CN115229602A - 一种圆片倒角磨削机构及使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及圆片加工设备领域，具体而言，涉及一种圆片倒角磨削机构及使用方法，一定程度上可以解决倒角时圆片的幅宽不均而导致后续成品崩边率高的问题。所述圆片倒角磨削机构包括磨削皿、转动件和压块，所述磨削皿正置后，由下至上呈扩口圆筒状，圆片放置在所述磨削皿中且与所述磨削皿转动连接；所述转动件用于驱动所述磨削皿沿所述磨削皿的中轴线转动；所述压块位于所述圆片的上方且所述压块的底壁与所述圆片的顶壁贴合，所述压块用于使所述圆片与所述磨削皿产生转动速度差。

Description

一种圆片倒角磨削机构及使用方法

技术领域

本申请涉及圆片加工设备领域，具体而言，涉及一种圆片倒角磨削机构及使用方法。

背景技术

蓝宝石晶片由高纯度透明蓝宝石（Al₂O₃单晶）经双面抛光制得，由于蓝宝石的光学穿透带很宽，从300nm-4500nm都有很好的透光性，且蓝宝石晶片具有宽范围的抗化学腐蚀性能，蓝宝石晶片表面可以抛光到微英寸级别，因此蓝宝石晶片是薄膜研究和光学研究中较好的基底。

在蓝宝石晶片等圆片的加工过程中，切割后的圆片边缘会形成锐利尖角或产生轻微破碎，因此为了降低后道工序中进一步扩大圆片不良影响的情况发生，对切割后的晶片等圆片进行倒角处理成为圆片加工工艺中必不可少的环节。通常是通过CNC倒角工艺对圆片的周壁进行倒角处理，即采用专用的CNC倒角切割设备对圆片进行倒角加工。

然而，通过CNC倒角切割设备对晶片等圆片的周壁进行倒角处理时，存在圆片在倒角时因幅宽不均而导致后续成品崩边率高的情况。

发明内容

为了解决倒角时圆片因幅宽不均而导致后续成品崩边率高的问题，本申请提供了一种圆片倒角磨削机构及使用方法。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例的第一方面提供一种圆片倒角磨削机构，所述机构包括：

磨削皿，所述磨削皿正置后，由下至上呈扩口圆筒状；圆片放置在所述磨削皿中且与所述磨削皿转动连接；

转动件，用于驱动所述磨削皿沿所述磨削皿的中轴线转动；

压块，位于所述圆片的上方且所述压块的底壁与所述圆片的顶壁贴合，所述压块用于使所述圆片与所述磨削皿产生转动速度差。

在一些实施例中，圆片倒角磨削机构还包括位置调节件，位置调节件包括：

压杆，与所述压块转动连接，且所述压杆向靠近或者远离所述压块的方向移动；

驱动件，用于驱动所述压杆向靠近或者远离所述压块的方向移动。

在一些实施例中，所述位置调节件还包括旋转件，所述旋转件用于驱动所述压杆带动所述压块转动；其中，所述压杆的转轴方向与所述压块所在的平面平行。

在一些实施例中，所述压杆的转动角度为2度-6度。

在一些实施例中，所述磨削皿采用电镀式器皿或者烧结式器皿。

在一些实施例中，所述磨削皿采用金刚石材料制成，且所述圆片倒角面的粗糙度随着金刚石磨削皿目数的增大而增大。

在一些实施例中，所述磨削皿的底部设有连接座，所述连接座与所述磨削皿固定连接。

在一些实施例中，所述磨削皿的外壁固定连接有加固壁。

本申请实施例的第二方面提供一种圆片倒角磨削机构的使用方法，包括：

将圆片平放在磨削皿中；

将压块放至所述圆片上；

启动转动件，所述转动件驱动所述磨削皿沿所述磨削皿的中轴线转动，完成所述圆片的倒角加工。

在一些实施例中，当启动所述转动件时，打开水泵开关，水流对准圆片。

本申请的有益效果：通过设置磨削皿、转动件和压块，圆片平放在磨削皿中，转动件驱动磨削皿转动，此时，通过压块的压力作用，使圆片与磨削皿产生转动速度差，进而使磨削皿对圆片的边缘进行倒角处理，此时，由于圆片与磨削皿的吻合度较高，且磨削皿能够起到支撑圆片边缘的作用，故圆片的倒角处幅宽相同，幅宽均匀性好，有助于降低圆片倒角时因幅宽不均而导致后续成品崩边率高的情况；进一步通过设置压杆和驱动件，压杆可对压块起到限位作用，使压块在随着磨削皿的转动而转动的过程中不易偏移位置，进而有助于使圆片因受力均匀而不易损坏；进一步通过设置旋转件，旋转件可使压杆带动压块摆动，实现圆片位置的轻微调整，有助于让圆片快速放置水平；通过设置连接座和加固壁，有助于进一步使磨削皿在使用过程中不易损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本申请第一实施例的圆片倒角磨削机构的局部剖面示意图；

