專利名稱：石英晶體多刀切割機床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石英晶體多刀切割機床，屬加工半導器件的切割機床。
目前的石英晶體多刀切割機床，主要存在加工精度低，噪音大，壽命短的不足。究其原因，主要是，1、機械傳動方式不太合理，在傳動過程中有死點現(xiàn)象發(fā)生，造成滑枕橫向運動不穩(wěn)，使刀條切割石英晶體片時產(chǎn)生顫動，刀條帶砂不均勻，影響了開片的平行度和厚度；2、工作臺升降、恒定裝置的升降體是方形燕尾導軌定位，氣壓或油壓傳動控制，導致燕尾導柱強度不夠，調(diào)整間隙難控制，使工作臺與刀條在橫向上左右顫動，且燕尾導柱預割后的增壓是突變式的，造成刀條受力不均，切割的石英片，其切割面有明顯的鋸痕，達不到石英晶體的平行度和厚度要求；或工作臺升降、恒定裝置的升降體為方形，內(nèi)有四導柱定位，傳動形式是重錘式，工作臺上升也是兩次加重增壓，同樣存在定位難度大，使刀條與石英晶體從預割到二次增壓實割，壓力變化突然，石英晶體被加工面存在明顯刀痕，影響了石英晶體片的精度；3、噴砂裝置的噴砂部分，因采用了底部帶孔的長槽固定砂盤，常造成堵孔現(xiàn)象，致使砂子下流不暢，而且操作者又不能及時發(fā)現(xiàn)這種情況，影響了切割速度和切割質量。
本實用新型的目的在于提供一種加工精度高，噪聲小，壽命長，結構簡單的石英晶體多刀切割機床。
本實用新型的目的是通過以下技術方案來達到的。這種石英晶體多刀切割機床，由床架，機械傳動裝置，工作臺升降、恒定裝置，加砂裝置和控制裝置構成。工作臺升降、恒定裝置由工作臺升降和工作臺恒定兩部分構成。工作臺升降部分，由定位導柱，固定該定位導柱的升降體，封閉升降體上下端面的上下壓蓋，支撐導柱的升降支架，位于上壓蓋上端的密封盤，工作臺和位于升降體上半部外側的保護罩構成，其特殊之處是，所述的定位導柱是單定位導柱214，導柱上設有軸向對稱滑槽，并通過帶對稱平鍵的兩個固定套定位，固定套上對稱平鍵的一端位于單定位導柱的對稱滑槽內(nèi)，與單定位導柱為間隙配合，且下固定套213與升降體212內(nèi)壁為靜配合，與單定位導柱為動配合；上固定套211的內(nèi)、外圓與單定位導柱、升降體均為動配合。單定位導柱上對稱滑槽的個數(shù)可以是2個，也可以是4個，或6個。但以2個、4個為好。所述工作臺的恒定部分為水位恒定，水位恒定部分由固定在床體上的上水箱235，通過下水管232和連接在該水管上的水閥230與其相通的下水箱231，下水箱的底部通過上水管236和自吸泵237與上水箱相通，下水箱的中心設有導向孔，直線軸承227固定在該孔圓周邊的水箱蓋上，導柱的下端位于導向孔內(nèi)，上端固定連接在下水箱固定架222上，下水箱上端通過兩根鋼絲繩，并經(jīng)定滑輪組導向后與升降支架218固定連接。所述的滑輪組一般不少于4個滑輪，其中兩個固定連接在下水箱固定架222上，另兩個固定在升降體的前后壁上，或固定在升降體附近的床架上。水位恒定部分的導柱和軸承外側，可以再設保護罩225密封，以防止灰塵吸附在導柱和軸承上，影響使用效果和壽命。這里所述的水閥，可以是通用的機械水閥，也可以是水電磁閥。
