CN212553296U - 一种用于大尺寸电极的自动研磨装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于大尺寸电极的自动研磨装备，其特征在于：包括研磨加工台、X轴横梁、Y轴横梁和Z轴研磨结构，所述X轴横梁设置在研磨加工台的左右两边，Y轴横梁横跨研磨加工台滑动连接在X轴横梁上，Z轴研磨结构滑动连接在Y轴横梁上。研磨加工台上与X轴横梁相邻的两条边上设有挡水板，挡水板与研磨加工台连接的一侧设有卡扣，卡扣上设有安装孔，挡水板通过紧固件与卡扣上的安装孔配合连接在研磨加工台的框架上。研磨加工台包括框架和工作台面，工作台面安装在框架的上端，框架的下端固定连接在地面上，框架与工作台面之间为焊接一体精加工成型，保证水平面度，在工作台面的四周设有溢流槽，便于排水。

Description

一种用于大尺寸电极的自动研磨装备

技术领域

本实用新型属于电极研磨技术领域，具体涉及一种用于大尺寸电极的自动研磨装备。

背景技术

CVD设备、Dry Etch设备，内部核心电极部件研磨、抛光一直是液晶面板显示行业的难点，其中核心零件表面粗糙度、镜面度、平坦度，对Glass气象沉积的范围、均匀度、使用寿命，等有很大的影响，其中有一款比较特殊的产品 (Susceptor见图示1)，此产品背部带一根Shaft，导致整体高度达到1.2～1.8米这对研磨固定台面要求比较高，并且在人工作业过程中很不方便。

为提高我公司产品附价值，寻求新的效益增长点，解决实际难题，在依托面板厂家，组织技术人员分组实验做相关分析实验，在取得大量技术参数的基础上，选择最优化的相关数据方案得出结论定义。需要在此核心部件生产过程中专门定制一款满足可以研磨CVD Chamber、Dry Etch Chamber设备核心零部件的大尺寸电极自动研磨装备，为了节约开发成本要求该项目大尺寸电极自动研磨装备需要满足两种核心设备零部件不同工艺的标准来执行研磨，并且通用所有大尺寸高世代线的核心产品研磨制造，达到增加生产效率、提高品质、降低成本等技术需求。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于大尺寸电极的自动研磨装备。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种用于大尺寸电极的自动研磨装备，其特征在于：包括研磨加工台、X轴横梁、Y轴横梁和Z轴研磨机构，所述X轴横梁设置在研磨加工台的左右两边，Y轴横梁横跨研磨加工台滑动连接在X轴横梁上，Z轴研磨机构滑动连接在Y轴横梁上，所述研磨加工台采用钢材制成。

进一步的，所述X轴横梁上设有导轨Ⅰ和连接板，导轨Ⅰ设置在X轴横梁的上端面，连接板滑动连接在导轨Ⅰ上，X轴横梁的下端通过工字钢连接在研磨加工台上。

进一步的，所述Y轴横梁的端部连接在X轴横梁的连接板上，Y轴横梁包括齿条固定梁、导轨固定梁、齿条、导轨Ⅱ、电机安装座Ⅰ和用于驱动Y轴横梁沿X轴横梁运动的电机Ⅰ，电机Ⅰ安装在电机安装座Ⅰ上，齿条安装在齿条固定梁上，齿条与电机Ⅰ的输出轴连接，导轨Ⅱ安装在导轨固定梁上，Z轴研磨机构滑动连接在导轨Ⅱ上。

进一步的，所述Z轴研磨机构包括控制研磨结构在Z轴方向运动的Z轴模组、研磨头、滑台连接板、用于驱动研磨头工作的电机Ⅱ和电机安装座Ⅱ，滑台连接板连接在Y轴横梁的导轨Ⅱ上，滑台连接板上设有与Y轴横梁上的齿条啮合的齿轮。

进一步的，所述Z轴模组通过导轨滑动连接在滑台连接板上，Z轴模组的下端与电机安装座Ⅱ连接，电机Ⅱ安装在电机安装座Ⅱ上，电机Ⅱ的输出轴与研磨头安装座连接，研磨头安装在研磨头安装座上。

进一步的，所述Z轴研磨机构还包括固定板，固定板位于电机安装座Ⅱ的下方，固定板上设有导柱，电机安装座上设有导套，导柱插接在导套中。

进一步的，在电机安装座与研磨头安装座之间还设有联动机构，联动机构包括X联动板、Y联动板、联动轴和偏心块，偏心块的一侧连接在电机Ⅱ的输出轴上，偏心块的另一侧与联动轴连接，X联动板和Y联动板上下排列布置，Y 联动板上设有中心导柱，联动轴穿过固定板和X联动板的中心通孔与中心导柱连接，研磨头安装座连接在Y联动板底端。