图2为根据本申请第二实施例的圆片倒角磨削机构的局部剖面示意图；

图3为根据本申请第三实施例的圆片倒角磨削机构的局部剖面示意图；

图4为根据本申请一个或多个实施例的圆片倒角磨削机构使用方法的流程图；

图示说明：

其中，1-磨削皿、2-转动件、3-压块、4-位置调节件、41-压杆、42-驱动件、43-旋转件、5-加固壁、6-连接座、7-圆片。

具体实施方式

为使本申请的目的、实施方式和优点更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。

本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换。

术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的所有组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。

图1为一实施例中圆片倒角磨削机构的局部剖面图。

第一方面，本申请公开一种圆片倒角磨削机构，如图1所示，在一些实施例中，圆片倒角磨削机构包括磨削皿1、转动件2和压块3，磨削皿1正置后，由下至上呈扩口圆筒状；圆片7水平放置在磨削皿1中，且与磨削皿1转动连接；圆片7的外周壁与磨削皿1的内周壁贴合。压块3位于圆片7的上方，压块3的底壁与圆片7的顶壁贴合，压块3用于使圆片7与磨削皿1产生转动速度差。转动件2用于驱动磨削皿1沿其磨削皿1中轴线转动。

当蓝宝石晶片等圆片7的外周壁需要倒角时，将圆片7水平放置在磨削皿1中，然后将压块3压在圆片7上；之后，转动件2驱动磨削皿1转动，磨削皿1带动圆片7转动，由于压块3对圆片7的压力作用，使得圆片7与磨削皿1在转动过程中产生速度差，进而使圆片7在随着磨削皿1转动的过程中被磨削皿1磨削而形成倒角。

可以理解的是，当需要将圆片7的外周壁加工成倒C角，则需要在圆片7的底壁磨削完成后，翻转圆片7，使圆片7顶壁的外周壁与磨削皿1的内周壁贴合，磨削皿1通过同样的方式，将圆片7顶壁的外周壁磨削成倒角。且在圆片7转动的过程中，通过控制磨削皿1的转动时间可以调整圆片7倒角幅宽的尺寸，磨削皿1的转动时间越长，圆片7倒角幅宽越大。在圆片7磨削倒角的过程中，由于圆片7与磨削皿1的吻合度较好，且磨削皿1可对圆片7的外周起到支撑作用，故圆片7的倒角处幅宽相同，降低了圆片7倒角时因幅宽不均而导致产生后续成品崩边率高的情况。

其中，磨削皿1可采用金刚石烧结式器皿或者金刚石电镀式器皿，当采用金刚石电镀式器皿时，电镀层的厚度一般为0.03mm；当采用金刚石烧结式器皿时，烧结式磨削层的厚度为2.5-3mm，具体厚度可根据实际应用要求进行调整；另外，当磨削皿1采用金刚石烧结式器皿时，在为圆片7倒角的过程中，磨削皿1不易磨损，有助于大幅度提高磨削皿1的使用寿命。而且由于磨削皿1的内壁也为金刚石材料制备，故通过调整金刚石磨削皿1的目数可以达到调整圆片7倒角面粗糙度大小的目的，且金刚石磨削皿1的目数越大，圆片7倒角面的粗糙度越大。