本實用新型一種較好的實施方式是，所述機械傳動裝置1配重盤105的斜鐵壓板110與滑塊107燕尾段為動配合，并且在配重盤上設調(diào)距螺栓109，調(diào)距螺栓的一端與滑塊的燕尾端部固定連接，另一端固定在配重盤上。這樣可通過松動調(diào)距螺栓，使滑塊在配重盤與斜鐵壓板形成的燕尾槽內(nèi)無級滑動，擰緊調(diào)距螺栓，就固定了滑塊在燕尾槽中的位置。由此達到了無級調(diào)節(jié)搖臂偏心距的目的。操作既簡單，又安全。調(diào)距螺栓可以是一個，也可以是兩個。當調(diào)距螺栓為兩個時，穩(wěn)定性更好。
本實用新型第三種較好的實施方式是，所述加砂裝置的噴砂部分能作往復式運動，從而使砂予能均勻流暢地流到切割刀具上。其方案是，噴砂部分由噴砂支架301，固定在該支架后端上部的可逆電機，連接在該電機轉軸上的偏心輪304，固定在噴砂支架301前部上端面的導軌311，位于導軌內(nèi)的滑板307，固定在該滑板上的支架314，連接在支架314上的橫支架303，通過調(diào)距管架317固定在其上的噴砂管312，通過連通管313與其相通的分砂管319，上端與分砂管相通，下端與送砂管相通的分砂器316，一端與偏心輪304的偏心軸連接，另一端與滑板307相接的拉桿306構成。噴砂管為“⊥”形，底部管上設有砂孔。噴砂管以3-5個為好，這樣可使砂均勻地噴灑到切割鋸條上。分砂管的個數(shù)與噴砂管的個數(shù)相同。為了使滑板在導軌形成的導向槽內(nèi)滑動摩擦力減小，還可以在導軌的側壁上設槽，槽內(nèi)嵌有若干個滾珠321。
本實用新型第四種較好的實施方式是，所述機械傳動裝置1滑枕119兩邊框上的導向槽均為V型導向槽，這樣以來與其相觸的導軌也為V型導軌。這種結構形式，提高了滑枕的運行平穩(wěn)性，而且兩導軌磨損程度相同，滑枕及刀架的運行平衡性好，進一步提高了切割精度。
本實用新型第五種較好的實施方式是，在所述升降體外側保護罩的里面，設一彈性內(nèi)保護罩201，該保護罩的下端固定在升降體的凸臺上，上端固定在密封盤203上。這樣可防止砂子、灰塵進入導柱和固定套內(nèi)，保證工作臺升降部分的精度和壽命。內(nèi)保護罩還可以是非彈性的金屬筒，這時，內(nèi)保護罩緊貼在升降體上，其上口與密封盤為動配合。
由于本實用新型采用了上述技術解決方案，使工作臺升降系統(tǒng)結構簡單，單定位導柱的定位準確，摩擦力小，壽命長。經(jīng)使用后，若需調(diào)整升降體與單定位導柱垂直軸的間隙，可將上壓蓋螺釘松開，通過旋轉上固定套，調(diào)整其上的對稱平鍵與導柱軸向槽的間隙，使升降體始終處于最佳工作狀態(tài)。工作臺恒定部分，改為水位恒定后，使刀具從預割到實割的加壓方式為漸進式，刀具切割的石英晶體片斷面光潔，厚度均勻。由于在機械傳動部分配重盤上增設了調(diào)距螺栓，且使滑塊與斜鐵壓板為動配合，達到了無級調(diào)節(jié)搖臂偏心距的目的，而且操作簡單，安全，從而使刀具能平穩(wěn)地切割。將滑輪兩邊框的導向槽均設計為V型槽后，使滑枕運行更加平穩(wěn)，而且因兩邊框同步磨損，故不會出現(xiàn)滑枕傾斜現(xiàn)象。提高了刀具的切割精度和使用壽命。由于加砂裝置的噴砂部分能在切割刀具上方作往復式運動，避免了堵砂現(xiàn)象，使砂子噴灑均勻，提高了切割精度。由于在升降體外側又設了一內(nèi)保護罩，使砂子、灰塵不能進入導柱固定套內(nèi)，保證了工作臺升降部分的精度，延長了使用壽命。
附圖及圖面說明


圖1-本實用新型一個實施例的結構示意圖；圖2-圖1的俯視圖；圖3-圖1的A-A剖視圖。
