過一系列圓盤周緣后),使砂輪和成形輪重新接觸,以便重新形成砂輪槽并修整磨損的砂輪。
35.磨削硅圓片工件周緣的磨削方法包括兩個(gè)工步,第一個(gè)工步是金屬或樹脂粘結(jié)劑立方氮化硼砂輪前移以粗磨工件周緣,第二個(gè)工步是樹脂粘結(jié)劑立方氮化硼砂輪或最好是樹脂粘結(jié)劑金剛石砂輪前移以精磨工件周緣。
36.按權(quán)利要求34中的方法,其中,砂輪成形或砂輪再成形是在機(jī)床上砂輪的原位置上完成的,是用成形輪通過在每個(gè)砂輪的周緣切入磨削出要求的形狀。
37.用于圓盤工件周緣磨削或周緣拋光的設(shè)備,包括砂輪及其驅(qū)動(dòng)裝置;成形輪;限制砂輪和成形輪之間不必要相對(duì)運(yùn)動(dòng)的剛性支承裝置;實(shí)現(xiàn)砂輪與成形輪之間對(duì)正的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置;實(shí)現(xiàn)砂輪與成形輪之間切入磨削的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置,以便切入磨削砂輪周緣并形成有精確橫截面的砂輪槽;工件主軸,圓形工件能安裝在其上,該主軸也安裝在剛性支承裝置上;用來使砂輪朝著工件主軸運(yùn)動(dòng)及遠(yuǎn)離工件主軸的驅(qū)動(dòng)裝置,以便為磨削工件周緣,圓形工件裝在工件主軸上時(shí)砂輪與圓形工件的圓周緣接觸;以及旋轉(zhuǎn)工件主軸的驅(qū)動(dòng)裝置,其中,成形輪也裝在工件主軸上以便與其一起旋轉(zhuǎn)。
38.按權(quán)利要求37中的設(shè)備,其中,工件主軸有在其上安裝工件的真空吸盤。
39.按權(quán)利要求38中的設(shè)備,還包括圓形工件定心的裝置,以便工件中心與工件主軸軸線對(duì)中。
40.按權(quán)利要求39中的設(shè)備,其中,遠(yuǎn)離工件主軸的工件定心裝置包括對(duì)中真空吸盤及有關(guān)檢測(cè)系統(tǒng),通過該系統(tǒng),能使工件旋轉(zhuǎn),通過檢測(cè)工件旋轉(zhuǎn)時(shí)由于與該對(duì)中真空吸盤不對(duì)中導(dǎo)致的偏心,確定工件的真正中心;機(jī)器人臂拾取和放置的裝置,它有移動(dòng)式真空吸盤;機(jī)器人驅(qū)動(dòng)裝置,它使移動(dòng)真空吸盤靠近對(duì)中真空吸盤定位,以便將工件從一個(gè)吸盤輸送至另一個(gè)吸盤,并且使移動(dòng)式吸盤和工件沿一個(gè)或多個(gè)已知軸線移動(dòng)過已知的精確距離,以便使工件靠近工件主軸上的真空吸盤定位并輸送到其上,移動(dòng)式吸盤的移動(dòng)由控制系統(tǒng)控制,控制系統(tǒng)內(nèi)存有程序的對(duì)中吸盤軸線和工件主軸軸線的坐標(biāo),以便允許移動(dòng)式吸盤在兩坐標(biāo)間進(jìn)行精確的移動(dòng),控制系統(tǒng)計(jì)算移動(dòng)式吸盤移動(dòng)距離時(shí)考慮了由檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)出的對(duì)中吸盤上工件中心的偏心,在移動(dòng)式吸盤處于工件主軸吸盤前面的最終位置前,進(jìn)行校正,從而使工件相對(duì)于工件主軸軸線能精確定心。
41.按權(quán)利要求40中的設(shè)備,其中,檢測(cè)系統(tǒng)包括用于從切線方向拍攝圓盤周緣的視頻攝像機(jī);接收視頻攝像機(jī)輸出信號(hào)或數(shù)字化信號(hào)的信號(hào)處理及計(jì)算系統(tǒng);以及可視顯示器,例如陰極射線管,其用來產(chǎn)生工件周緣輪廓的放大圖像;和/或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置,其內(nèi)存與要求的工件周緣輪廓有關(guān)的數(shù)據(jù),將這些數(shù)據(jù)與從工件周緣測(cè)出的同類數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后,就產(chǎn)生合格信號(hào)或不合格信號(hào)或形狀質(zhì)量信號(hào)。
