劃片機(jī)搭載機(jī)械視覺調(diào)整裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種機(jī)械視覺成像的相關(guān)調(diào)整技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種集自動(dòng)化控制技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)于一體的劃片機(jī)搭載機(jī)械視覺調(diào)整裝置。它適用于劃片機(jī)平臺(tái)的視覺焦距調(diào)整過程，也可用于其它同類設(shè)備的調(diào)整過程。
【背景技術(shù)】
[0002]砂輪劃片機(jī)是加工各種半導(dǎo)體等圓晶基片及其他類似基片的專用切割設(shè)備，它是半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中一個(gè)重要的裝備，主要用于半導(dǎo)體芯片、熱敏電阻、B超換能頭、太陽能電池等產(chǎn)品的加工。砂輪劃片機(jī)是利用微細(xì)顆粒金剛石粉末制成的厚度最小為0.02mm的薄片砂輪刀，在0.1?400m/s的切割線速度下，使砂輪刀片沿被切件的分割線切進(jìn)。有的只切進(jìn)硅片厚度的一半，然后再采用人工掰斷的方法分開，也有采用切透整個(gè)硅片厚度的方法分開。在工控機(jī)控制下的X、Υ、Ζ、Θ四個(gè)方向微電機(jī)的精密驅(qū)動(dòng)下，通過X、Y、Z向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)以及Θ向的轉(zhuǎn)動(dòng)，按照預(yù)設(shè)的尺寸將大晶園分割，從而得到單個(gè)的小管芯。切割過程中需要通過冷卻液來帶走砂輪和工件間接觸區(qū)的摩擦熱、清理砂輪、沖走磨肩和潤滑磨削部位。劃片工作時(shí)，砂輪刀片外沿相對(duì)于工作平臺(tái)的高度，是一個(gè)很重要的定位指標(biāo)。如果這個(gè)指標(biāo)的誤差過大，會(huì)影響劃片的加工質(zhì)量，不但會(huì)降低生產(chǎn)效率，還會(huì)增加制造成本和操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0003]目前，國內(nèi)、外的劃片機(jī)視覺焦距的調(diào)整一般使用以下兩種方式:
一是螺紋傳動(dòng)調(diào)整形式。將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的形式，限制住除卻螺桿豎直方向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之外的其他五個(gè)自由度，讓螺桿僅能以一軸線做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用螺桿的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)螺紋滑塊沿螺桿軸線方向上下運(yùn)動(dòng)，將傳遞視覺信號(hào)的電子顯微鏡頭固定在螺紋滑塊上，旋轉(zhuǎn)螺桿帶動(dòng)螺紋滑塊上下運(yùn)動(dòng)，調(diào)整電子顯微鏡頭與被拍攝物間的相對(duì)距離，用以達(dá)到調(diào)整焦距的目的。但是這種傳動(dòng)為間歇性工作，工作時(shí)間較長，工作效率較低。并且螺紋傳動(dòng)屬于滑動(dòng)螺旋，螺旋傳動(dòng)容易發(fā)生螺紋磨損、螺桿斷裂、螺紋牙根損壞等失效形式。一旦發(fā)生失效，機(jī)構(gòu)將無法正常工作。這種傳動(dòng)形式傳動(dòng)效率低，傳動(dòng)精度低，相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面磨損較快。
[0004]二是齒輪齒條燕尾槽滑塊機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)可以將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，并且利用燕尾槽結(jié)構(gòu)保證直線運(yùn)動(dòng)的精度。這種傳動(dòng)形式有別于螺紋傳動(dòng)，即回轉(zhuǎn)軸線垂直于直線運(yùn)動(dòng)的方向。通過調(diào)節(jié)相對(duì)于機(jī)架靜止的齒輪，實(shí)現(xiàn)與齒條構(gòu)件固定的電子顯微鏡頭的上下移動(dòng)，用以達(dá)到調(diào)節(jié)視覺顯微焦距的目的。將齒輪齒條滑塊機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)到理想的工作位置時(shí)，緊固鎖緊裝置。燕尾槽機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是工作精度高，承載能力大。缺點(diǎn)是不易加工，加工成本高，加工后檢測(cè)方式比較復(fù)雜。
