CN220427739U - 数控滚磨机床 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效磨削晶棒的数控滚磨机床，包括机床床身，机床床身上设有控制装置、工作台装置、外圆磨轮进给装置、抛光机构、立柱进给装置，工作台装置上设有床头箱转动装置、尾座主轴装置，机床床身上设有对工件进行检测的X光机；外圆磨轮进给装置，包括沿水平面纵向滑动的进给滑台，进给滑台上转动设有磨外圆主轴以及驱动磨外圆主轴转动的磨外圆电机，磨外圆主轴上设有砂轮；立柱进给装置沿水平面纵向滑动的加工立柱，加工立柱上设有铣槽刀，机床床身上设有推动加工立柱使得铣槽刀位于加工位置的推动机构；抛光机构包括竖向滑台，竖向滑台上设有抛光主轴以及驱动抛光主轴转动的交流伺服电机，抛光主轴端部设有抛光砂轮。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是滚磨机床技术领域，具体涉及一种数控滚磨机床。
背景技术
半导体材料单晶棒需要滚磨外圆和磨削晶向定位边并抛光，现有半导体材料晶体加工系列设备主要包括：切断机、外圆磨磨机、切片机、磨片机和抛光机等，采取不同设备分步加工，这种加工方式需要多次装夹，加工效率极低，加工成本高；也有滚磨机床可以通过人工控制其加工过程及精度完成滚磨外圆和磨削晶向定位边，但加工效率仍然较低，工作量大，不利于半导体材料单晶棒的大批量滚磨加工。
实用新型内容
(一)实用新型目的
针对上述现有技术的不足，本实用新型目的是在于提供一种加工效率高的用于晶棒的磨削加工的数控滚磨机床。
(二)技术方案
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种数控滚磨机床，包括机床床身，机床床身上设有控制装置、工作台装置、外圆磨轮进给装置、抛光机构立柱进给装置，工作台装置上设有床头箱转动装置、尾座主轴装置，机床床身上设有对工件进行检测的X光机；
所述的工作台装置，包括活动设置在机床床身上的沿横向滑动的工作台,机床床身上设有第一交流伺服电机，第一交流伺服电机的出力轴驱动设置在机床床身上的第一滚珠丝杠，第一滚珠丝杠上的滑动块与工作台相连结；
所述的外圆磨轮进给装置，包括机床床身上设置的沿水平面纵向滑动的进给滑台，机床床身上设有第二滚珠丝杠以及驱动第二滚珠丝杠的第二交流伺服电机，第二滚珠丝杠上的滑动块与进给滑台相连接，进给滑台上转动设有磨外圆主轴以及驱动磨外圆主轴转动的磨外圆电机，磨外圆主轴端部与法兰盘相连结，法兰盘上设有砂轮；
立柱进给装置包括设置在机床床身上的加工立柱，加工立柱上设有沿竖向滑动的铣刀架，铣刀架上设有铣槽电机，铣槽电机的出力轴端部设有刀座，刀座上可拆卸地设有铣槽刀，机床床身上设有推动加工铣刀架使得铣槽刀位于加工位置的推动机构；
抛光机构包括机床床身上设置的沿竖直方向滑动的竖向滑台，机床床身上设有竖直布置的第三滚珠丝杠以及驱动第三滚珠丝杠的第三交流伺服电机，第三滚珠丝杠上的滑动块与竖向滑台相连接，竖向滑台上设有抛光主轴以及驱动抛光主轴转动的交流伺服电机，抛光主轴端部设有抛光砂轮，抛光砂轮上可拆卸地设有抛光布；
床头箱转动装置包括设置在工作台上的床头箱体，床头箱体上转动设有床头主轴以及驱动床头主轴转动的旋转电机，床头主轴端部设有固定工件端部的端部夹持机构；
尾座主轴装置包括设置在工作台上的直线导轨，直线导轨上滑动设有尾座滑座，工作台上设有锁紧尾座滑座的锁紧机构，尾座滑座上转动设有尾架轴，尾架轴的端部设有固定工件端部的端部夹持机构。
优选地，所述第一交流伺服电机的出力轴上设有主动同步轮，所述第一滚珠丝杠的端部设有与从动同步轮，主动同步轮与从动同步轮之间套设有同步带。
优选地，所述机床床身上设有换向电器开关，所述工作台上设有两个与换向开关配合的位置可调的撞块。
优选地，所述推动机构为行程可调的气缸或者液压缸。