进一步的，所述研磨加工台上与X轴横梁相邻的两条边上设有挡水板，挡水板与研磨加工台连接的一侧设有卡扣，卡扣上设有安装孔，挡水板通过紧固件与卡扣上的安装孔配合连接在研磨加工台的框架上。

进一步的，所述研磨加工台包括框架和工作台面，工作台面安装在框架的上端，框架的下端固定连接在地面上，框架与工作台面之间为焊接一体精加工成型，在工作台面的四周设有溢流槽。

进一步的，所述工作台面上设有水平垫块和中心垫块，中心垫块位于工作台面的中心，水平垫块布满工作台面，水平垫块上设有通孔，中心垫块上设有中心孔，在中心孔的四周设有溢流槽。

采用本实用新型技术方案的优点为：

1、本实用新型可满足所有大型电极尺寸研磨、抛光；满足不同工艺要求的产品研磨、抛光；可模拟现场人工研磨艺匹配度；可在原人工研磨基础上做自动化提高效率；提高了产品合格率减少人为操作失误；降低了公司生产运营成本；满足了大世代线Susceptor产品研磨。

2、本实用新型以滑台连接板为基准安装好Z轴模组机构后，定位电机安装座，电机安装座下端为固定板，固定板下端有X联动板和Y联动板，在电机工作过程中通过偏心块会带动联动轴，联动轴通过中心导柱带动两块联动板使其模拟出X、Y向联动动作，合理模拟出现场人员研磨操作状态；研磨头机构固定座设计可调水平，并且可以快速拆卸更换不同规格研磨头满足各种产品需求，研磨过程中有考虑过预压力机械Z轴通过模组机构往下降时通过导柱和导套配合保证平行垂直的接触到产品，将自身重量运用在产品表面后可以得到很好的研磨效果同时也有效的保护Z轴模组受力损耗。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为大世代线Susceptor产品图；

图2为本实用新型研磨加工台结构示意图；

图3为本实用新型Y轴横梁结构示意图；

图4为本实用新型Y轴横梁侧视示意图；

图5为本实用新型Z轴研磨机构结构示意图；

图6为本实用新型联动机构结构示意图。

上述图中的标记分别为：1、研磨加工台；2、X轴横梁；3、Y轴横梁；31、齿条固定梁；32、导轨固定梁；33、电机安装座；4、Z轴研磨机构。

具体实施方式

在本实用新型中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型想要解决如下技术问题：1.满足所有大型电极尺寸研磨、抛光； 2.满足不同工艺要求的产品研磨、抛光；3.模拟现场人工研磨艺匹配度；4.

在原人工研磨基础上做自动化提高效率；5.提高产品合格率减少人为操作失误；6.降低公司生产运营成本；7.满足大世代线Susceptor产品研磨。

如图1至图6所示，本实用新型提供了一种用于大尺寸电极的自动研磨装备，其特征在于：包括研磨加工台1、X轴横梁2、Y轴横梁3和Z轴研磨机构 4，所述X轴横梁2设置在研磨加工台1的左右两边，Y轴横梁3横跨研磨加工台1滑动连接在X轴横梁2上，Z轴研磨机构4滑动连接在Y轴横梁3上。

研磨加工台1上与X轴横梁2相邻的两条边上设有挡水板11，挡水板11 与研磨加工台1连接的一侧设有卡扣，卡扣上设有安装孔，挡水板11通过紧固件与卡扣上的安装孔配合连接在研磨加工台1的框架12上。挡水板11为分体拼接结构，挡水板采用SUS304不锈钢设计，因生产工艺加工五跨度挡板工艺复杂并且成本也高所以在设计过程中将挡水板做成分体式设计，挡水板前后各5 块总共10块。

研磨加工台1包括框架12和工作台面13，工作台面13安装在框架12的上端，框架12的下端固定连接在地面上，框架12与工作台面13之间为焊接一体精加工成型，保证水平面度，在工作台面13的四周设有溢流槽。便于排水。

工作台面13上设有水平垫块131和中心垫块132，中心垫块132位于工作台面13的中心，水平垫块131布满工作台面13，水平垫块131上设有通孔，中心垫块132上设有中心孔，在中心孔的四周设有溢流槽。优选的，水平垫块131 整体采用PA6黑色制造，其中间特征为了避让Susceptor的Shaft设计成通孔，便于加工各种大世代线的Susceptor。中心垫块132上设有中心孔为通孔便于让位Susceptor，在中心孔四周有设计溢流槽便于研磨过程中排水同时也能起到定位基准参考。