其中控制裝置4，床架5，主電機101，小皮帶輪102、104、131，三角帶103，配重盤105，大皮帶輪106、113，滑塊107，螺母108，調(diào)距螺栓109，斜鐵壓板110，螺母111，固定架112，短搖壁114，長搖壁115，軸承蓋116，連接板117，固定塊118，滑枕119，刀架120，壓蓋122，螺母123，固定軸124，軸承125、132，傳動軸126、133，壓蓋127，下皮帶輪固定支座129，壓蓋130，保護罩201，上壓蓋202，密封盤203，定位盤204，工作臺205，工作臺料板206，工作臺緊固板207，軸堵208，外保護罩209，導向平鍵210，上固定套211，升降體212，下固定套213，單定位導柱214，限位桿215，下壓蓋216，開關調(diào)整螺釘217，升降支架218，鋼絲繩固定架219，定位桿220，滑輪221、223，下水箱固定架222，鋼絲繩224，保護罩220，固定架226，直線軸承227，導柱228，回水管接頭229，水閥230，下水箱231，下水管232，水標233，水標234，上水箱235，上水管236，自吸泵237，限位開關238，噴砂支架301，砂管堵頭302，橫支架303，偏心輪304，鉸鏈座305、308，拉桿306，滑板307，砂桶309，連接軸310，導軌311，噴砂管312，連通管313，支架314，噴砂護板315，分砂器316，調(diào)距管架317，回砂管318，分砂管319，加砂泵320，滾珠321，支架401，連接底盤402。
以下結合附圖給出本實用新型的實施例，用來進一步說明本技術解決方案。參考圖1-圖3。這是一個對機械傳動裝置的配重盤，滑枕邊框導向槽，工作臺升降、恒定裝置，加砂裝置都進行改進的石英晶體多刀切割機床。
機械傳動裝置(參考圖1，圖2，圖3)包括主電機101，由小皮帶輪102，104，131，大皮帶輪106，113，三角帶103，傳動軸126，133，軸承125，132組成的變速機構；由配重盤105，滑塊107，斜鐵壓板110，調(diào)距螺栓109，螺母111，固定架112組成的偏心裝置；由短搖壁114，長搖壁115，軸承蓋116，連接板117，固定塊118組成的搖壁；由滑枕119，刀框120和刀等組成的切割裝置。偏心裝置的斜鐵壓板110與配重盤105的凸出部分形成了燕尾滑槽，滑塊107的燕尾段能在該滑槽內(nèi)滑動；并且燕尾段的端部設帶兩個孔的凸邊，兩個調(diào)距螺栓109的上端串過滑塊燕尾段凸邊上的孔后，通過螺母108固定。它們的下端，通過固定在配重盤上的固定架112和螺母固定連接在配重盤105上。松動調(diào)距螺栓109上端的螺母108，滑塊107便在燕尾槽內(nèi)滑動，從而無級調(diào)節(jié)搖臂的偏心距離。切割裝置的滑枕119兩邊框的導向槽均為V型導向槽，因此，位于V型導向槽內(nèi)的導軌亦為V型導軌，V型導軌固定在床架5上。
