一种多柱高精密抛光机的载盘定位装置

技术领域

本发明涉及抛光设备，具体说是一种多柱高精密抛光机的载盘定位装置。

背景技术

目前，芯片等元件的表面精度要求高，一般采用抛光机进行抛光。多柱抛光机由于可同时抛光多个元件，其应用越来越广泛。尤其是多柱高精密抛光机，其对芯片等元件的抛光不仅效率较高，而且抛光精度较高。随着科技的发展，出现了蓝宝石芯片，其衬底作为现在LED芯片基片的主要材料，因具有优异的力学性能、稳定性和光学渗透性等，得到广泛的应用。为了生产适合厚度和粗糙度的蓝宝石芯片衬底，必须对其进行背面研磨，然后进行正面研磨和抛光。在对蓝宝石芯片衬底加工抛光时，现有的方式是将蓝宝石芯片衬底粘结在载盘上，然后连同载盘放置在下盘的指定区域，再调整下盘的位置使载盘对准上盘，然后下移上盘，使载盘卡入上盘，最后启动抛光机进行抛光。这种方式的整个过程大多是人工操作，且定位载盘的时间较长，载盘卡入上盘不够精准，经常需要重复操作，定位效率低下。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种定位精准且快速的多柱高精密抛光机的载盘定位装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种多柱高精密抛光机的载盘定位装置，包括设置在抛光机的机体上的下盘和至少两个上盘，每个上盘对应设置一个载盘，所述机体上设有中心定位组件和数个外侧定位组件，当数个设有待抛光件的载盘放置在所述下盘上时，所述中心定位组件从上向下置于数个载盘的阵列中心，然后每个外侧定位组件从所述下盘的外侧向内将对应的一个载盘定位在该外侧定位组件与所述中心定位组件之间，再通过下移上盘使每个载盘卡入对应的上盘。

作为优选，所述中心定位组件包括固定在所述机体上的中心定位底座、设置在中心定位底座上的中心气缸和由该中心气缸带动运动的中心传动机构，该中心传动机构的下端连接有定位盘，所述中心气缸通过该中心传动机构带动所述定位盘旋转并上下运动；当所述定位盘下降至所述下盘时，该定位盘通过旋转抵靠在下盘上的数个载盘的内侧壁上。

作为优选，所述中心气缸安装在与所述中心定位底座上端固定连接的气缸座上，所述中心传动机构包括与所述中心定位底座下端固定连接的轴套和通过轴承安装在该轴套内的中心定位轴，该中心定位轴的上端通过浮动接头与所述中心气缸铰接、下端连接所述定位盘。

作为优选，所述轴套的壁上沿轴向开设有斜槽，沿该轴套的径向设有螺栓型滚轮滚针轴承，该螺栓型滚轮滚针轴承的螺栓端径向锁紧在所述中心定位轴上、滚轮端置入所述斜槽内；当所述中心气缸驱动中心定位轴上下移动时，所述螺栓型滚轮滚针轴承的滚轮端沿所述斜槽运动以带动中心定位轴旋转。

作为优选，所述定位盘包括与所述中心定位轴的下端固定连接的盘体和设置在该盘体下侧的定位圈，该定位圈的侧壁周向设有数个弧形卡口，当所述定位圈随盘体下降至所述下盘时，每个载盘的内侧壁卡入对应的弧形卡口。

作为优选，每个外侧定位组件包括设置在所述机体上并位于下盘外侧的固定底壳、安装在该固定底壳上的侧气缸和由该侧气缸通过侧传动机构驱动的侧定位盘；当数个载盘放置在所述下盘上时，所述侧定位盘通过侧传动机构带动从外向内靠近对应的载盘并抵靠在该载盘的外侧壁上。