X轴横梁2上设有导轨Ⅰ21和连接板22，导轨Ⅰ21设置在X轴横梁2的上端面，连接板22滑动连接在导轨Ⅰ21上，X轴横梁2的下端通过工字钢连接在研磨加工台1上，工字钢下部分有螺丝和销孔定位保证左右两边直线度平行度。

Y轴横梁3为龙门式横梁设计，Y轴横梁3的端部连接在X轴横梁2的连接板22上，Y轴横梁3包括齿条固定梁31、导轨固定梁32、齿条、导轨Ⅱ34、电机安装座Ⅰ33和用于驱动Y轴横梁3沿X轴横梁2运动的电机Ⅰ35，电机Ⅰ 35安装在电机安装座Ⅰ33上，齿条安装在齿条固定梁31上，齿条与电机Ⅰ35 的输出轴连接，导轨Ⅱ34安装在导轨固定梁32上，Z轴研磨机构4滑动连接在导轨Ⅱ34上。

优选的，Y轴横梁3左右两端的安装链接部分设计调节孔减免加工误差，其中图示左侧设计为安装电机座，侧面设计双导轨固定梁，固定梁安装导轨处设计挡位基准并且增加横梁强度，上端面设计齿条安装固定梁。

Z轴研磨机构4包括控制研磨结构在Z轴方向运动的Z轴模组41、研磨头 42、滑台连接板43、用于驱动研磨头42工作的电机Ⅱ44和电机安装座Ⅱ45，滑台连接板43连接在Y轴横梁3的导轨Ⅱ34上，滑台连接板43上设有与Y轴横梁3上的齿条啮合的齿轮，Z轴模组41通过导轨滑动连接在滑台连接板43 上，Z轴模组41的下端与电机安装座Ⅱ45连接，电机Ⅱ44安装在电机安装座Ⅱ 45上，电机Ⅱ44的输出轴与研磨头安装座46连接，研磨头42安装在研磨头安装座46上。

Z轴研磨机构4还包括固定板47，固定板47位于电机安装座Ⅱ45的下方，固定板47上设有导柱471，电机安装座Ⅱ45上设有导套451，导柱471插接在导套451中；在电机安装座Ⅱ45与研磨头安装座46之间还设有联动机构，联动机构包括X联动板51、Y联动板52、联动轴53和偏心块10，偏心块10的一侧连接在电机Ⅱ44的输出轴上，偏心块10的另一侧与联动轴53连接，X联动板51和Y联动板52上下排列布置，Y联动板52上设有中心导柱，联动轴53 联动轴53穿过固定板47和X联动板51的中心通孔与中心导柱连接，研磨头安装座46连接在Y联动板52底端。固定板47与X联动板51连接的底端面上设有X向滑轨，X联动板51滑动连接在固定板47上，X联动板51的底端面上设有Y向滑轨，Y联动板52滑动连接在X联动板51上。

具体连接方式为：以滑台连接板为基准安装好Z轴模组机构后，定位电机安装座，电机安装座下端为固定板，固定板47下端有X联动板和Y联动板，在电机Ⅱ44工作过程中通过偏心块10会带动联动轴，联动轴通过中心导柱带动两块联动板使其模拟出X、Y向联动动作，合理模拟出现场人员研磨操作状态。 Z轴机构属于研磨机的核心设计机构，其旋转半径轴在30～40mm为最佳使用段。其研磨头机构固定座设计可调水平，并且可以快速拆卸更换不同规格研磨头满足各种产品需求，研磨过程中有考虑过预压力机械Z轴通过模组机构往下降时通过导柱471和导套451配合保证平行垂直的接触到产品，将自身重量运用在产品表面后可以得到很好的研磨效果同时也有效的保护Z轴模组受力损耗。

研磨头可以更换不同目数的砂纸完全可以通用任何一款产品所达到的工艺要求，并且拆卸方便快捷。

本实用新型发成功后，降低每年人工成本60万元，提高生产效率50％，年均增益收入500万元，增加产品合格率及使用寿命减少返工不良率，总计带来每年收益不低于560万元，极大的增加我公司所需产能。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于大尺寸电极的自动研磨装备，其特征在于：包括研磨加工台(1)、X轴横梁(2)、Y轴横梁(3)和Z轴研磨机构(4)，所述X轴横梁(2)设置在研磨加工台(1)的左右两边，Y轴横梁(3)横跨研磨加工台(1)滑动连接在X轴横梁(2)上，Z轴研磨机构(4)滑动连接在Y轴横梁(3)上，所述研磨加工台(1)采用钢材制成。

