RU2143156C1

RU2143156C1 - Method and device for simultaneous finishing of plate edges

Info

Publication number: RU2143156C1
Application number: RU97121074A
Authority: RU
Inventors: В.П. Кузьмин; М.В. Кузьмин
Original assignee: Кузьмин Валерий Павлович; Кузьмин Михаил Валерьевич
Priority date: 1997-12-04
Filing date: 1997-12-04
Publication date: 1999-12-20

Abstract

FIELD: electronic engineering. SUBSTANCE: edges of thin films having principal cut for positioning relative to crystal lattice and marks made in the form of cuts for identifying the plates are simultaneously processed as follows: each plate is mounted on respective table and all tables are set in rotary motion and displaced simultaneously relative to axes of revolution of finishing tools. Device implementing this method has base, movable platform that mounts revolving tables, and levers with loading units. Finishing tools are mounted on levers and each of them is provided with motor and belt drive. Position of levers relative to movable platform is adjusted by means of stops incorporating adjusting unit. Device may be provided with slave rollers mounted on respective levers and with plate contour followers mounted on revolving tables. EFFECT: improved quality of finished plates and precision of their dimensions, enlarged yield, and improved capacity. 3 cl, 8 dwg

Description

Предложение относится к способам и устройствам для обработки кромок тонких пластин, применяемых в радиоэлектронной промышленности, имеющих базовый срез для ориентации относительно кристаллической решетки, и метки, выполненные в виде среза для маркировки пластин (например, для определения марки материала пластин). The proposal relates to methods and devices for processing the edges of thin plates used in the electronics industry, having a base slice for orientation relative to the crystal lattice, and labels made in the form of a slice for marking plates (for example, to determine the grade of plate material).

Известен способ одновременной обработки кромок пластин с применением качающихся и вращающихся рабочих инструментов [1]. A known method of simultaneous processing of the edges of the plates using swinging and rotating working tools [1].

Известно устройство для обработки кромок пластин, включающее основание, вращающийся столик с устройством для закрепления пластин, размещенные с возможностью качания относительно основания рабочие инструменты и привод вращения рабочих инструментов [1]. A device for processing the edges of the plates, including a base, a rotating table with a device for fixing the plates, placed with the possibility of swinging relative to the base of the working tools and the rotation drive of the working tools [1].

Однако данное техническое решение позволяет производить обработку только части боковой поверхности каждой из пластин. Для обработки всех поверхностей пластин требуется их перестановка. Рабочие инструменты данного устройства размещены на одном рычаге. Поэтому изменять нагрузку при обработке пластин инструментами с разной абразивной способностью затруднительно. К тому же при применении известного технического решения невозможно применить несколько абразивных инструментов для одновременной обработки пластин. However, this technical solution allows the processing of only part of the side surface of each of the plates. To process all surfaces of the plates, their rearrangement is required. The working tools of this device are placed on one lever. Therefore, it is difficult to change the load when processing plates with tools with different abrasive abilities. In addition, when applying the known technical solution, it is impossible to apply several abrasive tools for the simultaneous processing of plates.

Таким образом известный способ и устройство требуют больших затрат времени на перестановку пластин. При этом снижается точность геометрических размеров пластин, ориентирования базового среза относительно кристаллической решетки, снижается производительность устройства, выход годных изделий, диапазон и количество применяемых различных абразивных устройств для одновременной обработки пластин. Thus, the known method and device require a large investment of time for the rearrangement of the plates. This reduces the accuracy of the geometric dimensions of the plates, the orientation of the base cut relative to the crystal lattice, decreases the performance of the device, the yield of products, the range and number of different abrasive devices used for simultaneous processing of the plates.

Технический результат, на достижение которого направлены данные технические решения, заключается в повышении качества обработанной поверхности пластин, при одновременном повышении точности геометрических размеров пластин, увеличении выхода готовых изделий за счет многостадийной обработки пластин за один установ несколькими инструментами, а также увеличении производительности процесса за счет одновременной обработки нескольких пластин. The technical result, which these technical solutions are aimed at, is to improve the quality of the processed surface of the plates, while improving the accuracy of the geometric dimensions of the plates, increasing the yield of finished products due to multi-stage processing of the plates in one installation with several tools, as well as increasing the productivity of the process due to the simultaneous processing multiple plates.

Указанный результат достигается за счет того, что в способе одновременной обработки кромок пластин с применением качающихся и вращающихся рабочих инструментов каждую из пластин устанавливают на собственном столике и производят одновременно вращение и перемещение столиков относительно осей вращения рабочих инструментов. This result is achieved due to the fact that in the method for simultaneously processing the edges of the plates using swinging and rotating working tools, each of the plates is mounted on its own table and simultaneously rotate and move the tables relative to the axis of rotation of the working tools.

