專利名稱：劃片機用自補償轉(zhuǎn)角裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種劃片機的轉(zhuǎn)角傳動裝置，特別是一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、工作性能可靠的 劃片機用自補償轉(zhuǎn)角裝置。它適用于劃片機平臺切割轉(zhuǎn)角裝置的補償，也可用于其它同類 設(shè)備的轉(zhuǎn)角裝置的自補償。
背景技術(shù)：
砂輪劃片機是加工各種半導(dǎo)體等圓晶基片及其他類似基片的專用切割設(shè)備，它是半導(dǎo) 體生產(chǎn)過程中一個重要的裝備，主要用于半導(dǎo)體芯片、熱敏電阻、B超換能頭、太陽能電 池等產(chǎn)品的加工。砂輪劃片機是利用微細(xì)顆粒金剛石粉末制成的厚度最小為0. 02mm的薄 片砂輪刀，在O. 1 400m/s的切割線速度下，使砂輪刀片沿被切件的分割線切進(jìn)。有的只 切進(jìn)硅片厚度的一半，然后再采用人工掰斷的方法分開，也有采用切透整個硅片厚度的方 法分開。在工控機控制下的X、 Y、 Z、 e四個方向微電機的精密驅(qū)動下，通過X、 Y、 Z向 的往復(fù)運動以及e向36(T的轉(zhuǎn)動，按照預(yù)設(shè)的尺寸將大晶圓分割，從而得到單個的小管
芯。e向的轉(zhuǎn)動精確與否決定所切工件形狀的準(zhǔn)確與否。劃片機工作時，e向的轉(zhuǎn)動精確， 是一個很重要的定位指標(biāo)。如果這個指標(biāo)的誤差過大，就會影響劃片的加工尺寸，還會增 加制造成本和操作人員的勞動強度。
目前劃片機上采用普通蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角裝置，通常是蝸輪齒槽的一個側(cè)面與蝸桿 齒槽的一個相應(yīng)側(cè)面嚙合，這樣就造成運行一段時間以后齒槽側(cè)面發(fā)生磨損，當(dāng)蝸桿帶動 蝸輪反轉(zhuǎn)時就會產(chǎn)生一定的空程量，當(dāng)空程量隨齒槽磨損程度逐漸增大，轉(zhuǎn)角就會出現(xiàn)誤 差，而且工作臺在工作中會產(chǎn)生抖動，致使加工精度降低，加工質(zhì)量下降，結(jié)果是產(chǎn)品合
格率下降，生產(chǎn)成本增加。為解決類似問題，專利公告號為CN2823688Y的"軋輥磨床用 剖分蝸輪"提出利用剖分蝸輪進(jìn)行自補償，但其在結(jié)構(gòu)上存在以下缺陷首先，上蝸輪與 下蝸輪的周面共同為蝸輪齒面，但從該專利公開附圖中可以看到上述的蝸輪齒面360。范 圍內(nèi)并不全是上蝸輪與下蝸輪的周面組合，如圖4所示，實質(zhì)上專利公告號為CN2823688Y 的"軋輥磨床用剖分蝸輪"在結(jié)構(gòu)上由一個不完整的上蝸輪片和一個下蝸輪片組成，上蝸 輪片與蝸桿只有1/6圓周的部分相接觸，因此蝸輪只能在1/6圓周的范圍內(nèi)往復(fù)運動，當(dāng) 蝸輪與蝸桿運動出這1/6圓周的部分時蝸輪與蝸桿將出現(xiàn)不可恢復(fù)的配合失效，就是上蝸 輪與蝸桿在圖4的失效部分不接觸，也就失去了該設(shè)計應(yīng)有的作用。該蝸輪在其連接結(jié)構(gòu) 處只有下蝸輪的周面與蝸桿接觸，故該蝸輪不能在旋轉(zhuǎn)360°范圍內(nèi)均可達(dá)到自補償目 的，只能做小角度調(diào)整。 一旦該蝸輪旋轉(zhuǎn)到其連接結(jié)構(gòu)處，就只有下蝸輪齒與蝸桿接觸，行維護；第二，其連接結(jié)構(gòu)實質(zhì)上為壓縮彈簧，該壓縮 彈簧一端壓裝于上蝸輪周面卡口，另一端壓裝在與下蝸輪連接的銷柱上，在壓縮彈簧壓力 的作用下，機構(gòu)旋轉(zhuǎn)到連接結(jié)構(gòu)處時，上下蝸輪齒極易錯開，機構(gòu)無法轉(zhuǎn)回到正確的嚙合 位置；另外，該剖分蝸輪的自補償是通過三組壓縮彈簧頂緊來實現(xiàn)的。