一种硅产品单面抛光设备

技术领域

本发明涉及抛光技术领域，具体为一种硅产品单面抛光设备。

背景技术

硅产品表面的粗糙度有着较为严苛的要求。抛光工艺可将产品平面的粗糙度控制在Ra0.1以内，亦能消除机械加工过程中产生的细小划痕、产品表面的凹凸不平，使表面更加平滑。

现有技术中，申请号为202211707177.6的中国发明专利公开了一种定盘、抛光设备和抛光方法，能够减小硅片边缘的抛磨程度与硅片中央区域的抛磨程度之间的差异，提高抛光硅片的整体平坦度。但随着硅产品的发展，硅产品表面出现台阶面等结构，因此硅产品的台阶面也需要进行抛光。上述现有技术仅能抛光单个平面，不能实现对台阶面抛光，且抛光作业时接触面会因机械硬接触，而发生不必要的磕碰。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种硅产品单面抛光设备，能够实现对硅产品的台阶面抛光，并且能够解决机械的硬接触式抛光。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种硅产品单面抛光设备，包括设备主体，还包括设置在设备主体上的用于装夹工件的装夹组件以及用于给工件抛光的抛光装置，所述抛光装置包括抛光头、与抛光头插接的连接轴、用于驱动连接轴转动的抛光转动组件、以及用于驱动连接轴升降的升降组件；所述抛光头包括抛光件，所述抛光件为毛刷状结构；所述抛光头和连接轴其中之一设有凸块，另一个上开设有用于容纳凸块的凹槽，所述凸块与凹槽间隙配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用软接触式抛光，其一，凸块与凹槽连接处有缝隙，可使抛光头与连接轴组合可左右轻微摆动，抛光作业时接触面不会因为机械僵硬而发生不必要的磕碰；其二，抛光件为毛刷状结构不仅能实现软接触式抛光，还便于对台阶面进行加工。

优选地，所述抛光转动组件包括第一电机、固设于第一电机的输出端上的第一主动齿轮、以及与连接轴键连接的第一从动齿轮，第一主动齿轮与第一从动齿轮啮合传动。

优选地，所述升降组件包括气缸，所述连接轴与气缸的输出端转动连接。

优选地，所述设备主体上设有用于安装抛光转动组件和升降组件的支撑架，所述支撑架和设备主体其中之一上的设有滑轨，另一个上设有滑槽，所述滑轨与滑槽的内壁滑动连接，所述设备主体上设有用于驱动支撑架在设备主体上滑动的移动组件。

优选地，所述移动组件包括水平移动电机和固设于水平移动电机的输出端上的丝杠，所述丝杠与支撑架螺纹连接。

优选地，所述支撑架上设有滑杆，所述滑杆上滑动连接有稳定件，所述稳定件固设于连接轴上。

优选地，所述装夹组件包括平台和若干个固定件，平台与固定件通过螺栓固定连接，固定件靠近平台中心位置的一侧设有两个斜面，且两个斜面构成开口向平台中心位置的V字形。

优选地，所述固定件上开设有限位槽和若干个腰型槽，限位槽的延伸方向与腰型槽的延伸方向平行，所述平台上设有限位块，限位块与限位槽的内壁滑动连接，平台上开设有与腰型槽一一对应的螺纹孔。

优选地，所述设备主体上设有用于驱动平台转动的平台转动组件，所述平台转动组件包括第二电机、固设于第二电机的输出端上的第二主动齿轮、以及固设于平台上的第二从动齿轮，第二主动齿轮与第二从动齿轮啮合传动。

优选地，所述抛光件的毛刷状结构由若干条抛光布组成。

附图说明

图1为本发明的第一视角的整体结构示意图；

图2为本发明的第二视角的整体结构示意图；

图3为本发明抛光装置的结构示意图；

图4为本发明的第三视角的整体结构示意图；

图5为本发明装夹组件的结构示意图；

图6为本发明的侧视剖视图；

图7为图6“A”处的局部放大图；

图中：

1、设备主体；11、主体架；110、通槽；2、抛光装置；21、支撑架；211、滑杆；22、升降组件；221、气缸；222、轴承；223、连接轴；2230、凸块；23、稳定件；24、抛光头；241、抛光固定头；2410、凹槽；242、抛光件；243、盖板；25、抛光转动组件；251、第一电机；252、第一主动齿轮；253、第一从动齿轮；3、移动组件；31、水平移动电机；32、丝杠；33、滑槽；34、滑轨；4、装夹组件；41、平台；411、限位块；412、螺纹孔；42、固定件；421、限位槽；422、腰型槽；423、斜面；5、平台转动组件；51、第二电机；52、第二主动齿轮；53、第二从动齿轮。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本实施例提供一种硅产品单面抛光设备，包括设备主体1，设备主体1包括底座、固设于底座上的主体架11，主体架11包括一个水平的基板以及两根立柱，两根立柱与底座为一体结构，且基板悬空设置在底座上。

