弹性平面研磨设备的制作方法

本实用新型涉及一种弹性平面研磨设备，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，另有一种并联式平面研磨设备，其包含一床台、多个加工台面及多个研磨单元，这些加工台面设置于床台上，可自动将载板运送到各个加工台面，分别利用这些研磨单元进行研磨，并自动将研磨完成的载板搬离加工台面，以增进研磨设备的自动化，减少人工支出，同时提升加工效率。

上述的并联式平面研磨设备，其仅具有单一床台，床台稳定性不佳，同时作业容易受到干扰，且该平面研磨设备不具弹性变化，难以形成多样配置。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题，在于提供一种弹性平面研磨设备，床台独立，同时作业不受干扰，稳定性较好，且具弹性变化，可形成多样配置。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供一种弹性平面研磨设备，包括：至少两个床台，每一床台设有至少一个加工台面；每个加工台面设置有一承载台，用以分别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；每一个加工台面上方设置一个研磨单元，每个所述研磨单元各包含一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，所述研磨单元的所述磨轮能用以研磨所述磨轮所对应的所述加工台面的所述承载台上的所述载板；每一研磨单元设置一自动测量单元，所述自动测量单元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自动测量单元所分别对应的所述加工台面的所述承载台及所述承载台上的所述载板的Z轴方向位置；以及一移载单元，所述移载单元用以移载每个承载台上的所述载板。

优选地，所述加工台面的所述承载台包含一底座及一陶瓷吸盘，所述底座设置于相对应的所述床台上，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。

优选地，每个磨轮选择为粗研磨或细研磨中的一种。

优选地，所述加工台面的所述承载台的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。

优选地，所述加工台面的所述承载台的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，所述加工台面的所述承载台包含一永电磁盘。

优选地，每一研磨单元设置一碰刀修锐单元，所述碰刀修锐单元包含一修锐工具及一位置传感器，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，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。

优选地，每个所述研磨单元与所述研磨单元对应的所述自动测量单元的所述传感器之间各设置有一导引机构，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，且每个所述加工台面的所述承载台各以一第一马达驱动，每个所述承载台各滑动的配合于第一导轨上，能沿着所述Y轴方向移动；每个所述Z向移动基座各以一第二马达驱动，每个所述第二马达各连接一X向基座，每个所述X向基座各滑动地配合于一第二导轨，每个所述Z向移动基座各滑动地配合于所述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。

优选地，所述移载单元设有能沿着所述X轴方向移动的搬运手臂。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的弹性平面研磨设备包括至少两个床台，每一床台设有至少一个加工台面，每个加工台面设置有一承载台，每一个加工台面上方设置一个研磨单元，每一研磨单元设置一自动测量单元。本实用新型具有独立设置的床台，同时作业不受干扰，稳定性较好，且本实用新型的弹性平面研磨设备并联多单元配置，具弹性变化，可形成多样配置。

还有，本实用新型的承载台能沿着Y轴方向移动，Z向移动基座能沿着X轴及Z轴方向移动，使该研磨单元的磨轮能用以研磨其所对应的加工台面的承载台上的载板。本实用新型的弹性平面研磨设备在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。

本实用新型每一研磨单元设置一碰刀修锐单元，其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。

本实用新型每一研磨单元设置一自动测量单元，其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。

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

附图说明

图1为本实用新型弹性平面研磨设备的立体图。

图1A为图1的A部分详图。

图2为本实用新型弹性平面研磨设备的前视图。

图3为本实用新型弹性平面研磨设备的侧视图。

图4为本实用新型弹性平面研磨设备的俯视图。

图5为本实用新型碰刀修锐单元的立体图。

图6为本实用新型自动测量单元的立体图。

图7为本实用新型承载台的立体图。

图7A为图7的B部分详图。

图8为本实用新型承载台的俯视图。

具体实施方式

以下借由特定的具体实例说明本实用新型弹性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实用新型的其它优点与功效。本实用新型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，在不悖离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。还有本实用新型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实用新型的观点，但并非以任何观点限制本实用新型范畴。

[第一实施例]

请参阅图1至图4，本实用新型提供一种弹性平面研磨设备，用以研磨载板或其它工件，该弹性平面研磨设备包括床台1、加工台面2、研磨单元3及自动测量单元5(如图6所示)。

床台1为稳固的架构，可放置于地面上，用以支撑及连接加工台面2、研磨单元3及自动测量单元5等装置。床台1设有至少两个，每一床台1设有至少一个加工台面2，在本实施例中揭示设有两个床台1，其中一床台1设有两个加工台面2，另一床台1设有三个加工台面2。

每个加工台面2设置有一承载台21，用以分别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，该加工台面2的每个承载台21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，且每个承载台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能沿着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。

每一个加工台面2上方设置一个研磨单元3，每个研磨单元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，亦即磨轮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。每个磨轮33选择为粗研磨或细研磨中的一种，以便弹性配置粗研磨、细研磨及抛光等多样配置。主轴马达32及皮带轮组38的外侧也可覆盖一外壳37，用以保护主轴马达32及皮带轮组38等构件。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，且研磨单元3的每个Z向移动基座31以一第二马达34驱动，亦即第二马达34可以利用螺杆等传动机构连接该X向基座39，每个X向基座39滑动的配合于第二导轨35上(如图1A所示)，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，使该研磨单元3的磨轮33能用以研磨其所对应的加工台面2的承载台21上的载板6。具体而言，每个Z向移动基座31滑动的配合于其所对应的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，每个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，而使该研磨单元3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。

本实用新型还包括有一移载单元7，其用以移载每个承载台21上的载板6，该移载单元7设有能沿着X轴方向移动的搬运手臂71、72(如图3所示)。在研磨的操作中，可以利用搬运手臂71、72，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3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，利用移载单元7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。本实用新型的移载单元7可以自动化进出料，生产效益较高，减少人员操作错误。

请参阅图5，本实用新型每一研磨单元3设置一碰刀修锐单元4，碰刀修锐单元4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、修锐后感测该磨轮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的修锐量。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，本实用新型的每一研磨单元3设置一自动测量单元5，例如可设置于主轴马达32外侧所覆盖的外壳37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，该自动测量单元5用于测量其所分别对应的加工台面2的承载台21及其上的载板6的Z轴方向位置。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，该每个研磨单元3与其对应的自动测量单元5的传感器52之间设置有一导引机构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。

本实用新型的弹性平面研磨设备包括至少两个床台，每一床台设有至少一个加工台面，每个加工台面设置有一承载台，每一个加工台面上方设置一个研磨单元，每一研磨单元设置一自动测量单元。本实用新型具有独立设置的床台，同时作业不受干扰，稳定性较好，且本实用新型的弹性平面研磨设备并联多单元配置，具弹性变化，可形成多样配置。

还有，本实用新型的承载台能沿着Y轴方向移动，Z向移动基座能沿着X轴及Z轴方向移动，使该研磨单元的磨轮能用以研磨其所对应的加工台面的承载台上的载板。本实用新型的弹性平面研磨设备在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。

本实用新型每一研磨单元设置一碰刀修锐单元，其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。

本实用新型每一研磨单元设置一自动测量单元，其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。

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