工作臺升降、恒定裝置包括工作臺升降和工作臺恒定兩部分。工作臺升降部分由與床架固定連接的升降體212，能在其內(nèi)滑動的單定位導柱214，該定位導柱設有兩條相互對稱的軸向滑槽。位于升降體上半部內(nèi)的上下固定套均帶有相互對稱排列的4個導向平鍵210。導向平鍵的一端嵌在單定位導柱兩邊的軸向滑槽內(nèi)。下固定套213的外圓與升降體為靜配合，內(nèi)圓與單定位導柱為動配合；上固套211的內(nèi)外圓與升降體212，單定位導柱214均為動配合，上固定套的上端通過與升降體固定連接為一體的上壓蓋202固定在升降體內(nèi)。升降體212與單定位導柱214相觸部位的下端通過下壓蓋216密封。單定位導柱的上端用軸堵208封密后，依次連接了密封盤203，定位盤204，工作臺205，工作臺料板206，并通過工作臺緊固板207固定。升降體212上半部外側依次通過內(nèi)保護罩201，外保護罩209密封，且內(nèi)保護罩為彈性保護罩，它的下端固定連接在升降體上，上端固定連接在密封盤203上，外保護罩為金屬保護罩，其下端不固定，上端固定連接在定位盤204上。工作臺恒定部分為水位恒定。上水箱235固定在床架后部上端，它的底部通過下水管232和連接在該水管上的水閥230與位于床架右端的下水箱231進水端相通，這里的水閥為水電磁閥，它的進水端通過上水管236和自吸泵237與下水箱231的底部相通。上下水箱上分別設有水標234和水標233。下水箱231的中心設密封導向孔，導柱228的下部位于其內(nèi)，它的上端固定連接在下水箱固定架222上，直線軸承227套裝在導柱228上并與下水箱上蓋固定連接，直線軸承和導柱通過保護罩225密封。下水箱上端通過固定架226連接了兩根鋼絲繩224，兩根鋼絲繩通過固定在下水箱固定架222上的兩個定滑輪223后，再通過固定在升降體近側床架上的兩個定滑輪221與升降支架218固定連接。這種固定連接是通過鋼絲固定架219來達到的。
加砂裝置由回砂、送砂部分和噴砂部分組成，回砂、送砂部分包括位于床架左下部的砂桶309，連接在砂桶上的回砂管318，將砂桶內(nèi)的砂子吸出并通過送砂管(圖中未標)送入噴砂部分的加砂泵320組成；噴砂部分包括與送砂管相通且固定在床架上部的分砂器316，與該分砂器固定連接的分砂管319(這里是三根)，一端與分砂管319相通，另一端與噴砂管312相通的連通管313。噴砂管的形狀為“上”形，該管上端與連通管313相通，該管底上設若干個砂孔，該噴砂管通過調(diào)距管架317固定連接在橫支架303上。通過調(diào)距管架317可調(diào)節(jié)噴砂管在橫支架上的間距并可固定其位置。橫支架303軸連接在支架314上。支架314固定連接在滑板307上，該滑板位于導軌311形成的導向槽內(nèi)，導軌的內(nèi)壁上還刻有軸向槽，槽內(nèi)嵌有滾珠321，這樣滑板在其內(nèi)滑動與其相觸，減少了摩擦。導軌311固定連接在噴砂支架301上?；迳线€與鉸鏈座308的一端固定連接，鉸鏈座308的另一端與拉桿306連接，拉桿306通過鉸鏈座305與偏心盤304的偏心軸連接，偏心輪304與固定在床架上的可逆電機(圖中未標)的轉軸連接。
機械傳動裝置，工作臺升降、恒定裝置，加砂裝置均通過控制裝置4來控制。
工作原理是，先通過水電磁閥將上水箱的水加到下水箱內(nèi)一部分，下水箱產(chǎn)生的重力通過兩根鋼絲繩和定滑輪傳遞到升降支架218上，使升降支架和單定位導柱214等上升，使石英晶體棒與刀具處于預割狀態(tài)。通過控制裝置4啟動機械傳動裝置和加砂裝置，這時主電機101通過三角帶和二級皮帶輪變速帶動配重盤105轉動，配重盤105通過滑塊107和搖臂使切割刀具作往復式運動，預割石英晶體棒。