1.本发明涉及半导体器件加工技术领域，主要涉及硅材料、特别是硅环的加工设备和方法，具体涉及一种硅环表面高精倾斜度的加工设备及其加工方法。
背景技术：
2.一般在制造半导体集成电路时，需要对硅晶片上形成的层间绝缘层(sio2)进行刻蚀，为了对带有绝缘层的硅片进行刻蚀，需要用到等离子刻蚀装置，而在该等离子刻蚀装置中，刻蚀气体通过设置于硅电极板的贯穿细孔朝向硅片并同时施加高频电压，从而在等离子体刻蚀用硅电极板和硅片之间产生了等离子体，该等离子体作用于硅片，从而实现对硅片表面绝缘层的刻蚀，但在该过程中，需要对硅环进行支撑并稳稳的固定住硅片；目前硅环加工工艺为外径研磨、外径倒角、双面研磨、加工中心做a面内径和定位孔、加工中心做b面卡槽、腐蚀、卡槽研磨、卡槽抛光、双面抛光、清洗，部分硅环需要对内径加工；硅环研磨采用车床用砂轮研磨，硅环倒角采用倒角盆手动倒角，这种方法加工出来的硅环内外径倾斜度难以控制，倒角的一致性很差，同时倒角后会有很多小崩边，影响硅环的使用寿命，使用多种设备加工，缺乏专用于环形产品的加工设备，加工效率低，而且现有的硅环加工过程中会产生飞灰逸散到空气中，污染环境；因此，亟需一种高精度且无污染的硅环表面倾斜度的加工方法来解决以上问题。
技术实现要素：
3.为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种硅环表面高精倾斜度的加工设备及其加工方法：通过第一打磨电机实现硅环转动，通过第二打磨电机实现打磨轴转动，通过顶升汽缸控制各连接臂的位置，即可实现对硅环的内圈或者外圈夹持，通过移动电机控制打磨轴的横向移动，通过升降电机控制打磨轴的竖向移动，从而实现对打磨轴的精准控制，通过调节气缸带动安装筒倾斜，从而控制硅环倾斜，使得硅环与打磨轴倾斜接触，通过抽气泵运转将加工室内飞灰抽出，以解决现有的硅环加工无专用设备，且硅环加工过程中产生的飞灰逸散到空气中，污染环境的问题。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种硅环表面高精倾斜度的加工设备，包括加工室、放置室以及储灰室，所述放置室的一侧设置有储灰室，所述放置室、储灰室的顶部安装有加工室；所述加工室的内腔两端分别安装有第一放置架、第二放置架，所述加工室的内腔中部安装有用于夹持硅环的夹持机构、用于调节打磨轴的调节机构以及打磨轴，所述夹持机构、调节机构位于第一放置架、第二放置架之间。
5.作为本发明进一步的方案：所述夹持机构包括承重底座、安装筒、夹持爪以及旋转体，所述承重底座的顶部安装有安装筒，所述安装筒的内腔设置有旋转体，所述旋转体的顶部开设有安装槽，所述安装槽的内腔中设置有连接臂，所述连接臂的顶端安装有夹持爪，所述夹持爪的两侧均开设有定位槽。
6.作为本发明进一步的方案：所述安装筒的一侧安装有第一打磨电机，所述旋转体的外壁上安装有连接齿，所述连接齿啮合连接驱动齿轮，所述驱动齿轮套接在第一打磨电机的输出轴上。
7.作为本发明进一步的方案：所述承重底座的内腔底部转动安装有若干个调节气缸，若干个所述调节气缸的活动杆均转动连接至安装筒的底部。
8.作为本发明进一步的方案：所述调节机构包括移动底座、支撑立板，所述移动底座的顶部一侧安装有支撑立板，所述支撑立板的一侧上设置有安装座，所述安装座的顶部安装有第二打磨电机，所述打磨轴安装在安装座的底部，所述打磨轴的顶端连接至第二打磨电机的输出轴上。
9.作为本发明进一步的方案：所述支撑立板的一侧顶部安装有升降电机，所述支撑立板的内腔顶部、底部均转动安装有传动辊，其中一个传动辊的一端与升降电机的输出轴连接，两个所述传动辊通过传送带连接，所述传送带上安装有夹持板，所述夹持板连接至安装座的一端上。