Указанный технический результат достигается также за счет того, что устройство для обработки кромок пластин, включающее основание, вращающийся столик с устройством для закрепления пластин, размещенные с возможностью качания относительно основания рычаги, на которых размещены рабочие инструменты, привод вращения рабочих инструментов, снабжено дополнительно вращающимися столиками и установленной с возможностью вращения относительно основания платформой, на которой размещены столики. The specified technical result is also achieved due to the fact that the device for processing the edges of the plates, including a base, a rotating table with a device for securing the plates, levers arranged to swing relative to the base, on which the working tools are placed, the drive for rotating the working tools is equipped with additionally rotating tables and installed with the possibility of rotation relative to the base of the platform on which the tables are placed.

Устройство снабжено размещенными на рычагах следящими роликами, а на вращающихся столиках - копир-пластинами. The device is equipped with tracking rollers placed on the levers, and on the rotating tables - copier plates.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приводится устройство для обработки пластин, на фиг. 2 - схематическое изображение положения инструмента относительно обрабатываемой пластины при перемещения относительно него столика, на фиг. 3 - разрез А-А, на фиг 4-8 - положение упора относительно рычага и пластины относительно инструмента при последовательном перемещении пластины относительно рычага (различные этапы обработки пластин инструментом). The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a device for processing plates, in FIG. 2 is a schematic representation of the position of the tool relative to the workpiece when moving the table relative to it, in FIG. 3 - section AA, FIGS. 4-8 show the position of the stop relative to the lever and the plate relative to the tool during sequential movement of the plate relative to the lever (various stages of processing the plates with a tool).

Устройство состоит из основания 1, подвижной платформы 2, на которой размещены вращающиеся столики 3, рычагов 4 с нагрузочными устройствами 5. The device consists of a base 1, a movable platform 2, on which rotating tables 3 are placed, levers 4 with load devices 5.

Для обработки пластин 6 предусмотрены размещенные на рычагах 4 рабочие инструменты 7-11, каждый из которых снабжен двигателем 12 и ременной передачей 13. Для регулирования положения рычагов 4 относительно подвижной платформы 2 служат упоры 14 с устройством регулировки 15. To process the plates 6, working tools 7-11 are arranged on the levers 4, each of which is equipped with an engine 12 and a belt drive 13. For adjusting the position of the levers 4 relative to the movable platform 2, stops 14 with an adjustment device 15 are used.

Нагрузочное устройство может быть выполнено в виде цилиндра, как показано на фиг. 1-2, а также, например, в виде пружины. Подвижная платформа 2 может быть выполнена, например, с возможностью вращения вокруг оси 16. The loading device may be in the form of a cylinder, as shown in FIG. 1-2, and also, for example, in the form of a spring. The movable platform 2 can be performed, for example, with the possibility of rotation around axis 16.

Устройство может быть снабжено размещенными соответственно на рычагах 4 следящими роликами 17, а на вращающихся столиках копир-пластинами 18. The device can be equipped with tracking rollers 17 located respectively on the levers 4, and copier plates 18 on the rotating tables.

Способ обработки пластин заключается в следующем. The processing method of the plates is as follows.

Начинают перемещение подвижной платформы 2 и вращение рабочих инструментов 7-11. Пластину 6 устанавливают на столике 3 в зоне загрузки-выгрузки (где вращение столика отсутствует) и фиксируют относительно него, например, посредством пневматических присосок (на чертеже не показанных). Start moving the movable platform 2 and the rotation of the working tools 7-11. The plate 6 is mounted on the table 3 in the loading-unloading zone (where the table is not rotated) and fixed relative to it, for example, by means of pneumatic suction cups (not shown in the drawing).

При дальнейшем перемещении подвижной платформы 2 этот столик 3 с закрепленной на нем пластиной 6 при выходе из зоны загрузки-выгрузки приводят во вращение, после чего пластина начинает обрабатываться инструментом 7. Затем столик перемещают к следующим рабочим инструментам (соответственно к рабочим инструментам 8-11) и производят последующую обработку пластины. После обработки пластины инструментом 11 столик с пластиной перемещают в зону загрузки-выгрузки. Не останавливая платформу 2, производят остановку столика 3 и расфиксацию пластины 6. Производят выгрузку пластины и загрузку следующей. Цикл повторяется. Таким же образом производят обработку пластин на каждом столике. With further movement of the movable platform 2, this table 3 with the plate 6 fixed to it is rotated when leaving the loading and unloading zone, after which the plate begins to be processed with tool 7. Then the table is moved to the following working tools (respectively, working tools 8-11) and perform subsequent processing of the plate. After processing the plate with the tool 11, the table with the plate is moved to the loading / unloading zone. Without stopping the platform 2, stop the table 3 and unlock the plate 6. Unload the plate and load the next one. The cycle repeats. In the same way, plates are processed on each table.