请参阅图1、图2、图5、图6，本实施例中，底座上设有的用于装夹工件的装夹组件4，所述装夹组件4包括平台41和两个固定件42，平台41的顶面为圆形，两个固定件42对称设置在平台41的一条直径的两端处。所述固定件42上开设有限位槽421和若干个腰型槽422，限位槽421的延伸方向与腰型槽422的延伸方向平行，且与平台41的一条直径方向平行；所述平台41上设有限位块411，限位块411与限位槽421的内壁滑动连接，平台41上开设有与腰型槽422一一对应的螺纹孔412，平台41与固定件42通过螺栓固定连接；通过限位块411和限位槽421对固定件42起到限位作用，使得固定件42只能沿着平台41的一条直径的方向平移，移动至合适位置后，将螺栓穿过腰型槽422，拧紧在螺纹孔412内，实现对固定件42的固定。本实施例中，主要是对需要进行单面抛光的硅产品进行抛光，夹紧硅产品后，进行单枚硅产品单面抛光作业，硅产品的另一面不做抛光处理，平台41对不需要抛光的表面实现保护作用。

进一步地，为了起到更好得夹紧效果，固定件42靠近平台41中心位置（即平台41的圆心位置）的一侧设有两个斜面423，且两个斜面423构成开口向平台41中心位置的V字形。

本实施例中，所述设备主体1上设有用于驱动平台41转动的平台转动组件5，所述平台转动组件5包括第二电机51、固设于第二电机51的输出端上的第二主动齿轮52、以及固设于平台41上的第二从动齿轮53，第二主动齿轮52与第二从动齿轮53啮合传动。

请参阅图1、图3、图4、图6和图7，本实施例中，主体架11上设有用于给工件抛光的抛光装置2，所述抛光装置2包括抛光头24、与抛光头24插接的连接轴223、用于驱动连接轴223转动的抛光转动组件25、以及用于驱动连接轴223升降的升降组件22；所述设备主体1上设有用于安装抛光转动组件25和升降组件22的支撑架21，所述支撑架21和主体架11其中之一上的设有滑轨34，另一个上设有滑槽33，所述滑轨34与滑槽33的内壁滑动连接，所述设备主体1上设有用于驱动支撑架21在设备主体1上滑动的移动组件3，主体架11上开设有用于供连接轴223穿过，并沿水平方向移动的通槽110（如图2所示）。

其中：

所述抛光头24包括抛光固定头241、固设于抛光固定头241的抛光件242，所述抛光件242为柔性材料，如抛光布，抛光件242为若干条抛光布组成的毛刷状结构；所述抛光固定头241和连接轴223其中之一设有凸块2230，另一个上开设有用于容纳凸块2230的凹槽2410，所述凸块2230与凹槽2410间隙配合，在本实施例中，凸块2230设置在连接轴223上，凹槽2410开设在抛光固定头241上，凸块2230和凹槽2410起到对抛光固定头241和连接轴223的周向定位作用，但由于间隙的存在，使得抛光固定头241存在一定的缓冲，使得抛光也有所缓冲，防止损伤工件；抛光头24还包括与抛光固定头241可拆卸连接的盖板243，如图7所示，盖板243上开设有一个通孔，其直径略大于连接轴223的直径，但凸块2230无法从该通孔穿出，通过图3可看出，抛光固定头241和盖板243通过一个固定片和若干螺钉进行固定，防止抛光固定头241和盖板243脱离，同时凸块2230和盖板243之间也存在在竖向上存在间隙，如图7所示，能够防止抛光件242被直接压紧在工件上，防止工件损坏；且凸块2230的侧壁与凹槽2410的周壁之间也存在间隙，抛光固定头241插接孔的顶部和连接轴223的底部的接触面为弧形，可以供抛光固定头241自由活动，增加抛光件242的缓冲效果，防止工件损坏。在另一实施例中，凸块2230设置在抛光固定头241上，凹槽2410开设在连接轴223上，此时凸块2230设置成半球形，通过挤压凸块2230，将抛光固定头241安装在连接轴223上，同时凸块2230和凹槽2410也是间隙配合，间隙可以使抛光头24和连接轴223之间存在缓冲作用，在抛光件242接触工件（硅产品）时，由于硅的硬度较高，脆性也较高，容易出现断裂或者破碎，将硬接触变为软接触，可以对工件起到保护作用，防止压力过大，刮伤工件。若干条抛光布组成的毛刷状结构，能起到缓冲作用，并且更便于抛光工件的台阶面，抛光布条的底面可以抛光台阶面的平面，其侧面可以抛光台阶面的侧壁，台阶面的拐角处也更容易被抛光，如图6所示，抛光件242包括两个平面和一个连接两个平面的斜面，能够更好地抛光台阶面，提高抛光的效果。

