TWI537096B - 半自動金相研磨機 - Google Patents

Description

半自動金相研磨機

一種半自動金相研磨機，尤指具有粗研磨以及細研磨，並可自動化進行研磨作業之半自動金相研磨機。

按，電子產品中的電子裝置，大都是在電路板上配置各種零件所組成，為了正確地運作，各種零件與電路板必須互相正確地定位，零件與電路板正確的電性連接，是必須利用導電圖案來形成，為了檢查零件與電路板是否正確電性連接，會觀察其橫向斷面以檢查可能會導致產品不良之問題，如：焊接及焊錫接合之空隙的出現、層分離(層的脫離或剝離)…等。

習知電子裝置之檢查方法，係利用金相鋸片來切割，如鋼絲鋸(wire saw)、鑽石浸漬刀片(diamond impregnated blade)、碳化矽刀片或其他研磨料鋸片。在切割之後，將欲觀察之部位的邊緣則留下，而沒有損傷到要觀察之部位，續使用磨輪或研磨帶來研磨觀察部位之邊緣(粗研磨)，當邊緣予以磨除且接近觀察部位時，將磨輪或研磨帶更換為較細顆粒的材質，並加以研磨至觀察部位(細研磨)，進而完成研磨步驟，以利對觀察部位進行檢查，但目前此種研磨方式，係利用手來握持電子裝置，或是握持固定電子裝置之固定器來進行，因此會產生下列問題：

(一)研磨作業必須藉由操作者之經驗來決定研磨量，因此，操作者為了避免研磨過量而損及電子裝置，常常會中止研磨，並利 用顯微鏡或是影像偵測器，來判斷是否已研磨到適當之位置(觀察部位)，若未研磨到觀察部位，則續行研磨，操作人員很難重現研磨位置進行研磨，造成產品剖面不規則面，研磨過程相當地耗時，重現度不佳。

(二)若是操作者將電子裝置研磨過量，或造成多重研磨面，則無法準確觀察到需求剖面位置。

是以，要如何解決上述習知之問題與缺失，即為相關業者所亟欲研發之課題所在。

本發明之主要目的乃在於，利用半自動金相研磨機自動的對待研磨物分別進行粗研磨以及細研磨，以提高研磨之精準度與重現度，並加快研磨作業，降低研磨所需之成本。

本發明之次要目的乃在於，利用粗研磨誤差值之設定，以加快半自動金相研磨機之研磨作業。

為達上述目的，本發明之半自動金相研磨機係設置有研磨裝置、移載裝置、控制裝置以及檢驗裝置，研磨裝置設置有粗研磨盤與細研磨盤，而控制裝置具有微處理器，微處理器內儲存有粗研磨設定值、細研磨設定值以及粗研磨誤差值，且微處理器連接有控制器與偵測器，當半自動金相研磨機進行研磨作業時，控制器係先操控移載裝置夾持待研磨物，並移動待研磨物至粗研磨盤，讓待研磨物依照微處理器所儲存之粗研磨設定值進行研磨，並於研磨完畢後，讓控制器操控移載裝置，將待研磨物移動至偵測器，使偵測器偵測待研磨物之粗研磨精度，並將粗研磨精度傳送至微處理器，讓微處理器比對粗研磨設定值與粗研磨精度之誤差值，並判斷其誤差值是否介於粗研磨誤差值內，若粗研磨精度之誤差值介於粗研磨誤差值內，則微處理器累加細研磨設定值與 粗研磨精度之誤差值，產生一細研磨實際值，並讓控制器操控移載裝置，將待研磨物移動至細研磨盤，使待研磨物依照細研磨實際值進行研磨，並於研磨完畢後讓控制器操控移載裝置，將待研磨物移動至偵測器，使偵測器偵測待研磨物之細研磨精度，並將細研磨精度傳送至微處理器比對細研磨精度是否達到細研磨實際值，若是，則使控制器操控移載裝置，將待研磨物移動至檢驗裝置，讓檢驗裝置檢查待研磨物研磨處之金相。