Каждый из последовательных рабочих инструментов выполняют с более низкой или равной абразивной способностью, чем предыдущий. Одновременно ведут обработку нескольких пластин, каждая из которых установлена на своем, перемещаемом посредством платформы 2, столике 3. Первый рабочий инструмент 7 настраивают на размер, при котором снимается 75-85 процентов припуска на обработку, а рабочими инструментами 8-11 доводят геометрические размеры пластин и качество поверхности кромки пластин до необходимых параметров. Each of the successive working tools is performed with a lower or equal abrasive ability than the previous one. At the same time, several plates are machined, each of which is mounted on its own table 3, which is moved by platform 2. The first working tool 7 is adjusted to the size at which 75-85 percent of the machining allowance is removed, and the geometric dimensions of the plates are adjusted with working tools 8-11 and the surface quality of the edge of the plates to the required parameters.

Рабочий инструмент 7 с большей абразивной способностью удаляет большую часть требующего разрушения объема заготовки пластины, одновременно формируя необходимый профиль кромки. Однако получаемая при этом чистота поверхности кромки пластины получается недостаточной. Окончательную доводку поверхности кромок пластины для получения необходимой чистоты и геометрических параметров пластины производят рабочими инструментами 8-11. The working tool 7 with a greater abrasive ability removes most of the required destruction of the volume of the workpiece plate, while forming the desired edge profile. However, the resulting purity of the surface of the edge of the plate is insufficient. The final fine-tuning of the surface of the edges of the plate to obtain the necessary cleanliness and geometric parameters of the plate is carried out with working tools 8-11.

При обработке пластин одновременно происходит приработка инструмента 8-11 к профилю пластины и при обработке некоторого количества пластин профили инструментов, соответственно, становятся идентичными, что способствует сохранению необходимых геометрических размеров пластин и повышению качества обработки их поверхности. When processing the plates, the tool 8-11 is run-in at the same time to the profile of the plate and, when processing a certain number of plates, the tool profiles, respectively, become identical, which helps to maintain the necessary geometric dimensions of the plates and improve the quality of processing of their surface.

Таким образом, предложенный способ обработки пластин, при котором столик с закрепленной пластиной перемещается вдоль достаточно большого количества инструментов, позволяет произвести многостадийную обработку кромки пластины за один установ, что способствует быстрому прирабатыванию инструмента и максимальному совпадению его профиля с профилем кромки пластины на конечных стадиях обработки. Это, в конечном счете, позволяет при обработке несколькими инструментами получить полированную поверхность кромки пластины при очень высокой производительности. Идентичность профилей инструментов значительно повышает стойкость каждого из них. Thus, the proposed method of processing plates, in which a table with a fixed plate moves along a sufficiently large number of tools, allows for multi-stage processing of the edge of the plate in one setup, which contributes to the rapid tool running-in and the maximum coincidence of its profile with the profile of the edge of the plate at the final stages of processing. This, ultimately, allows the processing of multiple tools to obtain a polished surface of the edge of the plate at a very high productivity. Identity of tool profiles significantly increases the durability of each of them.

При необходимости получения сложного профиля кромки пластин применяется последовательно ряд инструментов простой, но отличающейся друг от друга формы. При этом при обработке последовательно создается кромка необходимой формы. If it is necessary to obtain a complex profile of the edge of the plates, a series of tools of a simple but different shape are applied sequentially. In this case, during processing, an edge of the required shape is sequentially created.

Перемещение платформы может быть, например, вращательным, как указано на фиг. 1. The movement of the platform may, for example, be rotational, as indicated in FIG. 1.

За время нахождения в контакте с каждым инструментом производится обработка всей боковой поверхности пластины, что обеспечивается частотой вращения столика, скоростью перемещения платформы и настройкой упора 14. While in contact with each tool, the entire lateral surface of the plate is processed, which is ensured by the rotation speed of the table, the speed of movement of the platform and the adjustment of the stop 14.