值得注意的是，凸块2230与凹槽2410的间隙配合使得凸块2230能够在凹槽2410内上下左右前后移动，间隙可以使抛光头24和连接轴223之间存在缓冲作用，在抛光件242接触工件时，使机械硬接触变为软接触，可以对工件起到保护作用，防止压力过大，刮伤工件。采用软抛光作业方式，对硅产品厚度去除量较小（＜0.005mm/h），可在抛光情况下保护产品原有产品厚度。抛光头24与连接轴223之间存在缝隙，抛光作业时抛光头24与连接轴223不会因为机械僵硬而发生不必要的磕碰。

所述抛光转动组件25包括固设于支撑架21上的第一电机251、固设于第一电机251的输出端上的第一主动齿轮252、以及与连接轴223键连接的第一从动齿轮253，第一主动齿轮252与第一从动齿轮253啮合传动。

所述升降组件22包括固设于支撑架21上的气缸221，所述连接轴223与气缸221的输出端转动连接，连接轴223与气缸221的输出端之间设有轴承222，连接轴223与气缸221的输出端其中之一与轴承222的内圈固定连接，另一个与轴承222的外圈固定连接，所述支撑架21上设有若干根竖直的滑杆211，若干根所述滑杆211上滑动连接有一个稳定件23，所述稳定件23固设于连接轴223上，稳定件23对连接轴223起到稳定的作用，使得连接轴223始终沿竖直方向移动。

进一步说明，抛光转动组件25和升降组件22按上述方式设置的目的在于：升降组件22只需要驱动连接轴223和抛光头24上下移动，相较于升降组件22驱动整个抛光转动组件25升降，本实施例的驱动方式能够减小升降组件22的驱动力，从而达到降低升降组件22做功的效果。

本实施例中，所述移动组件3包括水平移动电机31和固设于水平移动电机31的输出端上的丝杠32，所述丝杠32与支撑架21螺纹连接。

抛光前，先将工件放在平台41上，通过移动两个固定件42，使得斜面423与工件抵接，夹紧工件，用螺栓将固定件42固定在平台41上，通过平台转动组件5和移动组件3的相互配合，使得抛光件242能够抛光工件的任意位置，可以满足最大加工650mm的工件抛光，对于直径较大、需要镜面抛光处理的工件，可以通过平台转动组件5的自转实现，而不用改变抛光头24的位置，使得抛光过程中产品去除量较低（满足现有圆盘、圆环类硅产品95%以上的产品尺寸需求）；通过气缸221推动抛光头24上下移动，控制抛光件242到工件的距离，两者接触即可抛光，通过抛光转动组件25带动连接轴223和抛光头24转动，实现抛光；连接轴223和第一从动齿轮253之间键连接，使得连接轴223和第一从动齿轮253能够沿轴向相对移动，第一从动齿轮253能与支撑架21转动连接，在轴承222以及键连接的作用下，使得抛光头24的升降和转动互不干扰。

除上述效果外，通过改变抛光头24的转动方向和平台41的转动方向，使硅产品与抛光头24可进行相向与同向两种作业运动方式，可进行不同方式的抛光作业。抛光头24可进行进行水平移动，硅产品抛光时不是固定的圆周运动，而是进行往复曲线运动，可保证硅产品表面抛光更加均匀。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。