同時加砂泵將砂桶內(nèi)的砂予通過送砂管送到分砂管319，向上流動，并通過連通管313流到噴砂管312內(nèi)，砂子通過管底部的砂孔流到切割刀具上；同時，可逆電機旋轉，通過偏心輪304，鉸鏈座305、308和拉桿306使滑板307在導軌311形成的導向槽內(nèi)作往復式運動，橫向支架及其上的噴砂管隨之作同方向運動，使噴砂管內(nèi)的砂子均勻噴灑到切割刀具上，鋸條與砂子共同用于切割待加工石英晶體棒，并防止了砂子的堵孔現(xiàn)象。這時再通過水電磁閥230在一定時間內(nèi)(如20分鐘)從水箱放水，使下水箱的水逐漸達到設計要求。下水箱的重量逐漸增加，加給升降支架和單定位導柱的上升力也逐漸增大，從而使切割刀具與石英晶體棒之間的接觸壓力逐漸增大，當下水箱的水達到設計要求時，關閉水電磁閥，從而完成了切割刀具與石英晶體從預割到實割的轉換，這時機床處于正常工作狀態(tài)。當工作一段時間(如5-6小時)石英晶體切割完畢時，單定位導柱上升到最高點，這時開關調(diào)整螺釘217碰撞限位開關238，切斷整機工作電源，使整機停止工作。這時，通過控制裝置4上的下降控制開關，自吸泵237和上水管236，將下水箱的水抽到上水箱內(nèi)，工作臺料板206，單定位導柱214，升降支架218下降到原始狀態(tài)，下水箱則上升到原工作高度，從而完成一個工作程序。當切割下一塊料時，重復以上過程即可。為了減小上、下水箱的容積，還可在下水箱上設配重體，加上該配重體后就能使單定位導柱上升到預割狀態(tài)，再向下水箱內(nèi)注水，就逐漸轉為實割狀態(tài)。
如果只對工作臺升降、恒定裝置進行改進(即權利要求1所限定的技術解決方案)，其它部分利用現(xiàn)有技術，可形成第二個實施例。但切割精度低于第一個實施例。
如果在第二個實施例的基礎上，再對機械傳動裝置的配重盤進行改進(即權利要求2所限定的技術方案)，則可形成第三個實施例。其中的調(diào)距螺栓可以是一個，也可以是兩個。
如果在第二個實施例的基礎上，再對加砂裝置進行改進(即權利要求4所限定的第一個技術解決方案)，則可形成第四個實施例。
如果在第三個實施例的基礎上，再對加砂裝置進行改進(即權利要求4所限定的第二個技術解決方案)，則可形成第五個實施例。
如果在第二個實施例的基礎上，再對機械傳動裝置的滑枕進行改進(即權利要求5所限定的一個技術解決方案)，則可形成第六個實施例。
如果在第三個實施例的基礎上，再對機械傳動裝置的滑枕進行改進(即權利要求5所限定的第二個技術解決方案)，則可形成第七個實施例。
如果在第四個實施例的基礎上，再對機械傳動裝置的滑枕進行改進(即權利要求6所限定的一個技術解決方案)，則可形成第八個實施例。
如果在第五個實施例的基礎上，再對滑枕進行改進(即權利要求6所限定的一個技術解決方案)，則可形成第九個實施例。
同理，如果在第八個、第九個實施例的基礎上，再在升降體上設內(nèi)保護罩(即權利要求7所限定的其中兩個技術解決方案)，則可形成第十、第十一兩個技術解決方案。