[0005]以上兩種視覺焦距調(diào)整方式，都是將電子顯微鏡垂直于工作臺(tái)面固定布置的。這種布置方式因?yàn)殡娮语@微鏡頭距離切割工作區(qū)域較近，容易受到工作時(shí)產(chǎn)生的水霧、粉塵等雜質(zhì)的污染，為電子顯微鏡成像的準(zhǔn)確性帶來誤差，需要經(jīng)常更換被污染的電子顯微鏡頭，會(huì)增加設(shè)備的成本，額外延長工作時(shí)間，使視覺成像焦距調(diào)整工作復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種集自動(dòng)化控制技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)于一體的劃片機(jī)搭載機(jī)械視覺調(diào)整裝置。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種劃片機(jī)搭載機(jī)械視覺調(diào)整裝置，該裝置包括有安裝機(jī)座，電子顯微鏡，其特征在于:在安裝機(jī)座上設(shè)置有一直線導(dǎo)軌，在直線導(dǎo)軌上設(shè)置有承載電子顯微鏡的顯微鏡安裝座及限位卡具，在電子顯微鏡的側(cè)部還設(shè)置有一沿直線導(dǎo)軌行走的調(diào)節(jié)裝置及鎖緊裝置，在電子顯微鏡鏡頭的前端設(shè)置有一光線折射裝置；所述調(diào)節(jié)裝置包括:在安裝機(jī)座上設(shè)置有一齒條，在顯微鏡安裝座上設(shè)置有一通過調(diào)節(jié)旋鈕帶動(dòng)的齒輪，齒輪與齒條相嚙合的調(diào)節(jié)裝置。
[0008]本發(fā)明所述鎖緊裝置包括:調(diào)節(jié)旋鈕是通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的，該轉(zhuǎn)軸是通過一限位套定位在安裝機(jī)座上，在限位套上設(shè)置有一能鎖緊轉(zhuǎn)軸的緊定螺釘。
[0009]其主要技術(shù)特點(diǎn):本發(fā)明的將顯微鏡及安裝組件都裝在精密板式直線導(dǎo)軌上，利用直線導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)平順性來保證顯微鏡在調(diào)節(jié)過程中不發(fā)生明顯振蕩，并且，直線導(dǎo)軌的良好耐磨性能夠確該發(fā)明不需要經(jīng)常更換零件，降低產(chǎn)品成本，提升工作效率。本發(fā)明中將電子顯微鏡創(chuàng)新性的水平放置，為了實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)方式的視覺采集，利用三棱鏡的折射原理，可以使電子顯微鏡遠(yuǎn)離切割區(qū)域，降低了顯微鏡頭被水霧、粉塵污染的可能性。在電子顯微鏡頭前增加一個(gè)光線折射裝置，實(shí)現(xiàn)顯微鏡與被采集物之間的光路發(fā)生90°折射。
[0010]本發(fā)明是利用齒輪齒條機(jī)構(gòu)將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，選用小模數(shù)齒輪齒條有利于移動(dòng)距離的微量調(diào)整。在移動(dòng)到合適距離后，旋緊調(diào)節(jié)裝置上的緊定螺母將整套機(jī)構(gòu)固定住。
[0011]這種顯微鏡放置方式能夠?qū)㈦娮语@微鏡遠(yuǎn)離切割區(qū)域，通過這種方式減少切割時(shí)產(chǎn)生的灰塵與水霧飛濺到電子顯微鏡頭上。本發(fā)明中的調(diào)節(jié)裝置采用齒輪齒條結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn)、效率高、壽命長。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的傳動(dòng)效率低、傳動(dòng)精度低、運(yùn)動(dòng)磨損快、加工復(fù)雜成本高、鏡頭易污染等缺陷。其操作容易、調(diào)節(jié)方便，不僅能實(shí)現(xiàn)劃片機(jī)視覺焦距調(diào)整固定，對(duì)劃片機(jī)的切割作業(yè)提供可靠的質(zhì)量保障，還能降低電子顯微鏡頭受污染的可能，從而降低了維修成本，明顯提升了劃片機(jī)的工作效率和減少操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0012]通過調(diào)節(jié)齒輪齒條完成顯微鏡焦距的粗調(diào)工作，當(dāng)焦距調(diào)節(jié)到大致范圍時(shí)，利用鎖緊裝置將電子顯微鏡與安裝機(jī)座相對(duì)固定，通過調(diào)節(jié)電子顯微鏡自身的焦距調(diào)節(jié)裝置，將焦距調(diào)節(jié)到理想大小。該裝置相比現(xiàn)有的調(diào)節(jié)裝置，具有便于調(diào)節(jié)、工作穩(wěn)定、降低故障率等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0014]圖1是本發(fā)明的光路折射原理圖；
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；
圖3是圖2的俯視圖；
圖4是圖2的后視圖。
[0015]圖中主要部件說明:1安裝機(jī)座，2電子顯微鏡，3顯微鏡安裝座及限位卡具，4光線折射裝置，5精密板式直線導(dǎo)軌，6調(diào)節(jié)旋鈕，7齒輪，8齒條，9內(nèi)六角緊定螺釘，10限位套。