优选地，所述机床床身上设有上下转动的翻转架，所述X光机设置在翻转架上，翻转架转下后X光机的检测头位于待检工件上方处。
优选地，所述翻转架上设有位置上下可调的安装座，所述X光机设置在安装座上。
(三)有益效果
本机床通过一次装夹完成晶棒外圆磨削、平面磨削、铣槽加工、以及抛光加工，加工效率大大提高，并可以通过伺服电机精确控制加工精度，加工成品率高，整体加工厂成本低；且设备整体结构紧凑，有效解决了半导体材料晶体加工系列设备多、占地面积大的问题。
由于机床床身上设有换向电器开关，所述工作台上设有两个与换向开关配合的位置可调的撞块，换向电器开关的信号传送给控制系统，控制第一交流伺服电机带动工作台往复运动，加工可靠性更好。
由于所述机床床身上设有上下转动的翻转架，所述X光机设置在翻转架上，翻转架转下后X光机的检测头位于待检工件上方处，在需要检测的时候将X光机移动至靠近晶棒的位置，用完后归位，使得晶棒的装夹更为方便。
由于所述翻转架上设有位置上下可调的安装座，所述X光机设置在安装座上，可以根据需要调整X光机与工件的位置，使得对工件规格的适用性更广。
附图说明
图1是本实用新型的主视图；
图2是本实用新型的俯视图；
图中：1、控制装置；2、工作台装置；3、外圆磨轮进给装置；31进给滑台，32磨外圆电机，33砂轮，34第二交流伺服电机；
4、抛光机构；41竖向滑台，42抛光砂轮，43第三交流伺服电机，44交流伺服电机，45抛光主轴；5、立柱进给装置；51加工立柱，52铣刀架，53铣槽电机，54刀座，55铣槽刀，56推动机构；
6、床头箱转动装置；61床头箱体，62床头主轴，63旋转电机；7、尾座主轴装置；71尾座滑座，72尾架轴；
8、X光机；9、端部夹持机构；10、机床机身；11、换向电器开关，12、撞块，13翻转架。
具体实施方式
为使本实用新型实现的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参照图1-2，本实用新型具体实施方式采用以下技术方案：一种数控滚磨机床，包括机床床身，机床床身上设有控制装置、工作台装置、外圆磨轮进给装置、抛光机构立柱进给装置，工作台装置上设有床头箱转动装置、尾座主轴装置。
机床床身上设有上下转动的翻转架，所述X光机设置在翻转架上，翻转架上设有位置上下可调的安装座，X光机设置在安装座上，翻转架转下后X光机的检测头位于待检工件上方处。
所述的工作台装置，包括活动设置在机床床身上的沿横向滑动的工作台,机床床身上设有第一交流伺服电机，第一交流伺服电机的出力轴上设有主动同步轮，在机床床身上的第一滚珠丝杠的端部设有与从动同步轮，主动同步轮与从动同步轮之间套设有同步带，第一滚珠丝杠上的滑动块与工作台相连结；机床床身上设有换向电器开关，所述工作台上设有两个与换向开关配合的位置可调的撞块。
所述的外圆磨轮进给装置，包括机床床身上设置的沿水平面纵向滑动的进给滑台，机床床身上设有第二滚珠丝杠以及驱动第二滚珠丝杠的第二交流伺服电机，第二滚珠丝杠上的滑动块与进给滑台相连接，进给滑台上转动设有磨外圆主轴以及驱动磨外圆主轴转动的磨外圆电机，磨外圆主轴端部与法兰盘相连结，法兰盘上设有砂轮；
立柱进给装置包括设置在机床床身上的加工立柱，加工立柱上设有沿竖向滑动的铣刀架，铣刀架上设有铣槽电机，铣槽电机的出力轴端部设有刀座，刀座上可拆卸地设有铣槽刀，机床床身上设有推动加工铣刀架使得铣槽刀位于加工位置的推动机构；所述推动机构为行程可调的气缸。
抛光机构包括机床床身上设置沿竖直方向滑动的竖向滑台，机床床身上设有竖直布置的第三滚珠丝杠以及驱动第三滚珠丝杠的第三交流伺服电机，第三滚珠丝杠上的滑动块与竖向滑台相连接，竖向滑台上设有抛光主轴以及驱动抛光主轴转动的交流伺服电机，抛光主轴端部设有抛光砂轮，抛光砂轮上可拆卸地设有抛光布；
床头箱转动装置包括设置在工作台上的床头箱体，床头箱体上转动设有床头主轴以及驱动床头主轴转动的旋转电机，床头主轴端部设有固定工件端部的端部夹持机构；