需要说明的是，如图1所示，转动件2可为转动电机，转动电机的机壳与工作台通过螺栓固定连接，转动电机的驱动轴与磨削皿1的底壁通过螺栓连接。

可以理解的是，压块3的形状可为任意能够与圆片7顶壁贴合的形状，如压块3靠近圆片7的一端可为平端的锥状，本实施例不对压块3的形状作具体限定。

图2为另一些实施例中圆片倒角磨削机构的局部剖面图。

在一些实施例中，如图2所示，为了使压块3在转动过程中能够平稳转动，圆片倒角磨削机构还包括位置调节件4，位置调节件4包括压杆41和驱动件42，压杆41与压块3通过轴承转动连接，且压杆41可向靠近或者远离压块3的方向移动。驱动件42为气缸，气缸的缸体可与工作台上方的支架通过螺栓固定连接，气缸的活塞杆与压杆41远离压块3的一端通过螺栓连接，气缸用于驱动压杆41向靠近或者远离压块3的方向移动。另外，根据圆片7的不同厚度可调整压杆41压力进行加工。

当将压块3放置在圆片7的上方后，驱动件42驱动压杆41进入压块3上的轴承内圈，此时，压杆41在不妨碍压块3转动的基础上，还对压块3的转动起到导向作用，使压块3在随着磨削皿1转动的过程中不易偏移，进而有助于使圆片7不易损坏。

在一些实施例中，为了使圆片7在磨削皿1中能够快速水平放置，如图3所示，位置调节件4还包括旋转件43，旋转件43为旋转电机，旋转电机的机壳与驱动件42的活动部通过螺栓固定连接，旋转电机的驱动轴与压块3的侧壁键连接，且压杆41的转轴方向与压块3所在的平面平行；驱动件42的固定部与工作台上方的支架通过螺栓固定连接。当压块3放置在磨削皿1中，且压杆41与压块3连接后，旋转件43驱动压杆41绕其转动轴转动，此时，压杆41带动压块3摆动，压块3由于摩擦力的作用带动圆片7轻微移动，进而能够起到微调圆片7位置的作用，使圆片7在磨削皿1中快速水平放置。

需要说明的是，压杆41的转动角度为2度-6度，此时，既能使压杆41起到快速有效地调整圆片7位置的作用，又有助于使圆片7及磨削皿1不易损坏。由于压杆41的转动角度可根据实际应用情况进行设定，但是在2度-6度时，应用效果较好，本实施例中不对该范围内的压杆41转动角度进行具体限定。

在一些实施例中，如图3所示，为了使磨削皿1在使用过程中不易损坏，磨削皿1的外壁一体连接有加固壁5，磨削皿1的底部一体连接有连接座6。连接座6和加固壁5均能够起到加固磨削皿1的作用，使磨削皿1不易损坏，提高了磨削皿1的使用寿命。

综上，本申请中的圆片倒角磨削机构相对与传统的CNC倒角切割设备而言，主要依靠气缸和双电机工作，设备结构简易，投入成本低；且人员操作工艺流程简单，安全隐患系数低，生产效率高。

第二方面，本申请还公开一种圆片倒角磨削机构的使用方法，应用于上述第一方面中的圆片倒角磨削机构，如图4所示，圆片倒角磨削机构的使用方法具体包括以下步骤：

步骤110中，将圆片7平放在磨削皿1中。

在向磨削皿1中放置圆片7时，需要保持圆片7的完整及洁净。

步骤120中，将压块3放至圆片7上。

当将压块3水平放至圆片7上时，手动感觉压块3底壁贴合圆片7即可。

在一些实施例中，通过驱动件42使压杆41进入压块3上的轴承内圈，然后旋转件43通过驱动压杆41转动，压杆41带动压块3进行摇摆动作，进而实现圆片7位置的轻微调整，直至圆片7在磨削皿1中的位置合适。

步骤130中，启动转动件2，转动件2驱动磨削皿1沿磨削皿1的中轴线转动，完成圆片7的倒角加工。

在一些实施例中，在启动转动件2时，打开水泵开关，水流对准圆片7，此时能够降低整个圆片倒角磨削机构工作过程中产生的热量，使圆片7不易损坏。

在圆片7的倒角加工过程中，转动件2带动磨削皿1转动，圆片7与磨削皿1之间的转动速度差使圆片7的外周壁被磨削皿1磨削，而形成倒角。圆片7的单面加工时间根据幅宽大小要求设定，加工结束后，取出圆片7。当圆片7需要双面倒角时，重复上述步骤110、120和130。整个加工过程中，除了圆片7和压块3需人工摆放外，其它过程均不需要人手操作，无高要求动作，加工过程简单高效，适用人群广。