10.作为本发明进一步的方案：所述移动底座滑动连接在轨道上，所述轨道的中间位置平行设置有齿形板，所述移动底座的一端上安装有移动电机，所述移动底座的底部中间位置转动安装有齿形辊，所述齿形辊与齿形板啮合连接，所述齿形辊的一端连接至移动电机的输出轴上。
11.且该种硅环表面高精倾斜度的加工设备的加工方法，包括以下步骤：步骤一：控制硅环表面高精倾斜度的加工设备中的若干个连接臂相互远离或者相互靠近，之后将硅环放置于夹持爪之间，从而通过夹持爪的内圈定位槽将硅环夹持；步骤二：通过齿形辊转动，从而带动移动底座在轨道上滑动，直至打磨轴位于硅环的正上方；步骤三：通过传动辊转动，从而通过传送带和夹持板带动安装座在滑轨上滑动；步骤四：按照硅环表面倾斜度加工的要求，使安装筒倾斜；步骤五：通过驱动齿轮转动，从而带动旋转体转动，实现硅环转动，通过打磨轴转动，通过移动电机调节打磨轴位置，使打磨轴与硅环接触，转动的硅环与转动的打磨轴相互摩擦，打磨形成倾斜面，完成硅环内圈打磨；步骤六：通过夹持爪的外圈定位槽将硅环夹持，重复以上步骤，完成硅环外圈打磨，完成一面硅环表面倾斜度加工，将硅环翻面，重复上述步骤，在另一侧面打磨形成倾斜面，完成硅环加工。
12.本发明的有益效果如下：本发明的一种硅环表面高精倾斜度的加工设备及其加工方法，是一种专用于环形产品的加工设备，通过设置的夹持机构能够对硅环进行夹持，通过设置的调节机构能够对打磨轴的横向位置以及竖向位置进行调节，之后通过打磨轴在硅环的表面打磨，能够精确地完成对硅环的倾斜度加工；该硅环表面高精倾斜度的加工设备通过第一打磨电机实现硅环转动，通过第二打磨电机实现打磨轴转动，通过顶升汽缸控制各连接臂的位置，进而控制连接臂的张开与闭合，夹持爪的双面定位槽的设置，即可实现对硅环的内圈或者外圈夹持，使硅环在加工过程中不会受到夹具的影响，而且无需设置两个夹具，通过移动电机控制打磨轴的横向移动，通
过升降电机控制打磨轴的竖向移动，从而实现对打磨轴的精准控制，通过调节气缸带动安装筒倾斜，从而控制硅环倾斜，使得硅环与打磨轴倾斜接触，且角度可调节来适应硅环表面不同倾斜度的高精度加工；该硅环表面高精倾斜度的加工设备的加工过程中，硅环打磨产生飞灰，启动抽气泵，抽气泵运转将加工室内的飞灰抽出，之后输送至储灰室中储存，避免飞灰逸出至空气中被工作人员吸入体内，影响身体健康、同时保护环境，安全性和环保性能优异。
附图说明
13.下面结合附图对本发明做进一步的说明。
14.图1是本发明中一种硅环表面高精倾斜度的加工设备的结构示意图；图2是本发明中加工室的内部结构示意图；图3是本发明中夹持机构的结构示意图；图4是本发明中夹持机构的内部结构示意图；图5是本发明中旋转体的内部结构示意图；图6是本发明中旋转体的俯视图；图7是本发明中调节机构的结构示意图；图8是本发明中调节机构的侧视图。
15.200、夹持机构；300、调节机构；101、加工室；102、放置室；103、储灰室；104、第一储藏柜；105、第二储藏柜；106、第一密封门；107、第二密封门；108、抽气泵；109、第一放置架；110、第二放置架；201、承重底座；202、安装筒；203、齿轮箱；204、第一打磨电机；205、连接臂；206、夹持爪；207、定位槽；208、调节气缸；209、旋转体；210、轴承；211、连接齿；212、驱动齿轮；213、顶升汽缸；214、安装槽；215、齿形柱；216、传动齿轮；217、固定板；218、配位槽；301、移动底座；302、支撑立板；303、轨道；304、齿形板；305、滑轨；306、安装座；307、第二打磨电机；308、打磨轴；309、升降电机；310、传送带；311、传动辊；312、夹持板；313、移动电机；314、齿形辊。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例，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。
