Пристрій для обробки монокристалів

Пристрій для обробки монокристалів, що вміщує кристалотримач, рухому стійку з обертовими роликами, на які натягнена ріжуча нитка, резервуар з робочим розчином, приводи обертання та подачи нитки, блок керування, одним з виходів з'єднаний з приводом подачи нитки, та датчик натягу нитки, з'єднаний з входом блока керування, який відрізняється тим, що верхній ролик, який знаходиться на протилежному боці від кристалотримача, встановлен на рухливій платформі, з'єднаній з редуктором, який закріплено на стійці, а двигун останнього підімкнуто до другого входу блока керування. (19) (21) 98042115 (22) 28.04.1998 (24) 15.12.2000 (33) UA (46) 15.12.2000, Бюл. № 7, 2000 р. (72) Горілецький Валентин Іванович, Криворучко Володимир Григорович, Кузнецов Валентин Анатолійович, Єпіфанов Юрій Михайлович (73) HАУКОВО-ДОСЛІДНЕ ВІДДІЛЕННЯ ЛУЖНОГАЛОЇДНИХ КРИСТАЛІВ З ДОСЛІДНИМ ВИРОБНИЦТВОМ HТК "ІНСТИТУТ МОНОКРИСТАЛІВ" HАH УКРАЇНИ 30725 других паралельних електродів, між якими розташована ріжуча нитка, яка торкається поверхні першого електрода. Відстань між другим та третім електродами обрано рівною 4¸5 величини діаметру нитки. Другий та третій електроди з'єднані з входами блока керування, перший вихід якого через перший задатчик, регулятор подачі робочого розчину та привод з'єднаний з резервуаром робочого розчину, а другий вихід через другий задатчик та регулятор подачі нитки зв'язаний з приводом подачі нитки. Не дивлячись на присутність датчика натягу нитки та регулятора подачі нитки, а також зв'язку блока керування через задатчик та регулятор подачі нитки, забезпечити постійний натяг нитки неможливо, в тому числі і з-за великої складності усіх вузлів та регулюючих блоків. У результаті, також як у наведених аналогах, поверхня монокристалу, який обробляється, одержується гофрованою, збільшується час на обробку, а також витрата матеріалу монокристала при його подальшій обробці. В основу цього винаходу поставлена задача створення пристрою для обробки монокристалів, який забезпечить поліпшення якості поверхні різу, а отже, знизить витрати матеріалу монокристала при подальшій його обробці та час на обробку за рахунок забезпечення постійного натягу нитки. Рішення поставленої задачі забезпечується тим, що в пристрій для обробки монокристалів, який вміщує кристалотримач, рухому стійку з обертовими роликами, на які натягнуто ріжучу нитку, резервуар з робочим розчином, приводи обертання та подачі нитки, блок керування, одним з виходів з'єднаний з приводом подачі нитки, та датчик натягу нитки, з'єднаний з входом блока керування, згідно з винаходом, верхній ролик, знаходиться на протилежному боці від кристалотримача, встановлений на рухливій платформі, з'єднаній з редуктором, який закріплено на стійці, а двигун останнього підімкнуто до другого виходу блока керування. Розташування вказаного ролика на рухливій платформі та з'єднання двигуна і редуктора, який пересуває платформу з указаним роликом у бік, протилежний від оброблюваного монокристалу, до виходу блока керування, забезпечує здійснення прецизійного натягу нитки. Завдяки цьому поліпшується якість оброблюваної поверхні (практично не спостережується хвилястої поверхні), скорочується витрата матеріалу монокристала при його подальшій обробці, а також скорочується час на обробку монокристалу (за рахунок збільшення часу контакту нитки в натягнутому стані з монокристалом). На фігурі наведена схема запропонованого пристрою, в таблиці наведені порівняльні данні по обробці монокристалів, отримані відповідно до технічного рішення за прототипом і за запропонованим винаходом за 10 циклів обробки. Пристрій для обробки монокристалів