CN107598758A - 平面研磨设备 - Google Patents

Abstract

一种平面研磨设备，其中，加工台面设置于床台上，并设置有一承载台，用以固定要进行研磨的载板，承载台能沿着一Y轴方向移动；研磨单元包含Z向移动基座、主轴马达及磨轮，主轴马达设置于Z向移动基座上，磨轮与主轴马达连接，Z向移动基座能沿着一X轴方向及一Z轴方向移动；碰刀修锐单元包含一修锐工具，其设置在磨轮的活动范围内，修锐工具能用以与磨轮接触以对磨轮进行修整；自动测量单元设置于研磨单元上，其包含驱动装置及传感器，传感器连接于驱动装置，驱动装置能驱动传感器沿着Z轴方向移动，用于测量承载台及载板的高度。借此，可具有碰刀修锐及自动测量的功能，能达到高精度的研磨尺寸。

Description

平面研磨设备

技术领域

本发明涉及一种平面研磨设备，尤其涉及一种用以研磨载板或工件的平面研磨设备。

背景技术

现有的平面研磨设备利用磨轮(如陶瓷刷轮)进行载板或工件的研磨作业，其移除能力较差，且精度不好。还有，现有的平面研磨设备并无提供自动测量的功能，研磨精度控制不易，无法达到精准的尺寸控制，因此无法达到高精度的研磨尺寸。还有，现有的平面研磨的加工台面，容易因吸入磨屑而产生堵塞的情形发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于提供一种平面研磨设备，移除能力较好，且具有碰刀修锐及自动测量的功能，能达到高精度的研磨尺寸。

本发明所要解决的技术问题，还在于提供一种平面研磨设备，可减少磨屑被吸入加工台面而产生堵塞的情形发生。

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种平面研磨设备，包括：一床台；一加工台面，所述加工台面设置于所述床台上，所述加工台面设置有一承载台，用以固定待进行研磨的载板，所述承载台能沿着一Y轴方向移动；一研磨单元，所述研磨单元设置于所述加工台面的上方，所述研磨单元包含一Z向移动基座、一主轴马达及一磨轮，所述主轴马达设置于所述Z向移动基座上，所述磨轮与所述主轴马达动力连接，所述主轴马达能用以驱动所述磨轮旋转，所述Z向移动基座能沿着一X轴方向及一Z轴方向移动，所述磨轮能用以对所述加工台面的承载台上的载板进行研磨；一碰刀修锐单元，所述碰刀修锐单元包含一修锐工具，所述修锐工具设置在所述磨轮的活动范围内，所述修锐工具能用以与所述磨轮接触以对所述磨轮进行修整；以及一自动测量单元，所述自动测量单元设置于所述研磨单元上，包含至少一驱动装置及至少一传感器，所述至少一传感器连接于所述至少一驱动装置，所述至少一驱动装置能驱动所述至少一传感器沿着所述Z轴方向移动，所述自动测量单元用于测量所述承载台及所述载板的高度。

优选地，所述承载台包含一底座及一陶瓷吸盘，所述底座设置于所述床台上，所述陶瓷吸盘设置于所述底座上，所述底座的顶部于所述陶瓷吸盘的外侧形成一外框部，所述外框部靠近所述陶瓷吸盘的位置凹设有至少一真空沟槽，所述至少一真空沟槽围绕于所述陶瓷吸盘的外侧，用于排出切削液与磨屑。

优选地，所述至少一真空沟槽为两个真空沟槽，所述两个真空沟槽间隔的围绕于所述陶瓷吸盘的外侧。

优选地，所述陶瓷吸盘为一体成型的多孔性陶瓷吸盘，所述陶瓷吸盘具有一真空吸附面，所述真空吸附面与所述底座的外框部位于同一水平面。

优选地，所述陶瓷吸盘及所述至少一真空沟槽分别具有独立控制的真空回路。

优选地，所述承载台包含一永电磁盘。

优选地，所述碰刀修锐单元还包含一位置传感器，所述位置传感器设置在所述修锐工具的旁侧，并位于所述磨轮的活动范围内，所述位置传感器能用以在所述磨轮修锐前、后感测所述磨轮的轮面的位置，从而感测出所述磨轮的直径与磨耗量。

优选地，所述研磨单元与所述自动测量单元的传感器之间设置有导引机构，所述导引机构包含一固定座及一升降座，所述固定座固定于所述研磨单元的一侧，所述升降座滑动地设置于所述固定座，所述传感器固定于所述升降座上，所述升降座能在所述固定座上沿着所述Z轴方向移动。

优选地，所述研磨单元还包括有一X向基座，且所述承载台以一第一马达驱动，所述承载台滑动地配合于第一导轨上，能沿着所述Y轴方向移动；所述X向基座连接一第二马达，所述X向基座滑动地配合于一第二导轨，所述Z向移动基座滑动地配合于所述X向基座上，使所述Z向移动基座能沿着所述X轴方向及所述Z轴方向移动。