在彈簧壓緊上蝸輪 的時候任意一組壓縮彈簧出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，都會影響到蝸輪蝸桿配合時的運行精度。如圖5 所示，當(dāng)壓縮彈簧高徑比6=#。/"增大，而載荷Fc又達(dá)到一定值時，彈簧就會發(fā)生側(cè)向彎 曲而喪失穩(wěn)定性，這種情況在工作中是不允許的?？偟膩碚f，壓縮彈簧易失穩(wěn)，工作中任 意一組壓縮彈簧彎曲失穩(wěn)，都會造成機構(gòu)抖動，影響轉(zhuǎn)角精度及加工精度，故其穩(wěn)定性不 好，仍需進(jìn)一步改進(jìn)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、工作性能可靠的劃片機用自補償轉(zhuǎn)角裝 置，從根本上解決現(xiàn)有劃片上使用的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)存在的易磨損、震動大、致使劃片 機轉(zhuǎn)角精度及加工精度低等問題，使蝸桿與蝸輪嚙合時不會出現(xiàn)空程量，使劃片機的轉(zhuǎn)角 長期保持高精度，提高機構(gòu)的穩(wěn)定性，從而提高了產(chǎn)品的合格率，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明的技術(shù)方案是:該劃片機用自補償轉(zhuǎn)角裝置包括組裝在中心軸上的組裝式蝸輪 及與所述組裝式蝸輪相互嚙合的蝸桿，其技術(shù)要點是所述組裝式蝸輪的下蝸輪的凸臺上 套裝有上蝸輪，所述上、下蝸輪的周面完整且分別構(gòu)成所述組裝式蝸輪的上、下齒面，分 別與所述蝸桿同一齒槽的左右齒面緊密接觸，所述組裝式蝸輪內(nèi)部嵌裝有拉伸彈簧，所述 拉伸彈簧兩端分別與上、下蝸輪連接，所述上、下蝸輪端面壓靠在一起并利用螺釘限制其 相對周向位移。所述組裝式蝸輪與所述中心軸之間設(shè)置深溝球軸承，所述組裝式蝸輪上、下端面處分 別設(shè)置小、大推力軸承，所述小推力軸承上端面設(shè)有鎖緊螺母。本發(fā)明的優(yōu)點和所產(chǎn)生的積極的技術(shù)效果是:本發(fā)明中采用組裝式蝸輪且組裝式蝸輪 的上、下蝸輪的周面完整，分別構(gòu)成組裝式蝸輪的上、下齒面，同時利用拉伸彈簧拉緊帶 動上、下蝸輪的齒面分別與蝸桿齒槽的左、右齒面靠緊，這樣就保證了蝸桿與蝸輪嚙合的 零間隙，消除間隙也就消除了蝸輪反轉(zhuǎn)時的空程量，它結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，性能安全可靠，從 根本上解決了現(xiàn)有劃片上使用的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)存在的轉(zhuǎn)角精度及加工精度低等問題， 對劃片機的切割質(zhì)量提供了可靠的作業(yè)保障，而且降低了維修成本，明顯延長劃片機的使 用壽命，顯著提高工作效率和減少維護人員的勞動強度。采用拉伸彈簧來實現(xiàn)組裝式蝸輪 的自補償?shù)墓δ埽牙鞆椈设偳对诮M裝式蝸輪的內(nèi)部，這樣就可以360。任意旋轉(zhuǎn)，保證在360°的范圍內(nèi)進(jìn)行補償，同時上、下蝸輪的周面完整，組裝式蝸輪不會出現(xiàn)補償失 效的問題。同時采用拉簧結(jié)構(gòu)規(guī)避了彈簧失穩(wěn)的問題。本專利申請中蝸輪與蝸桿的磨損是 360°均勻的磨損，不會出現(xiàn)磨損量增大、更換使用角度的問題，可以免維護，從根本上 解決現(xiàn)有劃片上使用的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)存在的易磨損、震動大的問題。在安裝時，上、 下蝸輪利用螺釘來限位，保證上、下蝸輪之間不會出現(xiàn)錯齒，保證了轉(zhuǎn)角機構(gòu)的可靠性、 穩(wěn)定性。其合理的設(shè)計提高了產(chǎn)品的合格率，降低了生產(chǎn)成本。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