17.请参阅图1
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8所示，本实施例为硅环表面高精倾斜度的加工设备，包括加工室101、放置室102以及储灰室103，放置室102的一侧设置有储灰室103，放置室102、储灰室103的顶部安装有加工室101，放置室102的一侧贯穿安装有第一储藏柜104和第二储藏柜105，储灰室103的一侧安装有第一密封门106，加工室101的一侧安装有第二密封门107，加工室101的顶部安装有抽气泵108，抽气泵108的输入端通过管道连通至加工室101的内腔中，抽气泵108的输出端通过管道连通至储灰室103的内腔中；加工过程中，硅环打磨产生飞灰，启动抽气泵108，抽气泵108运转将加工室101内飞灰抽出，之后输送至储灰室103中储存，避免飞灰被工作人员吸入体内，影响身体健康；
加工室101的内腔两端分别安装有第一放置架109、第二放置架110，加工室101的内腔中部安装有用于夹持硅环的夹持机构200、用于调节打磨轴308的调节机构300以及打磨轴308，夹持机构200、调节机构300位于第一放置架109、第二放置架110之间；通过设置第一储藏柜104、第二储藏柜105以便一次性转运大量的硅环，通过设置第一放置架109、第二放置架110以便减小硅环的移动距离；夹持机构200包括承重底座201、安装筒202、夹持爪206以及旋转体209，承重底座201的顶部安装有安装筒202，安装筒202的一侧安装有第一打磨电机204和齿轮箱203，通过第一打磨电机204实现硅环转动，齿轮箱203的一侧套接在第一打磨电机204的一端上，承重底座201的内腔底部转动安装有若干个调节气缸208，通过调节气缸208带动安装筒202倾斜，从而控制硅环倾斜，使得硅环与打磨轴308倾斜接触，且角度可调节来适应硅环表面不同倾斜度的高精度加工，若干个调节气缸208的活动杆均转动连接至安装筒202的底部，安装筒202的内腔设置有旋转体209，旋转体209的两端均套接有轴承210，轴承210嵌入安装在安装筒202的内腔中，旋转体209的外壁上安装有连接齿211，连接齿211啮合连接驱动齿轮212，驱动齿轮212的一端贯穿安装筒202的一侧，驱动齿轮212的另一端位于齿轮箱203的内腔中，驱动齿轮212套接在第一打磨电机204的输出轴上；旋转体209的顶部开设有安装槽214，安装槽214的四侧内壁顶部均倾斜开设有配位槽218，安装槽214的四侧内壁均安装有一组固定板217，每组数量为两个，每组固定板217之间均转动安装有传动齿轮216，传动齿轮216安装在连接臂205的底端，四个传动齿轮216分别啮合连接齿形柱215的四侧面，齿形柱215贯穿安装在安装槽214的轴心处，齿形柱215的底端连接至顶升汽缸213的活动杆上，顶升汽缸213安装在旋转体209的内腔中，通过顶升汽缸213控制各连接臂205的位置，进而控制连接臂205的张开与闭合，夹持爪206的双面定位槽207的设置，即可实现对硅环的内圈或者外圈夹持；连接臂205呈弧形，连接臂205的顶端安装有夹持爪206，夹持爪206的两侧均开设有定位槽207。
