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公开(公告)号：CN112872909B
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202110035218.0
申请日：2021-01-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了机床动态轮廓误差的补偿装置及方法，属于超精密加工领域，方法为：实时检测机床在z方向上的位置，将位置信息转换为两路差分信号；将两路差分信号转换为两个方波信号；根据两个方波信号的相位差进行辨向，并对脉冲数量进行计数；将计数值转换为模拟电压后，与设定的标准电压相减，获取惯性振动误差；将惯性振动误差放大后作为控制指令；其中，控制指令为控制电压；将控制电压转换为机械能，使快刀伺服系统带动刀具振动，从而补偿惯性振动误差。本发明避免了工件上的动态轮廓误差，大大提高了工件的加工精度。
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公开(公告)号：CN114565665A
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202210192618.7
申请日：2022-02-28
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于精密加工技术领域，并具体公开了一种选择性辅助加工视觉系统的时空标定方法，该方法包括空间标定和时间标定；在空间标定中，以定位圆为参照，使视觉系统的视野目标点和选择性辅助加工的加工工具调整至均位于定位圆上；在时间标定中，超前时间对应空间标定完成后视野目标点和加工工具在圆上相对位置引起的时间差；延迟时间对应视野目标点处显示第一时间标定点并经系统延迟后在标定工件上形成第二时间标定点所需时间，即系统自身延迟；通过补偿超前时间和延迟时间，实现时间标定；时空标定后加工工具在标定工件的作用位置与视觉系统识别位置相一致，因此该方法能够有效减小选择性辅助加工的误差，且精度高、效率高。
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公开(公告)号：CN113828941B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202111205022.8
申请日：2021-10-15
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于精密加工技术领域，并具体公开了一种基于复合材料微米级高速识别的加工方法及装置，加工方法包括S1根据复合材料选择与之匹配的切削参数，并根据切削参数和采集延迟时间相应调节高速识别延迟距离；S2采集并处理复合材料表面的数据，并根据数据处理结果控制激光的开启或关闭；S3当识别到材料为金属材料时关闭激光，当识别到材料为硬质相脆硬材料时，开启激光并将激光的功率调整到与材料相匹配的功率大小。装置包括吸盘夹具、金刚石刀具、高速识别模块、固定单元、电光调制器、激光发生器和整形电路；高速识别模块包括：高速采集单元和数据处理单元。本发明可实现高速、高稳定性、高准确性的复合材料微米级识别。
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公开(公告)号：CN114454093A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202111207081.9
申请日：2021-10-15
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开一种分步式晶圆定位及托起装置，包括均布在底板上的驱动装置、托起装置和定位装置，驱动装置包括步进电机和拉板，定位装置包括定位指安装架和浮动定位指，拉板一端连接步进电机，另一端连接浮动定位指，同时拉板浮动连接托起装置，步进电机正向运动，带动浮动定位指沿晶圆径向向内运动，实现晶圆定心，步进电机持续正向运动，拉板带动托起装置向心运动，托起装置收紧后对晶圆进行托举。本发明采用三台步进电机同时对呈120度设置的定位和托举装置操作，可以保证高同步性和定位准确性。放置晶圆时，浮动定位指首先接触放置平台，大大减小了晶圆自由落体的行程，减小了放置偏差，同时也减缓了接触的冲击力，防止晶圆损伤。
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公开(公告)号：CN114454023A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202110226963.3
申请日：2021-03-01
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开一种基于标准气缸的晶圆磨削吸附平台，属于晶圆加工技术领域，包括底座、转接盘、顶升盘、驱动电机、旋转接头和顶升气缸，顶升盘活动设置在底座上，底座和转接盘固定连接，驱动电机与转接盘连接，顶升盘、旋转接头和顶升气缸依次连接，顶升气缸驱动顶升盘上升，使晶圆与吸附平台脱离，在底座上设置有实现晶圆吸附的真空吸附槽。本发明在顶升气缸与顶升盘之间设置旋转接头，旋转接头作为传输气源气体的转接通道，不限制气体管路的连接方式，可实现吸附平台的不限角度的多圈旋转，为改进和尝试多种磨削工艺提供条件，同时提高磨削精度和品质，提高了晶圆加工精度，减少崩边现象的发生，明显提高成品率，提高产量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112658818B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202011509886.4