2.如权利要求1所述的一种用于大尺寸电极的自动研磨装备，其特征在于：所述X轴横梁(2)上设有导轨Ⅰ(21)和连接板(22)，导轨Ⅰ(21)设置在X轴横梁(2)的上端面，连接板(22)滑动连接在导轨Ⅰ(21)上，X轴横梁(2)的下端通过工字钢连接在研磨加工台(1)上。

3.如权利要求2所述的一种用于大尺寸电极的自动研磨装备，其特征在于：所述Y轴横梁(3)的端部连接在X轴横梁(2)的连接板(22)上，Y轴横梁(3)包括齿条固定梁(31)、导轨固定梁(32)、齿条、导轨Ⅱ(34)、电机安装座Ⅰ(33)和用于驱动Y轴横梁(3)沿X轴横梁(2)运动的电机Ⅰ(35)，电机Ⅰ(35)安装在电机安装座Ⅰ(33)上，齿条安装在齿条固定梁(31)上，齿条与电机Ⅰ(35)的输出轴连接，导轨Ⅱ(34)安装在导轨固定梁(32)上，Z轴研磨机构(4)滑动连接在导轨Ⅱ(34)上。

4.如权利要求3所述的一种用于大尺寸电极的自动研磨装备，其特征在于：所述Z轴研磨机构(4)包括控制研磨结构在Z轴方向运动的Z轴模组(41)、研磨头(42)、滑台连接板(43)、用于驱动研磨头(42)工作的电机Ⅱ(44)和电机安装座Ⅱ(45)，滑台连接板(43)连接在Y轴横梁(3)的导轨Ⅱ(34)上，滑台连接板(43)上设有与Y轴横梁(3)上的齿条啮合的齿轮。

5.如权利要求4所述的一种用于大尺寸电极的自动研磨装备，其特征在于：所述Z轴模组(41)通过导轨滑动连接在滑台连接板(43)上，Z轴模组(41) 的下端与电机安装座Ⅱ(45)连接，电机Ⅱ(44)安装在电机安装座Ⅱ(45)上，电机Ⅱ(44)的输出轴与研磨头安装座(46)连接，研磨头(42)安装在研磨头安装座(46)上。

6.如权利要求5所述的一种用于大尺寸电极的自动研磨装备，其特征在于：所述Z轴研磨机构(4)还包括固定板(47)，固定板(47)位于电机安装座Ⅱ(45)的下方，固定板(47)上设有导柱(471)，电机安装座Ⅱ(45)上设有导套(451)，导柱(471)插接在导套(451)中。

7.如权利要求4至6任意一项所述的一种用于大尺寸电极的自动研磨装备，其特征在于：在所述电机安装座Ⅱ(45)与研磨头安装座(46)之间还设有联动机构，联动机构包括X联动板(51)、Y联动板(52)、联动轴(53)和偏心块(10)，偏心块(10)的一侧连接在电机Ⅱ(44)的输出轴上，偏心块(10)的另一侧与联动轴(53)连接，X联动板(51)和Y联动板(52)上下排列布置，Y联动板(52)上设有中心导柱，联动轴(53)联动轴(53)穿过固定板(47)和X联动板(51)的中心通孔与中心导柱连接，研磨头安装座(46)连接在Y联动板(52)底端。

8.如权利要求1至5任意一项所述的一种用于大尺寸电极的自动研磨装备，其特征在于：所述研磨加工台(1)上与X轴横梁(2)相邻的两条边上设有挡水板(11)，挡水板(11)与研磨加工台(1)连接的一侧设有卡扣，卡扣上设有安装孔，挡水板(11)通过紧固件与卡扣上的安装孔配合连接在研磨加工台(1)的框架(12)上。

9.如权利要求8所述的一种用于大尺寸电极的自动研磨装备，其特征在于：所述研磨加工台(1)包括框架(12)和工作台面(13)，工作台面(13)安装在框架(12)的上端，框架(12)的下端固定连接在地面上，框架(12)与工作台面(13)之间为焊接一体精加工成型，在工作台面(13)的四周设有溢流槽。

10.如权利要求9所述的一种用于大尺寸电极的自动研磨装备，其特征在于：所述工作台面(13)上设有水平垫块(131)和中心垫块(132)，中心垫块(132)位于工作台面(13)的中心，水平垫块(131)布满工作台面(13)，水平垫块(131)上设有通孔，中心垫块(132)上设有中心孔，在中心孔的四周设有溢流槽。

Images