本发明的有益效果：

本发明的承载台能沿着Y轴方向移动，Z向移动基座能沿着X轴及Z轴方向移动，使磨轮能对加工台面的承载台上的载板进行研磨。本发明的平面研磨设备在X轴、Y轴及Z轴方向都能控制移动，移除能力较好，且具有较好的加工精度。

本发明具有碰刀修锐的功能，研磨后磨轮直接利用修锐工具进行修锐，以减少精度的误差。本发明还具有自动测量的功能，可以利用驱动装置带动传感器升降，系统可以预设预留加工量，当研磨到预设量时，自动测量功能启用，会先测量加工台面位置作零点确认，再进行测量载板高度位置，确认实际高度误差后进行最终的精修动作，故能达到高精度的研磨尺寸。

本发明的承载台可设有真空沟槽，真空沟槽围绕于陶瓷吸盘的外侧，可用于排出切削液与磨屑，以减少磨屑被陶瓷吸盘吸入而产生多孔材质堵塞的情形发生。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明平面研磨设备的立体图。

图1A为图1的A部分详图。

图2为本发明平面研磨设备的前视图。

图3为本发明平面研磨设备的侧视图。

图4为本发明平面研磨设备的俯视图。

图5为本发明碰刀修锐单元的立体图。

图6为本发明自动测量单元的立体图。

图7为本发明承载台的立体图。

图7A为图7的B部分详图。

图8为本发明承载台的俯视图。

具体实施方式

以下借由特定的具体实例说明本发明平面研磨设备的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可借由其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。又本发明的图式仅为简单说明，并非依实际尺寸描绘，亦即未反应出相关构成的实际尺寸，预先予以说明。以下的实施方式进一步详细说明本发明的观点，但并非以任何观点限制本发明范畴。

[第一实施例]

请参阅图1至图4，本发明提供一种平面研磨设备，用以研磨载板或其它工件，该平面研磨设备包括一床台1、一加工台面2、一研磨单元3、一碰刀修锐单元4及一自动测量单元5(如图6所示)。

该床台1为一稳固的架构，可放置于地面上，用以支撑及连接加工台面2、研磨单元3、碰刀修锐单元4及自动测量单元5等装置。

该加工台面2设置于床台1上，加工台面2设置有一承载台21，用以固定要进行研磨的载板6，载板6可为玻璃基板、IC载板等薄型的载板或其它工件。该承载台21包含一陶瓷吸盘，另外，该承载台21包含一永电磁盘等，其构造并不限制，载板6搬运到加工台面2上后，可以固定在承载台21上，例如以真空吸附或磁吸方式固定。

该承载台21能沿着一Y轴方向移动，亦即承载台21能沿着如图1所示的前、后方向移动。具体而言，该承载台21能以一第一马达22驱动，第一马达22可以利用螺杆等传动机构连接承载台21，且承载台21滑动的配合于第一导轨23上，因此可利用第一马达22驱动承载台21沿着Y轴方向移动，当对加工台面2上的载板6进行研磨时，承载台21可沿着Y轴方向往复运动。所述承载台21的传动机构及导轨的构造并不限制，可以现有的各种传动及导引构造予以取代。

该研磨单元3设置于加工台面2的上方，该研磨单元3包含一Z向移动基座31、一主轴马达32及一磨轮33，主轴马达32设置于Z向移动基座31上，磨轮33与主轴马达32动力连接，另外，磨轮33可通过皮带轮组38等传动机构与主轴马达32连接。磨轮33的中心轴平行于X轴方向，磨轮33可以随着Z向移动基座31移动，且主轴马达32能用以驱动磨轮33旋转。主轴马达32及皮带轮组38的外侧也可覆盖一外壳(图略)，用以保护主轴马达32及皮带轮组38等构件。

该Z向移动基座31能沿着一X轴方向移动，亦即Z向移动基座31能沿着如图1所示的左、右方向移动。具体而言，该研磨单元3还包括有一X向基座39，该Z向移动基座31能以一第二马达34驱动，第二马达34可以利用螺杆等传动机构连接该X向基座39，X向基座39滑动的配合于第二导轨35上(如图1A示)，因此可利用第二马达34驱动X向基座39能沿着X轴方向移动。当对加工台面2上的载板6进行研磨时，X向基座39即可带动Z向移动基座31、主轴马达32及磨轮33沿着X轴方向往复运动，使磨轮33可以沿着X轴方向对载板6进给而进行研磨。所述X向基座39的传动机构及导轨的构造并不限制，可以现有的各种传动及导引构造予以取代。