作为优选，所述侧传动机构包括齿轮齿条机构和转动机构，所述侧气缸通过所述齿轮齿条机构驱动转动机构转动，该转动机构带动所述侧定位盘由所述下盘的外侧移动至内侧。

作为优选，所述齿轮齿条机构包括设置在所述固定底壳内并通过鱼眼接头与所述侧气缸的伸缩杆连接的齿条和水平设置在固定底壳内与该齿条啮合的齿轮；所述转动机构包括竖直设置的转轴和水平设置的摆动组件，该转轴的下端安装在所述齿轮的内圈，所述转轴的下端安装有设置在所述固定底壳内并位于该齿轮上侧的深沟球轴承，该转轴的上端连接所述摆动组件；由所述齿轮带动旋转的转轴驱动摆动组件摆动，该摆动组件带动所述侧定位盘摆动。

作为优选，所述摆动组件包括与所述固定底壳连接的固定座和水平设置的摆臂，该摆臂的一端与所述转轴的上端固定连接、另一端通过竖直设置的活动轴与所述侧定位盘连接。

作为优选，所述待抛光件为蓝宝石芯片衬底，所述载盘为陶瓷载盘。

从以上技术方案可知，本发明采用了中心定位组件和外侧定位组件，其中中心定位组件从内侧向外定位载盘，外侧定位组件从外侧向内定位载盘，从而使数个载盘精确定位在中心定位组件与外侧定位组件之间，确保每个载盘可精准卡入对应的上盘，大大节约了时间。可见，本发明的定位装置不仅结构简单、智能化程度高，而且定位精准、快速。

附图说明

图1是本发明优选方式的立体结构示意图。

图2是本发明优选方式的俯视结构示意图。

图3是本发明的中心定位组件的部分剖面立体结构示意图。

图4是本发明的外侧定位组件的部分剖面立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细介绍本发明，在此本发明的示意性实施例及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2、图3和图4，本发明提供了一种多柱高精密抛光机的载盘定位装置，其包括设置在抛光机的机体1上的下盘2和至少两个上盘3，本发明以四个上盘为例，每个上盘对应设置一个载盘4，所述机体上设有中心定位组件5和数个外侧定位组件6，当数个设有待抛光件的载盘放置在所述下盘上时，所述中心定位组件从上向下置于数个载盘的阵列中心，然后每个外侧定位组件从所述下盘的外侧向内将对应的一个载盘定位在该外侧定位组件与所述中心定位组件之间，再通过下移上盘使每个载盘卡入对应的上盘，最后启动抛光机对待抛光件进行抛光。在实施过程中，待抛光件为手机部件、芯片等。当抛光蓝宝石芯片衬底时，优选陶瓷载盘，以提高抛光精度。本发明的中心定位组件和外侧定位组件的机械结构较简单，两者的运动均采用控制软件实现自动控制，无须人工操作，不仅提高了设备的智能化程度，而且定位精准、快速。

具体来说，所述中心定位组件5包括固定在所述机体上的中心定位底座51、设置在中心定位底座上的中心气缸52和由该中心气缸带动运动的中心传动机构7，该中心传动机构的下端连接有定位盘8，所述中心气缸通过该中心传动机构7带动所述定位盘旋转并上下运动；当所述定位盘下降至所述下盘时，该定位盘通过旋转抵靠在下盘上的数个载盘的内侧壁上，从而防止载盘向下盘的内侧移动。作为优选，所述中心气缸安装在与所述中心定位底座上端固定连接的气缸座53上，所述中心传动机构7包括与所述中心定位底座下端固定连接的轴套71和通过轴承安装在该轴套内的中心定位轴72，该中心定位轴的上端与所述中心气缸连接、下端连接所述定位盘。中心气缸伸长或缩短时，所述中心定位轴下降或上升，进而带动定位盘靠近或远离下盘。本发明的中心传动机构部件少、结构简单、传动精度高，可实现精确控制。