申请日：2020-12-19
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于精密加工领域，并具体公开了一种用于晶圆超精密加工的超声振动辅助磨削装置，其包括固定单元、磨削单元、振动单元及带动它们旋转的主轴电机，固定单元安装在主轴电机输出轴上；磨削单元布置在固定单元远离主轴电机的一端，其包括超声磨削砂轮，超声磨削砂轮安装在振动传递盘上，并由砂轮夹具夹紧；振动单元包括压电驱动模块和非接触式电能传输模块，非接触式电能传输模块安装在固定单元靠近主轴电机的一端内，并与压电驱动模块相连；压电驱动模块安装在振动传递盘内，用于将交流电信号转化为振动信号，并将振动传递给振动传递盘，使超声磨削砂轮在旋转的同时产生沿径向的高频振动。本发明可实现高效率、高精度、高质量的晶圆磨削。
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公开(公告)号：CN113843630A
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202111205010.5
申请日：2021-10-15
Applicant: 华中科技大学
IPC: B23P25/00
Abstract: 本发明属于超精密加工领域，公开了一种用于选择性场辅助加工的激光高频精准控制系统与方法，控制系统包括：材料识别单元、数据处理单元和快速响应激光控制单元；材料识别单元用于对复合材料进行脆性颗粒和软金属基体的识别；数据处理单元用于对识别的材料进行处理并输出开关信号；快速响应激光控制单元用于根据开关信号控制激光发射单元是否发射激光束。快速响应激光控制单元包括电光调制器，通过电光调制器控制激光发生器的开关，达到选择性场辅助加工的目的，实现在普通金刚石切削来加工软金属基体和原位激光辅助加工来切削脆性颗粒之间进行高频精准快速切换。本发明可实现高效率高质量的高频精准激光控制，对复合材料进行选择性场辅助加工。
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公开(公告)号：CN113828941A
公开(公告)日：2021-12-24
申请号：CN202111205022.8
申请日：2021-10-15
Applicant: 华中科技大学
IPC: B23K26/38 , B23K26/402 , B23K26/70
Abstract: 本发明属于精密加工技术领域，并具体公开了一种基于复合材料微米级高速识别的加工方法及装置，加工方法包括S1根据复合材料选择与之匹配的切削参数，并根据切削参数和采集延迟时间相应调节高速识别延迟距离；S2采集并处理复合材料表面的数据，并根据数据处理结果控制激光的开启或关闭；S3当识别到材料为金属材料时关闭激光，当识别到材料为硬质相脆硬材料时，开启激光并将激光的功率调整到与材料相匹配的功率大小。装置包括吸盘夹具、金刚石刀具、高速识别模块、固定单元、电光调制器、激光发生器和整形电路；高速识别模块包括：高速采集单元和数据处理单元。本发明可实现高速、高稳定性、高准确性的复合材料微米级识别。
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公开(公告)号：CN112658818A
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN202011509886.4
申请日：2020-12-19
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于精密加工领域，并具体公开了一种用于晶圆超精密加工的超声振动辅助磨削装置，其包括固定单元、磨削单元、振动单元及带动它们旋转的主轴电机，固定单元安装在主轴电机输出轴上；磨削单元布置在固定单元远离主轴电机的一端，其包括超声磨削砂轮，超声磨削砂轮安装在振动传递盘上，并由砂轮夹具夹紧；振动单元包括压电驱动模块和非接触式电能传输模块，非接触式电能传输模块安装在固定单元靠近主轴电机的一端内，并与压电驱动模块相连；压电驱动模块安装在振动传递盘内，用于将交流电信号转化为振动信号，并将振动传递给振动传递盘，使超声磨削砂轮在旋转的同时产生沿径向的高频振动。本发明可实现高效率、高精度、高质量的晶圆磨削。
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公开(公告)号：CN111070433B
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN201911413516.8
申请日：2019-12-31
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于超精密加工相关技术领域，其公开了一种多场辅助的金刚石切削设备，所述金刚石切削设备包括激光辅助装置、超声振动辅助装置、磁场辅助装置及加工辅助装置，所述磁场辅助装置及所述超声振动辅助装置分别设置在所述加工辅助装置上，且两者相对设置；所述激光辅助装置与所述超声振动辅助装置相对设置；所述加工辅助装置还用于承载工件；加工过程中，所述磁场辅助装置产生磁场，所述工件位于所述磁场内；所述激光辅助装置发射激光束以对所述工件进行预热软化或者退化，所述超声振动辅助装置在金刚石刀具的刀尖处产生二维椭圆振动，同时激光束聚焦在所述金刚石刀具的刀尖上。本发明提高了加工效率及质量，延长了刀具寿命，灵活性较好。
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