尾座主轴装置包括设置在工作台上的直线导轨，直线导轨上滑动设有尾座滑座，工作台上设有锁紧尾座滑座的锁紧机构，尾座滑座上转动设有尾架轴，尾架轴的端部设有固定工件端部的端部夹持机构。
加工时，将晶棒两端固定在两个端部夹持机构上；
先进行磨外圆加工，启动第二交流伺服电机驱动第二滚珠丝杠将进给滑台送至加工工位，磨外圆电机带动磨外圆主轴转动，同时第一交流伺服电机带动工作台来回滑动，砂轮对晶棒外周进行滚圆磨削；
然后放下X光机，与晶棒垂直距离1-2mm，进行铣槽加工，气缸驱动铣刀架下移，铣槽电机带动铣槽刀转动，同时第一交流伺服电机带动工作台滑动，铣槽刀完成铣槽加工，加工完成后，气缸驱动铣刀架上移复位。
抛光时，第三交流伺服电机带动竖向滑台向下运动，交流伺服电机带动抛光主轴转动，同时第一交流伺服电机带动工作台滑动，抛光主轴端部的抛光砂轮对工件进行粗磨；然后安装上抛光布对工件进行精磨。抛光完成后，在X光机上检测大边精度是否在要求范围内，至此完成晶体加工。
最后应说明的是：以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种数控滚磨机床，包括机床床身，其特征在于：所述机床床身上设有控制装置、工作台装置、外圆磨轮进给装置、抛光机构、立柱进给装置，工作台装置上设有床头箱转动装置、尾座主轴装置，机床床身上设有对工件进行检测的X光机；
工作台装置包括活动设置在机床床身上的沿横向滑动的工作台，机床床身上设有第一交流伺服电机，第一交流伺服电机的出力轴驱动设置在机床床身上的第一滚珠丝杠，第一滚珠丝杠上的滑动块与工作台相连结；
外圆磨轮进给装置包括机床床身上设置的沿水平面纵向滑动的进给滑台，机床床身上设有第二滚珠丝杠以及驱动第二滚珠丝杠的第二交流伺服电机，第二滚珠丝杠上的滑动块与进给滑台相连接，进给滑台上转动设有磨外圆主轴以及驱动磨外圆主轴转动的磨外圆电机，磨外圆主轴端部与法兰盘相连结，法兰盘上设有砂轮；
立柱进给装置包括设置在机床床身上的沿水平面纵向滑动的加工立柱，加工立柱上设有铣槽刀，机床床身上设有推动加工立柱使得铣槽刀位于加工位置的推动机构；
抛光机构包括机床床身上设置的沿竖直方向滑动的竖向滑台，机床床身上设有竖直布置的第三滚珠丝杠以及驱动第三滚珠丝杠的第三交流伺服电机，第三滚珠丝杠上的滑动块与竖向滑台相连接，竖向滑台上设有抛光主轴以及驱动抛光主轴转动的交流伺服电机，抛光主轴端部设有抛光砂轮，抛光砂轮上可拆卸地设有抛光布；
床头箱转动装置包括设置在工作台上的床头箱体，床头箱体上转动设有床头主轴以及驱动床头主轴转动的旋转电机，床头主轴端部设有固定工件端部的端部夹持机构；
尾座主轴装置包括设置在工作台上的直线导轨，直线导轨上滑动设有尾座滑座，工作台上设有锁紧尾座滑座的锁紧机构，尾座滑座上转动设有尾架轴，尾架轴的端部设有固定工件端部的端部夹持机构。
2.如权利要求1所述的一种数控滚磨机床，其特征在于：所述第一交流伺服电机的出力轴上设有主动同步轮，所述第一滚珠丝杠的端部设有与从动同步轮，主动同步轮与从动同步轮之间套设有同步带。
3.如权利要求1所述的一种数控滚磨机床，其特征在于：所述机床床身上设有换向电器开关，工作台上设有两个与换向开关配合的位置可调的撞块。
4.如权利要求1所述的一种数控滚磨机床，其特征在于：所述推动机构为行程可调的气缸或者液压缸。
5.如权利要求1-4中任一项所述的一种数控滚磨机床，其特征在于：所述机床床身上设有上下转动的翻转架，所述X光机设置在翻转架上，翻转架转下后X光机的检测头位于待检工件上方处。
6.如权利要求5所述的一种数控滚磨机床，其特征在于：所述翻转架上设有位置上下可调的安装座，所述X光机设置在安装座上。
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2023
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