1‧‧‧研磨裝置

11‧‧‧粗研磨盤

12‧‧‧細研磨盤

13‧‧‧擦拭器

2‧‧‧移載裝置

21‧‧‧支臂

22‧‧‧位移器

23‧‧‧夾頭

24‧‧‧驅動器

25‧‧‧傳動帶

3‧‧‧控制裝置

31‧‧‧微處理器

311‧‧‧粗研磨設定值

312‧‧‧細研磨設定值

313‧‧‧粗研磨誤差值

314‧‧‧細研磨實際值

32‧‧‧控制器

33‧‧‧偵測器

34‧‧‧顯示幕

35‧‧‧輸入器

4‧‧‧檢驗裝置

5‧‧‧待研磨物

第一圖係為本發明之外觀立體圖。

第二圖係為本發明之俯視示意圖。

第三圖係為本發明進行粗研磨之動作示意圖。

第四圖係為本發明進行細研磨之動作示意圖。

第五圖係為本發明進行擦拭之動作示意圖(一)。

第六圖係為本發明進行擦拭之動作示意圖(二)。

第七圖係為本發明進行偵測之動作示意圖。

第八圖係為本發明之方塊圖。

第九圖係為本發明之動作流程圖。

請參閱第一圖至第九圖所示，由圖中可清楚看出，本發明係設置有研磨裝置1、移載裝置2、控制裝置3以及檢驗裝置4，其中：該研磨裝置1係設置有粗研磨盤11、細研磨盤12與擦拭器13，粗研磨盤11由於其表面粗度(算數平均粗度Ra或十點平均粗度Rz)較大，可對待研磨物進行快速研磨，但研磨精度較差，細研磨盤12由於其表面粗度較小，對於待研磨物之研磨速度較慢，但研磨精度較好。

該移載裝置2係具有支臂21及位移器22，支臂21一端連接於位移器22，位移器22係用以帶動支臂21旋轉以及上下位移，而支臂21於遠離位移器22之另端樞接有夾頭23，夾頭23係用以夾持待研磨物5，且支臂21一側設置有驅動器24，驅動器24係透過傳動帶25連接於夾頭23，使夾頭23可受驅動器24帶動樞轉。

該控制裝置3係具有微處理器31，微處理器31分別連接有控制器32、偵測器33、顯示幕34與輸入器35，且微處理器31儲存有粗研磨設定值311、細研磨設定值312、粗研磨誤差值313以及細研磨實際值314，粗研磨設定值311、細研磨設定值312與粗研磨誤差值313為使用者所設定，使用者可透過顯示幕34與輸入器35改變粗研磨設定值311、細研磨設定值312與粗研磨誤差值313，而細研磨實際值314係為變動值，是由細研磨設定值312與粗研磨精度之誤差值累加所產生，非使用者所設定；再者，前述之控制器32係連接於移載裝置2之位移器22、夾頭23與驅動器24，進而可控制位移器22、夾頭23與驅動器24之作動。

藉上，當本發明於使用時，使用者係先透過顯示幕34與輸入器35，設定其所需之粗研磨設定值311、細研磨設定值312與粗研磨誤差值313，而當半自動金相研磨機於進行研磨作業時，係依照下列步驟進行：

(100)開始。

(101)一次粗研磨：控制器32操控移載裝置2之位移器22與夾頭23夾取待研磨物5，使待研磨物5夾持於夾頭23，並將待研磨物5移動至偵測器33，讓偵測器33偵測待研磨物5之高度後，再移動待研磨物5至粗研磨盤11，讓待研磨物5以待研磨物5之高度為基準，依照微處理器31所儲存之粗研磨設定值311進行研磨，且待研磨物5於進行研磨時，控制器32會操控驅動器24作 動，使夾頭23轉動，讓待研磨物5以旋轉研磨之方式進行研磨。

(102)一次偵測：當待研磨物5進行粗研磨後，控制器32操控移載裝置2之位移器22，將待研磨物5移動至偵測器33，並停止驅動器24作動，且待研磨物5移動至偵測器33之過程中，待研磨物5之研磨面會與擦拭器13接觸磨擦，進而清除待研磨物5之研磨面殘留物，而於待研磨物5移動至偵測器33後，偵測器33為偵測待研磨物5之粗研磨精度，並將粗研磨精度傳送至微處理器31。

(103)一次比對判斷：微處理器31比對粗研磨設定值311與粗研磨精度二者之誤差值，並判斷誤差值是否介於粗研磨誤差值313內，若是則進行步驟(104)；若否則進行步驟(109)。

(104)一次細研磨：微處理器31累加細研磨設定值312與粗研磨精度之誤差值，產生一細研磨實際值314，並讓控制器32操控移載裝置2之位移器22，將待研磨物5移動至細研磨盤12，使待研磨物5依照細研磨實際值314進行研磨，同樣的，待研磨物5於進行研磨時，控制器32會操控驅動器24作動，使夾頭23轉動，讓待研磨物5以旋轉研磨之方式進行研磨。

(105)二次偵測：當待研磨物5進行細研磨後，控制器32操控移載裝置2之位移器22，將待研磨物5移動至偵測器33，並停止驅動器24作動，且待研磨物5移動至偵測器33之過程中，待研磨物5之研磨面會與擦拭器13接觸磨擦，進而清除待研磨物5之研磨面殘留物，而於待研磨物5移動至偵測器33後，使偵測器33偵測待研磨物5之細研磨精度，並將細研磨精度傳送至微處理器31。