18.调节机构300包括移动底座301、支撑立板302、第二打磨电机307、升降电机309以及移动电机313，移动底座301的顶部一侧安装有支撑立板302，支撑立板302的一侧顶部安装有升降电机309，通过升降电机309控制打磨轴308的竖向移动，支撑立板302的一侧上设置有安装座306，安装座306的顶部安装有第二打磨电机307，通过第二打磨电机307实现打磨轴308转动，打磨轴308安装在安装座306的底部，打磨轴308的顶端连接至第二打磨电机307的输出轴上；安装座306的一侧两端分别滑动连接在两个滑轨305上，滑轨305安装在支撑立板302的一侧上，支撑立板302的内腔顶部、底部均转动安装有传动辊311，位于顶部的传动辊311的一端与升降电机309的输出轴连接，两个传动辊311通过传送带310连接，传送带310上安装有夹持板312，夹持板312连接至安装座306的一端上；移动底座301的底部两端分别滑动连接在两个轨道303上，两个轨道303的中间位置平行设置有齿形板304，移动底座301的一端上安装有移动电机313，通过移动电机313控制打磨轴308的横向移动，移动底座301的底部中间位置转动安装有齿形辊314，齿形辊314与齿形板304啮合连接，齿形辊314的一端连接至移动电机313的输出轴上。
19.请参阅图1
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8所示，本发明中的硅环表面高精倾斜度的加工设备去加工硅环的具
体工作方法如下：步骤一：将需要加工的硅环满载第一储藏柜104，之后将第一储藏柜104放置于放置室102中，加工时，将若干个硅环从第一储藏柜104的内腔中取出，放置于第一放置架109上；步骤二：启动顶升汽缸213，顶升汽缸213的活动杆延伸推动齿形柱215上升，由于齿形柱215与传动齿轮216啮合连接，带动传动齿轮216转动，从而带动四个连接臂205相互远离，呈张开状态，之后取一个硅环放置于夹持爪206之间，通过顶升汽缸213的活动杆收缩，带动齿形柱215下降从而实现四个连接臂205相互靠近，呈闭合状态，从而通过夹持爪206内圈的定位槽207将硅环夹持；步骤三：启动移动电机313，移动电机313运转带动齿形辊314转动，由于齿形辊314和齿形板304啮合连接，从而带动移动底座301在轨道303上滑动，直至打磨轴308位于硅环的正上方；步骤四：启动升降电机309，升降电机309运转带动传动辊311转动，从而带动传送带310移动，通过夹持板312带动安装座306在滑轨305上滑动，直至硅环套设在打磨轴308上；步骤五：启动调节气缸208，调节气缸208的活动杆延伸推动安装筒202上升，之后按照硅环表面倾斜度加工的要求，保持一侧调节气缸208活动杆上升，另一侧调节气缸208的活动杆收缩，使得安装筒202倾斜；步骤六：启动第一打磨电机204，第一打磨电机204运转带动驱动齿轮212转动，由于驱动齿轮212与连接齿211啮合连接，从而带动旋转体209在轴承210中转动，从而带动硅环转动，启动第二打磨电机307，第二打磨电机307运转带动打磨轴308转动，通过移动电机313调节打磨轴308位置，使其接触硅环，转动的硅环与转动的打磨轴308相互摩擦，打磨形成倾斜面，完成内圈打磨；步骤七：取下硅环，连接臂205闭合，将硅环套接在夹持爪206上，通过夹持爪206外圈的定位槽207将硅环夹持；步骤八：调节打磨轴308位置，将硅环外侧与打磨轴308接触，相互摩擦形成倾斜面，完成外圈打磨；步骤九：将硅环翻面继续打磨，完成单个硅环加工，打磨完成的硅环依次放置于第二放置架110上，之后待第二放置架110满载，将硅环整理收集到第二储藏柜105中，待全部硅环加工完成，将第二储藏柜105转运至下一工序。
20.以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。