需要说明的是，本申请还对采用本申请中圆片倒角磨削机构进行倒角加工后的圆片7外观进行了观察检验，倒角处理后的圆片7无崩边碎边情况，外观良好（边缘碎崩小于0.01mm），且由于圆片7周边与磨削皿1的内周壁自然贴合，圆片7与磨削皿1在整个加工过程中的吻合度均较高，因而圆片7不易产生崩边情况，且圆片7形成的倒角的幅宽成型均匀（经CCD放大测量，加工后产品幅宽均匀性≤0.01mm），而CNC加工后的产品由于接刀印等问题，加工后产品幅宽均匀性＞0.01mm。

可以理解的是，本申请通过采用圆片倒角磨削机构进行倒角加工的加工方法与常规CNC加工倒角方式相比，本申请提供的方法中，对待加工圆片7没有直径余量的要求，加工后也对圆片7的直径无影响，故可起到降低材料损耗的作用。

本部分实施例的有益效果在于，通过设置磨削皿1、转动件2和压块3，可使转动件2驱动磨削皿1转动时，磨削皿1中的圆片7在压块3的压力作用下，与磨削皿1产生转动速度差，进而完成圆片7的倒角加工，此时，由于圆片7与磨削皿1的吻合度较高，故圆片7的倒角处幅宽相同，降低了圆片7倒角时因幅宽不均而导致后续成品崩边率高的情况；进一步通过设置压杆41和驱动件42，当驱动件42驱动压杆41与压块3连接后，压杆41可对压块3的转动起到限位作用，使压块3在转动过程中不易偏移位置，进而有助于使圆片7受力均匀；进一步通过设置旋转件43，可使压杆41带动压块3来回摆动，实现轻微调整圆片7位置的作用，有助于让圆片7快速放置水平。

为了方便解释，已经结合具体的实施方式进行了上述说明。但是，上述在一些实施例中讨论不是意图穷尽或者将实施方式限定到上述公开的具体形式。根据上述的教导，可以得到多种修改和变形。上述实施方式的选择和描述是为了更好的解释原理以及实际的应用，从而使得本领域技术人员更好的使用实施方式以及适于具体使用考虑的各种不同的变形的实施方式。

Claims (10)

1.一种圆片倒角磨削机构，其特征在于，包括：

磨削皿，所述磨削皿正置后，由下至上呈扩口圆筒状；圆片放置在所述磨削皿中且与所述磨削皿转动连接；

转动件，用于驱动所述磨削皿沿所述磨削皿的中轴线转动；

压块，位于所述圆片的上方且所述压块的底壁与所述圆片的顶壁贴合，所述压块用于使所述圆片与所述磨削皿产生转动速度差。

2.如权利要求1所述的一种圆片倒角磨削机构，其特征在于，还包括位置调节件，所述位置调节件包括：

压杆，与所述压块转动连接，且所述压杆向靠近或者远离所述压块的方向移动；

驱动件，用于驱动所述压杆向靠近或者远离所述压块的方向移动。

3.如权利要求2所述的一种圆片倒角磨削机构，其特征在于，所述位置调节件还包括旋转件，

所述旋转件用于驱动所述压杆带动所述压块转动；

其中，所述压杆的转轴方向与所述压块所在的平面平行。

4.如权利要求3所述的一种圆片倒角磨削机构，其特征在于，所述压杆的转动角度为2度-6度。

5.如权利要求1所述的一种圆片倒角磨削机构，其特征在于，所述磨削皿采用电镀式器皿或者烧结式器皿。

6.如权利要求5所述的一种圆片倒角磨削机构，其特征在于，所述磨削皿采用金刚石材料制成，且所述圆片倒角面的粗糙度随着金刚石磨削皿目数的增大而增大。

7.如权利要求1所述的一种圆片倒角磨削机构，其特征在于，所述磨削皿的底部设有连接座，所述连接座与所述磨削皿固定连接。

8.如权利要求1所述的一种圆片倒角磨削机构，其特征在于，所述磨削皿的外壁固定连接有加固壁。

9.一种圆片倒角磨削机构的使用方法，应用于权利要求1-8任一所述的圆片倒角磨削机构，其特征在于，所述方法包括：

将圆片平放在磨削皿中；

将压块放至所述圆片上；

启动转动件，所述转动件驱动所述磨削皿沿所述磨削皿的中轴线转动，完成所述圆片的倒角加工。

10.如权利要求9所述的一种圆片倒角磨削机构的使用方法，其特征在于，当启动所述转动件时，打开水泵开关，水流对准圆片。

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