вміщує кристалотримач 1, рухому стійку 2 з роликами 3, на які натягнена ріжуча нитка 4, резервуар 5 з робочим розчином для змочування нитки 4, приводи 6 и 7 обертання та подачі нитки 4, відповідно, датчик 8 натягу нитки 4, з'єднаний з входом блока 9 керування, перший вихід якого з'єднаний з приводом 7 подачі нитки, а другий вихід - з двигуном редуктора 10 (двигун на фіг. не наведений), який пересуває рухому платформу 11. На платформі 11 встановлений верхній ролик 3а, який знаходиться на протилежному боці від кристалотримача. Редуктор 10 жорстко закріплено на стійці 2. У прикладі конкретного виконання рухома платформа 11 з роликом 3а пересувається по напрямних, закріплених також на стійці, а двигун редуктора 10 жорстко з'єднаний з ним. Датчик 8 натягу нитки 4 являє собою стандартний вузол типу ПІЩ - перетворювач індукційно щілинний. На фігурі наведений також монокристал 12. Пристрій працює таким чином. На кристалотримач 1 встановлюють монокристал 12, який буде оброблятися. Вмикають привод 6 обертання нитки 4, натягнутої на обертові ролики 3, закріплені на рухомій стійці 2, та подачу робочого розчину з резервуару 5 для змочування нитки 4. Вмикають привод 7 подачі нитки, за допомогою якого підводять нитку 4 з датчиком 8 її натягу до крайки монокристалу 12. У початковому стані металева пластина датчика 8 натягу нитки 4 з важелем, якого торкається ріжуча нитка 4, входить у зазор на герметичному корпусі цього датчика. Настає момент, коли нитка 4 торкається поверхні монокристала 12, отримуючи початкове відхилення. При цьому нитка 4 тисне на важіль та металева пластина починає виходить з зазору датчика 8, який спрацьовує і через блок 9 керування реверсує привод 7 подачі нитки 4. При великому провисанні нитки 4 датчик 8 натягу нитки 4 буде постійно спрацьовувати, різка монокристалу 12 провадитися не буде. При черговому реверсі приводу 7 подачі нитки 4 блок 9 керування вмикає двигун редуктора 10, який пересуває рухому платформу 11 по напрямних у бік, протилежний від кристалотримача 1 з монокристалом 12, який обробляється, одночасно прецизійно натягує нитку 4 та усуває її послаблення. Після натягу нитки 4 металева пластина вертається та займає початкове положення у датчику 8 натягу нитки 4. Датчик 8 натягу нитки спрацьовує і через блок 9 керування реверсує привод 7 подачі нитки для різки монокристалу 12 та вимикає двигун редуктора 10. Таким чином, ріжуча нитка 4 протягом всього циклу обробки монокристалу знаходиться в натягнутому стані. Запропонований пристрій використовували при різці сцинтіляційних монокристалів NaJ(Tl) діаметром 500 мм. У табл. наведені порівняльні данні при різці монокристалів на пластини з використанням пристрою за прототипом (пат. РФ № 1535087) та запропонованим пристроєм. При цьому враховувались відхилення від плоскості різу (Dl, мм), витрати товщини пластини при подальшій обробці - шліфовці та поліровці (Dh, мм) і час, затрачуваний на різку кожної з 10 пластин (Dt, час). 2 30725 Як виходить з таблиці, у порівнянні з прототипом використання запропонованого винаходу забезпечує поліпшення якості поверхні різу на 3040%, що дозволяє зменшити витрати при подаль шій обробці пластин на 50%, при цьому зменшення часу різки кожної пластини становить від 0,5 до 1,5 годин. Таблиця №№ пластин Dl Прототип Dh Dt Dl Запропонований Dh пристрій Dt 1 0,65 2,1 2,5 0,4 1,5 1,5 2 0,8 2,3 3,0 0,5 1,6 2,0 3 0,6 2,0 3,0 0,45 1,45 2,0 4 0,8 2,0 3,0 0,5 1,5 1,5 5 0,6 1,8 2,5 0,45 1,6 1,5 6 0,55 1,6 2,5 0,4 1,45 2,0 7 0,8 1,5 2,5 0,4 1,3 2,0 8 0,55 2,0 3,0 0,45 1,35 2,5 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3 9 0,6 1,8 2,5 0,5 1,4 1,5 10 0,65 1,8 2,5 0,5 1,35 2,0