從實施例2到實施例11，對切割機床各部分改進的，結構形式與實施例1相同。以上各實施例所限定的石英晶體多刀切割機床，都屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種石英晶體多刀切割機床，它由床架，機械傳動裝置，工作臺升降、恒定裝置，加砂裝置和控制裝置構成，所述工作臺升降、恒定裝置的升降部分，由定位導柱，固定該定位導柱的升降體，封閉升降體上下端面的上下壓蓋，支撐導柱的升降支架，位于上壓蓋上端的密封盤，工作臺和位于升降體上半部外側的保護罩構成，其特征是，所述的定位導柱是單定位導柱(214)，導柱上設有軸向對稱滑槽，并通過帶對稱平鍵的兩個固定套定位，固定套上對稱平鍵的一端位于單定位導柱的對稱滑槽內(nèi)，與單定位導柱為間隙配合，且下固定套(213)與升降體(212)內(nèi)壁為靜配合，與單定位導柱(214)為動配合，上固定套(211)的內(nèi)、外圓與單定位導柱、升降體均為動配合；所述工作臺升降、恒定裝置的恒定部分為水位恒定，水位恒定部分由固定在床體上的上水箱(235)，通過下水管(232)和連接在該水管上的水閥(230)相通的下水箱(231)，下水箱的底部通過上水管(236)和自吸泵(237)與上水箱相通，下水箱的中心設有導向孔，直線軸承(227)固定在該孔圓周邊的水箱蓋上，導柱的下端位于導向孔內(nèi)，上端固定連接在下水箱固定架(222)上，下水箱上端通過兩根鋼絲繩，并經(jīng)定滑輪組導向后與升降支架(218)固定連接。
2.由權利要求1所述的石英晶體多刀切割機床，其特征是，所述機械傳動裝置配重盤(105)上的斜鐵壓板(110)與滑塊(107)燕尾段為動配合，并且在配重盤上設調(diào)距螺栓(109)，調(diào)距螺栓的一端與滑塊的燕尾端部固定連接，另一端固定在配重盤上。
3.由權利要求2所述的石英晶體多刀切割機床，其特征是，所述配重盤上的調(diào)距螺栓(109)為兩個。
4.由權利要求1、2或3所述的石英晶體多刀切割機床，其特征是，所述加砂裝置的噴砂部分，由噴砂支架(301)，固定在該支架后端上部的可逆電機，連接在該電機轉軸上的偏心輪(304)，固定在噴砂支架(301)前部上端面的導軌(311)，位于導軌內(nèi)的滑板(307)，固定在該滑板上的支架(314)，連接在支架(314)上的橫支架(303)，通過調(diào)距管架(317)固定在其上的噴砂管(312)，通過連通管(313)與其相通的分砂管(319)，上端與分砂管相通，下端與送砂管相通的分砂器(316)，一端與偏心輪(304)的偏心軸連接，另一端與滑板(307)相接的拉桿(306)構成。
5.由權利要求1、2或3所述的石英晶體多刀切割機床，其特征是，所述機械傳動裝置滑枕(119)兩邊框上的導向槽均為V型導向槽。
6.由權利要求4所述的石英晶體多刀切割機床，其特征是，所述機械傳動裝置滑枕(119)邊框上的導向槽均為V型導向槽。
7.由權利要求6所述的石英晶體多刀切割機床，其特征是，在所述升降體外側保護罩的里面，又設一彈性內(nèi)保護罩(201)，該保護罩的下端固定在升降體的凸臺上，上端固定在密封盤(203)上。
專利摘要本實用新型公開了一種石英晶體多刀切割機床，屬切割機床的一種。它由床架，機械傳動裝置，工作臺升降恒定裝置，加砂裝置和控制部分構成，其特點是，工作臺升降恒定裝置的導柱是單定位導柱，且通過兩個帶對稱平鍵的兩個固定套定位，其恒定部分為水位恒定，水位恒定部分由上、下水箱，連通兩水箱的水管電磁閥、自吸泵，連接下水箱與升降支架的鋼絲繩，結構簡單，壽命長，加工精度高。
文檔編號H01L21/304GK2243953SQ9622704
公開日1997年1月1日 申請日期1996年1月7日 優(yōu)先權日1996年1月7日
發(fā)明者許家慶, 盧衛(wèi)源 申請人:許家慶