主轴马达32能沿着如图1所示的上、下方向移动。具体而言，Z向移动基座31滑动的配合于X向基座39上，Z向移动基座31可在X向基座39上沿着Z轴方向滑动，因此可利用第三马达(图略)驱动Z向移动基座31能沿着Z轴方向移动，第三马达可以利用螺杆等传动机构连接Z向移动基座31，Z向移动基座31滑动的配合于X向基座39上，因此可利用第三马达驱动Z向移动基座31及主轴马达32能沿着Z轴方向移动。当对加工台面2上的载板6进行研磨时，主轴马达32及磨轮33即可沿着Z轴方向往复运动，使磨轮33可以沿着Z轴方向对载板6进给而进行研磨。所述Z向移动基座31的传动机构及导轨的构造并不限制，可以现有的各种传动及导引构造予以取代。

在研磨的操作中，可以利用机械手臂等搬运装置将载板6搬运到加工台面2的承载台21上，并将该载板6固定后，即可利用第三马达带动研磨单元3向下移动(沿着Z轴方向)，使磨轮33至预定高度，而后开始进行载板6表面的研磨，承载台21可以进行往复移动(沿着Y轴方向)，以进行载板6纵向(沿着Y轴方向)的研磨。还以Z向移动基座31带动磨轮33沿着X轴方向移动，以进行载板6横向(沿着X轴方向)的研磨。当该载板6研磨完成后，即可利用第三马达带动磨轮33上升，利用机械手臂等搬运装置将完成研磨的载板6搬离加工台面2，待下一个要研磨的载板6移动至定位后，再重复进行上述的研磨操作。

请参阅图5，本发明的碰刀修锐单元4可包含一修锐工具41及一位置传感器42，该修锐工具41优选但不限制为钻石笔，修锐工具41设置在磨轮33的活动范围内，该修锐工具41能用以与磨轮33接触以对该磨轮33进行修整。该位置传感器42为一种接触式传感器，位置传感器42设置在修锐工具41的旁侧，并位于磨轮33的活动范围内，该位置传感器42能用以在磨轮33修锐前、后感测该磨轮33的轮面的位置，从而感测出该磨轮33的直径，再将其感测值传输至一控制单元(未图式)，并由控制单元计算出该磨轮33之修锐量。该位置传感器42未使用时能以一保护盖43覆盖。

请参阅图6，本发明的自动测量单元5设置于研磨单元3上，例如可设置于主轴马达32外侧所覆盖的外壳上，该自动测量单元5包含至少一驱动装置51及至少一传感器52，驱动装置51可为气缸或马达等装置，驱动装置51可以固定于研磨单元3的外侧，传感器52可为探规等装置，传感器52连接于驱动装置51，驱动装置51能驱动传感器52沿着Z轴方向移动，用于测量承载台21及载板6的高度。在每片载板6研磨前可先进行加工台面2高度测量确认，研磨至预留量后再进行载板6的高度测量，接着进行最终精度控制研磨。该自动测量单元5设于研磨单元3外侧，自动测量单元5在进行测量时，驱动装置51操作而伸长，进而改变传感器52的Z轴方向位置，使得研磨单元3于Z轴向下移动时，传感器52会比磨轮33先接触待测物，该待测物可为承载台21上的载板，或承载台21的外框部214。

在本实施例中，该研磨单元3与其对应之自动测量单元5的传感器52之间各设置有一导引机构53，该导引机构53包含一固定座531及一升降座532，固定座531固定于研磨单元3的一侧，升降座532滑动的设置于固定座531，传感器52固定于升降座532上，升降座532能在固定座531上沿着Z轴方向移动，用以带动传感器52能沿着Z轴方向稳定的升降移动。

[第二实施例]

请参阅图7及图8，在本实施例中，该承载台21包含一底座211及一陶瓷吸盘212，底座211设置于床台1上，陶瓷吸盘212设置于底座211上，陶瓷吸盘212可为一体成型的多孔性陶瓷，陶瓷吸盘212具有一真空吸附面213，底座211的顶部于陶瓷吸盘212的外侧形成一外框部214，真空吸附面213与底座211的外框部214可位于同一水平面。外框部214靠近陶瓷吸盘212的位置凹设有至少一真空沟槽215(如图7A所示)，本实施例揭示真空沟槽215设置有两个，该两个真空沟槽215间隔的围绕于陶瓷吸盘212的外侧。真空沟槽215可连接于适当的抽真空装置(抽气装置)，陶瓷吸盘212及真空沟槽215各自分别具有独立控制的真空回路。真空沟槽215围绕于陶瓷吸盘212的外侧，可用于排出切削液与磨屑，以减少磨屑被陶瓷吸盘212吸入而产生多孔材质堵塞的情形发生。