(106)二次比對判斷：微處理器31比對細研磨精度是否達到細研磨實際值314，若是則進行步驟(107)；若否則進行步驟(110)。

(107)檢驗：控制器32操控移載裝置2，將待研磨物5移動至檢驗裝置4，讓檢驗裝置4檢查待研磨物5研磨處之金相。

(108)結束。

(109)二次粗研磨：控制器32操控移載裝置2之位移器22，將待研磨物5移動至粗研磨盤11，並對待研磨物5研磨至粗研磨設定值311，續進行步驟(102)。

(110)二次細研磨：控制器32操控移載裝置2之位移器22，將待研磨物5移動至細研磨盤12，並對待研磨物5研磨至細研磨實際值314，續進行步驟(105)。

是以，本發明可解決習知技術之不足與缺失，並可增進功效，其關鍵技術在於：

(一)本發明係利用控制裝置3操控移載裝置2夾持待研磨物5，並移動待研磨物5至研磨裝置1進行研磨，以自動化的進行研磨作業，降低研磨作業所需之成本。

(二)本發明係利用研磨裝置1之粗研磨盤11與細研磨盤12，讓待研磨物5先以粗研磨盤11行快速研磨，再以細研磨盤12對待研磨物5進行精準研磨，除了可加快研磨作業之進行速度，更可增加研磨作業之精度；例如，需進行50毫米(millimetre，mm)之研磨，可將粗研磨設定值311設定為40毫米，而細研磨設定值312設定為10毫米，如此即可加快研磨作業之進行與提升精度及重現度。

(三)由於研磨裝置1之粗研磨盤11表面粗度較大，雖可對待研磨物5進行快速研磨，但精度較差，因此待研磨物5經粗研磨盤11研磨後，其粗研磨精度容易與粗研磨設定值311產生較大之誤差值，藉由粗研磨誤差值313之設置，以避免重複進行多次粗研磨作業，加快研磨作業速度；例如：粗研磨設定值311設定為 40毫米，細研磨設定值312設定為10毫米，粗研磨誤差值313設定為5毫米，若粗研磨作業進行後所偵測之粗研磨精度為38毫米，則將誤差2毫米累加至細研磨設定值312產生細研磨實際值314，此細研磨實際值314即為12毫米，因此進行細研磨作業時，即以12毫米進行研磨。

Claims (3)

1. 一種半自動金相研磨機，係設置有研磨裝置、移載裝置、控制裝置以及檢驗裝置，研磨裝置設置有粗研磨盤與細研磨盤，而控制裝置具有微處理器，微處理器內儲存有粗研磨設定值、細研磨設定值以及粗研磨誤差值，且微處理器連接有控制器與偵測器，當半自動金相研磨機進行研磨作業時，係依照下列步驟進行：(A)開始；(B)控制器操控移載裝置夾持待研磨物，將待研磨物移動至偵測器，讓偵測器偵測待研磨物之高度，續移動待研磨物至粗研磨盤，以待研磨物之高度為基準，讓待研磨物依照微處理器所儲存之粗研磨設定值進行研磨；(C)控制器操控移載裝置，將待研磨物移動至偵測器，使偵測器偵測待研磨物之粗研磨精度，並將粗研磨精度傳送至微處理器；(D)微處理器比對粗研磨設定值與粗研磨精度之誤差值，並判斷其誤差值是否介於粗研磨誤差值內，若是則進行步驟(E)；(E)微處理器累加細研磨設定值與粗研磨精度之誤差值，產生一細研磨實際值，並讓控制器操控移載裝置，將待研磨物移動至細研磨盤，使待研磨物依照細研磨實際值進行研磨；(F)控制器操控移載裝置，將待研磨物移動至偵測器，使偵測器偵測待研磨物之細研磨精度，並將細研磨精度傳送至微處理器；(G)微處理器比對細研磨精度是否達到細研磨實際值，若是則進行步驟(H)；(H)檢驗：控制器操控移載裝置，將待研磨物移動至檢驗裝置，讓檢驗裝置檢查待研磨物研磨處之金相；(I)結束。
2. 如申請專利範圍第1項所述之半自動金相研磨機，其中該 步驟(D)若為否，則進行步驟(J)控制器操控移載裝置移動待研磨物至粗研磨盤，將待研磨物研磨至粗研磨設定值，並進行步驟(C)。
3. 如申請專利範圍第1項所述之半自動金相研磨機，其中該步驟(G)若為否，則進行步驟(K)控制器操控移載裝置移動待研磨物至細研磨盤，將待研磨物研磨至細研磨實際值，並進行步驟(F)。