42.按權(quán)利要求36所述邊緣磨削或周緣拋光的設(shè)備,還包括機(jī)器人工件輸送裝置,以便用待磨削的另一個(gè)工件更換下已加工成品件。
43.按權(quán)利要求36所述的設(shè)備,還包括用來檢測(cè)砂輪成形槽磨損的裝置,以便中斷工件磨削并進(jìn)行砂輪槽的再成形。
44.按權(quán)利要求42所述的設(shè)備,包括響應(yīng)磨損檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)裝置,以便軸向移動(dòng)工件主軸,并使其前移,從而裝在其上并在工件之后的成形輪被定位,以進(jìn)行砂輪周緣磨削槽輪廓的再成形。
45.按權(quán)利要求43或44中的設(shè)備,使用電子和/或聲頻傳感器檢測(cè)接地點(diǎn),其與位置傳感器相連接以便當(dāng)砂輪朝工件前移時(shí),產(chǎn)生與砂輪位置有關(guān)的信號(hào),并測(cè)出接地時(shí)就輸出砂輪的位置信號(hào)。
46.與權(quán)利要求37至45權(quán)利要求的任一權(quán)利要求的設(shè)備一起使用的光電檢驗(yàn)裝置,它檢驗(yàn)已磨削圓盤工件的周緣(無論在線或離線),光電檢驗(yàn)裝置包括產(chǎn)生待處理視頻信號(hào)的視頻攝像機(jī),攝像機(jī)被定位以便從大體切線方向拍攝工件周緣處,其中,攝像機(jī)被定位以使其先軸與圓盤的周緣相切,并使周緣輪廓兩橫截面形狀的頂部位于攝像機(jī)視野的中部。
47.按權(quán)利要求46中的光電檢驗(yàn)裝置,其中,攝像機(jī)是可調(diào)整的,以使其視野中工件周緣輪廓的頂部可在視野中橫向移動(dòng),并且光軸可與圓盤周緣相交。
48.按權(quán)利要求45或46中的工件周緣光電檢驗(yàn)裝置,可自動(dòng)處理來自拍攝工件周緣的攝像機(jī)的信號(hào),在將其與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)比較后自動(dòng)產(chǎn)生控制信號(hào),并根據(jù)比較結(jié)果信號(hào),產(chǎn)生警告信號(hào)和/或開始再成形工步。
49.使用上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求的機(jī)床或設(shè)備或方法磨削或拋光的圓盤工件。
全文摘要
磨削或拋光機(jī)床有剛性平臺(tái),工作臺(tái)主軸和砂輪主軸安裝在該平臺(tái)上。其中,砂輪主軸裝在部件上,該部件上通過撓性件安裝在平臺(tái)上,撓性件允許該部件在通常平行于砂輪前移的方向上作有限的運(yùn)動(dòng),砂輪前移以對(duì)裝在工件主軸上的工件進(jìn)行磨削或拋光。撓性件通常禁止該組件在所有其它方向上的運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)砂輪裝在平臺(tái)上,此兩個(gè)砂輪分別裝在兩個(gè)部件上。每個(gè)部件通過上述撓性件安裝在平臺(tái)上。撓性件安裝處通常位于機(jī)床的中央,在機(jī)床中心線的兩側(cè)并靠近機(jī)床中心線。具有裝在部件上的工件方軸裝置、刀具主軸裝置的磨削或拋光機(jī)床,允許兩個(gè)部件在實(shí)現(xiàn)刀具和工件接觸的一個(gè)方向上作有限的相對(duì)運(yùn)動(dòng)并通過凸輪驅(qū)動(dòng)裝置使部件運(yùn)動(dòng)以使每個(gè)刀具主軸向前靠近工件主軸或后退遠(yuǎn)離工件主軸。
文檔編號(hào)B24B17/06GK1222107SQ9719555
公開日1999年7月7日 申請(qǐng)日期1997年6月11日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月15日
發(fā)明者M·A·斯托克, D·R·??思{, P·M·H·莫蘭茨, M·G·皮爾塞 申請(qǐng)人:尤諾瓦英國有限公司