进一步来说，所述轴套71的壁上沿轴向开设有斜槽73，沿该轴套的径向设有螺栓型滚轮滚针轴承74，该螺栓型滚轮滚针轴承的螺栓端径向锁紧在所述中心定位轴上、滚轮端置入所述斜槽内；当所述中心气缸驱动中心定位轴上下移动时，所述螺栓型滚轮滚针轴承的滚轮端沿所述斜槽运动以带动中心定位轴旋转。本发明由于采用了斜槽的约束，可使中心定位轴按设计的角度旋转，即在轴套的壁上设计斜槽的倾斜程度如螺旋式等可实现中心定位轴按照设定的角度旋转，从而达到精确控制的目的。本发明还巧妙采用螺栓型滚轮滚针轴承，其不仅取材、安装方便，成本低；而且沿斜槽移动的滚轮端与斜槽壁之间产生滚动摩擦，其阻力较小、磨损小，有利于提高设备的使用寿命。

在实施过程中，所述中心气缸的伸缩杆通过浮动接头75与所述中心定位轴的上端铰接，即采用浮动接头能保证中心定位轴由中心气缸带动上下移动时可相对伸缩杆转动，浮动接头如球头接头等。所述中心定位轴的下端套设有防护罩76，可防水防尘，尤其可防止抛光机工作时的冷却液等溅射在中心定位轴上，避免影响中心定位轴的上下移动。作为优选，所述定位盘8包括与所述中心定位轴的下端固定连接的盘体81和设置在该盘体下侧的定位圈82，定位圈一般采用柔性材料制成，避免碰伤载盘；所述定位圈的侧壁周向设有数个弧形卡口83，当所述定位圈随盘体下降至所述下盘时，每个载盘的内侧壁卡入对应的弧形卡口，从而精确定位载盘，防止其滑动。

本发明的每个外侧定位组件6包括设置在所述机体上并位于下盘外侧的固定底壳61、安装在该固定底壳上的侧气缸62和由该侧气缸通过侧传动机构9驱动的侧定位盘63；当数个载盘放置在所述下盘上时，所述侧定位盘通过侧传动机构带动从外向内靠近对应的载盘并抵靠在该载盘的外侧壁上，从而防止载盘向外滑动。具体来说，所述侧传动机构9包括齿轮齿条机构91和转动机构92，所述侧气缸通过所述齿轮齿条机构驱动转动机构转动，该转动机构带动所述侧定位盘由所述下盘的外侧移动至内侧，直至抵靠在对应的载盘的外侧壁。本发明的侧定位盘采用尼龙制成，以防接触载盘时造成损坏。

在实施过程中，所述齿轮齿条机构91包括设置在所述固定底壳内并通过鱼眼接头与所述侧气缸的伸缩杆连接的齿条911和水平设置在固定底壳内与该齿条啮合的齿轮912；所述转动机构92包括竖直设置的转轴921和水平设置的摆动组件922，该转轴的下端安装在所述齿轮的内圈，所述转轴的下端安装有设置在所述固定底壳内并位于该齿轮上侧的深沟球轴承923，安装在所述固定底壳内的深沟球轴承可支撑齿轮和转轴，保证齿轮和转轴安装牢固、传动平稳；所述转轴的上端连接所述摆动组件922，当侧气缸驱动齿条移动时，该齿条带动齿轮旋转，由所述齿轮带动旋转的转轴驱动摆动组件摆动，该摆动组件带动所述侧定位盘摆动，使靠近或远离下盘上的载盘。

作为优选，所述摆动组件922包括与所述固定底壳连接的固定座9221和水平设置的摆臂9222，该摆臂的一端与所述转轴的上端固定连接、另一端通过竖直设置的活动轴9223与所述侧定位盘连接，活动轴保证侧定位盘与载盘接触后可旋转，从而减小对载盘的磨损。所述转轴带动摆臂转动，即摆臂的另一端绕该摆壁的所述一端转动，随着转轴的正、反转，所述摆臂的另一端靠近或远离所述载盘。当需要定位时，摆臂摆动至载盘处，所述侧定位盘抵靠在载盘的外侧壁；当定位完成后，摆臂带动侧定位盘远离载盘并位于下盘的外侧。本发明通过定位盘由内向外卡住载盘的内侧壁，同时通过侧定位盘由外向内抵紧载盘的外侧壁，从而使载盘快速、精确地定位在指定位置，大大提高了效率。