За время обработки инструментом пластина 6 вместе со столиком 3 поворачивается (точка 1 на фиг. 2 - начало обработки инструментом 7, 1' - промежуточная, 1'' - конечная), и при этом вся боковая поверхность пластины проходит обработку инструментом. При этом рычаг отклоняется от первоначального положения на угол β относительно оси 19. Отвод рычага производится при взаимодействии следящего ролика 17 и копир-пластины 18 (фиг. 3). During the processing with the tool, the plate 6 together with the table 3 rotates (point 1 in Fig. 2 is the beginning of the processing with the tool 7, 1 'is the intermediate, 1' 'is the final), and the entire side surface of the plate is processed by the tool. In this case, the lever deviates from the initial position by an angle β relative to the axis 19. The lever is retracted by the interaction of the follower roller 17 and the copier plate 18 (Fig. 3).

Настройку упора осуществляют таким образом, чтобы при подходе пластины к инструменту (фиг. 4) рычаг упирался на упор, а между инструментом и пластиной существовал зазор; при начале обработки (фиг. 5) рычаг упирался на упор, между инструментом и пластиной отсутствовал зазор; при обработке пластины (соответственно фиг. 6) между упором и рычагом имелся зазор, а инструмент был прижат к пластине; при конце обработки (фиг. 7) - рычаг упирался на упор, между инструментом и пластиной отсутствовал зазор; при уходе пластины (фиг. 8) от инструмента рычаг упирался на упор, а между инструментом и пластиной существовал зазор. The stop is adjusted so that when the plate approaches the tool (Fig. 4), the lever rests on the stop, and there is a gap between the tool and the plate; at the beginning of processing (Fig. 5), the lever rested against the stop, there was no gap between the tool and the plate; when processing the plate (respectively Fig. 6), there was a gap between the stop and the lever, and the tool was pressed against the plate; at the end of processing (Fig. 7) - the lever rested against the stop, there was no gap between the tool and the plate; when the plate left (Fig. 8) from the tool, the lever rested against the stop, and there was a gap between the tool and the plate.

Пример осуществления способа. An example implementation of the method.

Пластину 6 устанавливают на вращающемся столике и инструментом 7 производят грубое шлифование боковой поверхности пластины. За время обработки инструментом 7 пластина 6 вместе со столиком 3 поворачивается, и вся боковая поверхность пластины проходит обработку инструментом. Затем столик подводят к инструменту 8 и производят тонкое шлифование боковой поверхности пластины, затем последовательно производят полировку инструментом 9, связанным абразивом на мягкой связке, далее - полировку инструментом 10 с применением свободного алмазного абразива (при нейтральной среде) и окончательно инструментом 11 производят последующую химико-механическую полировку. Таким образом, предлагаемые технические решение позволят: повысить качество обработанной поверхности пластин, повысить точность геометрических размеров пластин, увеличить выход годных изделий за счет многостадийной обработки пластины за один установ различными инструментами; увеличить производительность процесса за счет одновременной обработки нескольких пластин. The plate 6 is mounted on a rotating table and the tool 7 is coarse grinding the side surface of the plate. During the processing of the tool 7, the plate 6 together with the table 3 is rotated, and the entire side surface of the plate is processed by the tool. Then the table is brought to tool 8 and fine grinding of the side surface of the plate is performed, then polishing is carried out sequentially with tool 9, bonded with an abrasive on a soft bond, then polishing with tool 10 using free diamond abrasive (in a neutral environment) and finally using subsequent tool 11, mechanical polishing. Thus, the proposed technical solution will allow: to improve the quality of the processed surface of the plates, to increase the accuracy of the geometric dimensions of the plates, to increase the yield of products due to multi-stage processing of the plate in one installation with various tools; to increase the productivity of the process due to the simultaneous processing of several plates.

Источник информации
1. Патент GB N1218888, кл. B 24 B 9/00, 1971.Sourse of information
1. GB Patent N1218888, cl. B 24 B 9/00, 1971.

Claims

1. The method of simultaneous processing of the edges of the plates using swinging and rotating working tools, characterized in that each of the plates is installed on its own table and simultaneously rotate and move the tables relative to the axis of rotation of the working tools.

2. A device for processing the edges of the plates, including a base, a rotating table with a device for securing the plates, levers arranged to swing relative to the base, on which the working tools are placed, a drive for rotating the working tools, characterized in that it is equipped with additionally rotating tables and installed with the possibility of rotation relative to the base of the platform on which the tables are placed.

3. The device for processing the edges of the plates according to claim 2, characterized in that it is equipped with tracking rollers located on the levers, and on the rotating tables - copier plates.