[0016]下面將結(jié)合附圖通過實(shí)例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但下述實(shí)例僅僅是本發(fā)明的例子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]由圖1-4所示，圖中的1為安裝機(jī)座，2為電子顯微鏡，在安裝機(jī)座1上設(shè)置有一精密板式直線導(dǎo)軌5，在精密板式直線導(dǎo)軌5上設(shè)置有承載電子顯微鏡2的顯微鏡安裝座及限位卡具3，在電子顯微鏡2的側(cè)部還設(shè)置有一沿直線導(dǎo)軌行走的調(diào)節(jié)裝置及鎖緊裝置，在電子顯微鏡2鏡頭的前端設(shè)置有一光線折射裝置4 ;所述調(diào)節(jié)裝置包括:在安裝機(jī)座1上設(shè)置有一齒條8，在顯微鏡安裝座及限位卡具3上設(shè)置有一通過調(diào)節(jié)旋鈕6帶動(dòng)的齒輪7，齒輪7與齒條8相嚙合的調(diào)節(jié)裝置；本發(fā)明所述鎖緊裝置包括:調(diào)節(jié)旋鈕6是通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)齒輪7轉(zhuǎn)動(dòng)的，該轉(zhuǎn)軸是通過一限位套10定位在安裝機(jī)座及限位卡具3上，在限位套10上設(shè)置有一能鎖緊轉(zhuǎn)軸的內(nèi)六角緊定螺釘9。
[0018]其工作原理為:該裝置將電子顯微鏡2及顯微鏡安裝座及限位卡具3安裝在精密板式直線導(dǎo)軌5上，利用精密板式導(dǎo)軌5的運(yùn)動(dòng)平順性和位移偏差較小等優(yōu)點(diǎn)，來保證視覺成像的穩(wěn)定性。齒輪7和齒條8分別固定在顯微鏡安裝座及限位卡具3和安裝基座1上，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕6帶動(dòng)齒輪7旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步帶動(dòng)齒條8前后移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電子顯微鏡水平方向的前后移動(dòng)，用以達(dá)到實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)焦距的目的。將電子顯微鏡組件調(diào)節(jié)到理想的工作位置之后，通過旋緊齒輪軸安裝座上的內(nèi)六角緊定螺釘9將齒輪軸相對(duì)固定，從而確保電子顯微鏡2及顯微鏡安裝座及限位卡具3與安裝機(jī)座1相對(duì)固定，確保整機(jī)工作時(shí)，視覺成像不發(fā)生變化，保證工作質(zhì)量。該裝置的光線折射裝置4是由三棱鏡及安裝架組成，利用三棱鏡的90°折射特性將原有的垂直光路改為水平光路，這種水平放置的電子顯微鏡組件可以避免豎直放置時(shí)，因?yàn)橹亓Φ脑驅(qū)е码娮语@微鏡2及顯微鏡安裝座及限位卡具3的位置發(fā)生變化，從而確保視覺成像工作的準(zhǔn)確性，能夠準(zhǔn)確的將被切割的物體圖像傳遞到顯示屏上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種劃片機(jī)搭載機(jī)械視覺調(diào)整裝置，該裝置包括有安裝機(jī)座，電子顯微鏡，其特征在于:在安裝機(jī)座上設(shè)置有一直線導(dǎo)軌，在直線導(dǎo)軌上設(shè)置有承載電子顯微鏡的顯微鏡安裝座及限位卡具，在電子顯微鏡的側(cè)部還設(shè)置有一沿直線導(dǎo)軌行走的調(diào)節(jié)裝置及鎖緊裝置，在電子顯微鏡鏡頭的前端設(shè)置有一光線折射裝置；所述調(diào)節(jié)裝置包括:在安裝機(jī)座上設(shè)置有一齒條，在顯微鏡安裝座上設(shè)置有一通過調(diào)節(jié)旋鈕帶動(dòng)的齒輪，齒輪與齒條相嚙合的調(diào)節(jié)裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的劃片機(jī)搭載機(jī)械視覺調(diào)整裝置，其特征在于:所述鎖緊裝置包括:調(diào)節(jié)旋鈕是通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的，該轉(zhuǎn)軸是通過一限位套定位在安裝機(jī)座上，在限位套上設(shè)置有一能鎖緊轉(zhuǎn)軸的緊定螺釘。
【專利摘要】一種劃片機(jī)搭載機(jī)械視覺調(diào)整裝置，該裝置包括有安裝機(jī)座，電子顯微鏡，其技術(shù)要點(diǎn)是：在安裝機(jī)座上設(shè)置有直線導(dǎo)軌，在直線導(dǎo)軌上設(shè)置有承載電子顯微鏡的顯微鏡安裝座及限位卡具，在電子顯微鏡的側(cè)部還設(shè)置有一沿直線導(dǎo)軌行走的調(diào)節(jié)裝置及鎖緊裝置，在電子顯微鏡鏡頭的前端設(shè)置有一光線折射裝置；調(diào)節(jié)裝置包括：在安裝機(jī)座上設(shè)置有一齒條，在顯微鏡安裝座上設(shè)置有通過調(diào)節(jié)旋鈕帶動(dòng)的齒輪，齒輪與齒條相嚙合的調(diào)節(jié)裝置。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，操作容易，調(diào)節(jié)方便，不僅能實(shí)現(xiàn)劃片機(jī)視覺焦距調(diào)整固定，對(duì)劃片機(jī)的切割作業(yè)提供可靠的質(zhì)量保障，還降低電子顯微鏡頭受污染，從而降低了維修成本，明顯提升了劃片機(jī)的工作效率和減少操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
【IPC分類】G05B19/19
【公開號(hào)】CN105302063
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510733674
【發(fā)明人】張明松, 馬巖, 韓乃波, 白雪峰, 韓龍, 郭曉婷, 李東旭, 唐貴富
【申請(qǐng)人】沈陽儀表科學(xué)研究院有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月3日