本发明的承载台能沿着Y轴方向移动，Z向移动基座能沿着X轴及Z轴方向移动，使磨轮能对加工台面的承载台上的载板进行研磨。本发明的平面研磨设备在X轴、Y轴及Z轴方向皆能控制移动，移除能力较好，且具有较好的加工精度。

还有，本发明具有碰刀修锐的功能，研磨后磨轮直接利用修锐工具进行修锐，修锐后磨轮可碰触位置传感器确认Z轴正确位置，可以直接再进行加工作业，以减少精度的误差。

本发明还具有自动测量的功能，可以利用驱动装置带动传感器升降，系统可以预设预留加工量，当研磨到预设量时，自动测量功能启用，会先测量加工台面位置作零点确认，再进行测量载板高度位置，确认实际高度误差后进行最终的精修动作，故能达到高精度的研磨尺寸。

以上所述仅为本发明的优选实施例，非意欲局限本发明的专利保护范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所为的等效变化，均同理皆包含于本发明的权利保护范围内，合予陈明。

Claims (9)

1.一种平面研磨设备，其特征在于，所述平面研磨设备包括：

一床台；

一加工台面，所述加工台面设置于所述床台上，所述加工台面设置有一承载台，用以固定待进行研磨的载板，所述承载台能沿着一Y轴方向移动；

一研磨单元，所述研磨单元设置于所述加工台面的上方，所述研磨单元包含一Z向移动基座、一主轴马达及一磨轮，所述主轴马达设置于所述Z向移动基座上，所述磨轮与所述主轴马达动力连接，所述主轴马达能用以驱动所述磨轮旋转，所述Z向移动基座能沿着一X轴方向及一Z轴方向移动，所述磨轮能用以对所述加工台面的所述承载台上的所述载板进行研磨；

一碰刀修锐单元，所述碰刀修锐单元包含一修锐工具，所述修锐工具设置在所述磨轮的活动范围内，所述修锐工具能用以与所述磨轮接触以对所述磨轮进行修整；以及

一自动测量单元，所述自动测量单元设置于所述研磨单元上，包含至少一驱动装置及至少一传感器，所述至少一传感器连接于所述至少一驱动装置，所述至少一驱动装置能驱动所述至少一传感器沿着所述Z轴方向移动，所述自动测量单元用于测量所述承载台及所述载板的高度。

2.根据权利要求1所述的平面研磨设备，其特征在于，所述承载台包含一底座及一陶瓷吸盘，所述底座设置于所述床台上，所述陶瓷吸盘设置于所述底座上，所述底座的顶部在所述陶瓷吸盘的外侧形成一外框部，所述外框部靠近所述陶瓷吸盘的位置凹设有至少一真空沟槽，所述至少一真空沟槽围绕于所述陶瓷吸盘的外侧，用于排出切削液与磨屑。

3.根据权利要求2所述的平面研磨设备，其特征在于，所述至少一真空沟槽为两个真空沟槽，所述两个真空沟槽间隔地围绕于所述陶瓷吸盘的外侧。

4.根据权利要求2所述的平面研磨设备，其特征在于，所述陶瓷吸盘为一体成型的多孔性陶瓷吸盘，所述陶瓷吸盘具有一真空吸附面，所述真空吸附面与所述底座的所述外框部位于同一水平面。

5.根据权利要求2所述的平面研磨设备，其特征在于，所述陶瓷吸盘及所述至少一真空沟槽分别具有独立控制的真空回路。

6.根据权利要求1所述的平面研磨设备，其特征在于，所述承载台包含一永电磁盘。

7.根据权利要求1所述的平面研磨设备，其特征在于，所述碰刀修锐单元还包含一位置传感器，所述位置传感器设置在所述修锐工具的旁侧，并位于所述磨轮的活动范围内，所述位置传感器能用以在所述磨轮修锐前、修锐后感测所述磨轮的轮面的位置，从而感测出所述磨轮的直径与磨耗量。

8.根据权利要求1所述的平面研磨设备，其特征在于，所述研磨单元与所述自动测量单元的所述传感器之间设置有导引机构，所述导引机构包含一固定座及一升降座，所述固定座固定于所述研磨单元的一侧，所述升降座滑动地设置于所述固定座上，所述传感器固定于所述升降座上，所述升降座能在所述固定座上沿着所述Z轴方向移动。

9.根据权利要求1所述的平面研磨设备，其特征在于，所述研磨单元还包括有一X向基座，且所述承载台以一第一马达驱动，所述承载台滑动地配合于第一导轨上，能沿着所述Y轴方向移动；所述X向基座连接一第二马达，所述X向基座滑动地配合于一第二导轨，所述Z向移动基座滑动地配合于所述X向基座上，使所述Z向移动基座能沿着所述X轴方向及所述Z轴方向移动。