圖1是本發(fā)明裝于中心軸上的軸向剖視圖。 圖2是本發(fā)明裝于中心軸上的俯視圖。 圖3是本發(fā)明的上蝸輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是對比文件"軋輥磨床用剖分蝸輪"中的上蝸輪片的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是壓縮彈簧受力示意圖。
圖中序號說明l上蝸輪、2下蝸輪、3軸承壓蓋、4鎖緊螺母、5中心軸、6小推力 軸承、7深溝球軸承、8墊片、9螺釘、IO大推力軸承、ll蝸桿、12拉伸彈簧。
具體實施例方式
根據(jù)圖1-2詳細(xì)描述本發(fā)明。本發(fā)明包括組裝在中心軸5上的組裝式蝸輪及與組裝式 蝸輪相互嚙合的蝸桿ll、軸承、鎖緊螺母4等。其中組裝式蝸輪由上蝸輪1和下蝸輪2 兩部分組成，下蝸輪2的凸臺上套裝上蝸輪1，上、下蝸輪l、 2的周面完整且分別構(gòu)成 剖分蝸輪的上、下齒面，其上、下齒面分別與蝸桿ll同一齒槽的左右齒面緊密接觸，為 保證組裝式蝸輪的自補償，消除蝸輪反轉(zhuǎn)時的空程量，特別在組裝式蝸輪內(nèi)部嵌裝有拉伸 彈簧12，如圖2所示，拉伸彈簧12兩端分別與上、下蝸輪l、 2連接。安裝時，將上、 下蝸輪l、 2端面壓靠在一起并利用螺釘9限制其相對周向位移。組裝好后，將組裝式蝸 輪套裝在中心軸5上，且在組裝式蝸輪與中心軸5之間設(shè)置深溝球軸承7，保證旋轉(zhuǎn)順暢 在組裝式蝸輪上、下端面處分別設(shè)置小、大推力軸承6、 10，小推力軸承6上端面設(shè)有鎖 緊螺母4。如圖1所示，在小推力軸承6與深溝球軸承7和下蝸輪2之間設(shè)置軸承壓蓋3， 在大推力軸承10與下蝸輪2之間設(shè)置墊片8。
權(quán)利要求
1、一種劃片機用自補償轉(zhuǎn)角裝置，包括組裝在中心軸上的組裝式蝸輪及與所述組裝式蝸輪相互嚙合的蝸桿，其特征在于所述組裝式蝸輪的下蝸輪的凸臺上套裝有上蝸輪，所述上、下蝸輪的周面完整且分別構(gòu)成所述組裝式蝸輪的上、下齒面，分別與所述蝸桿同一齒槽的左右齒面緊密接觸，所述組裝式蝸輪內(nèi)部嵌裝有拉伸彈簧，所述拉伸彈簧兩端分別與上、下蝸輪連接，所述上、下蝸輪端面壓靠在一起并利用螺釘限制其相對周向位移。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的劃片機用自補償轉(zhuǎn)角裝置，其特征在于所述組裝式蝸輪 與所述中心軸之間設(shè)置深溝球軸承，所述組裝式蝸輪上、下端面處分別設(shè)置小、大推力軸 承，所述小推力軸承上端面設(shè)有鎖緊螺母。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種劃片機用自補償轉(zhuǎn)角裝置，從根本上解決現(xiàn)有劃片上使用的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)存在的易磨損、震動大、致使劃片機轉(zhuǎn)角精度及加工精度低等問題，它包括組裝在中心軸上的組裝式蝸輪及與組裝式蝸輪相互嚙合的蝸桿，其技術(shù)要點是組裝式蝸輪的下蝸輪的凸臺上套裝有上蝸輪，上、下蝸輪的周面完整且分別構(gòu)成組裝式蝸輪的上、下齒面，分別與蝸桿同一齒槽的左右齒面緊密接觸，剖分蝸輪內(nèi)部嵌裝有拉伸彈簧，拉伸彈簧兩端分別與上、下蝸輪連接，上、下蝸輪端面壓靠在一起并利用螺釘限制其相對周向位移。其對劃片機的切割質(zhì)量提供了可靠的作業(yè)保障，同時提高了產(chǎn)品的合格率，降低了生產(chǎn)成本。適用于劃片機及其它同類設(shè)備的轉(zhuǎn)角裝置的自補償。
文檔編號B24B27/06GK101670545SQ20091018770
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者周志剛, 孫家全, 張明明, 張錫廣, 李建寧, 白雪峰, 鑫 郝, 鞠仁忠, 巖 馬 申請人:沈陽儀表科學(xué)研究院