Устройство для обработки монокристаллов

 

Изобретение относится к обработке твердых и хрупких материалов, в частности к устройствам для обработки монокристаллов, которые применяются в химической промышленности при порезке кристаллов , и позволяет улучшить качество поверхности резания кристаллов. Это достигается тем, что в устройство для обработки кристаллов дополнительно введены датчик параметров резания кристаллов, генератор, блок управления, регулятор подачи рабочего раствора с приводоч регулятор подачи нити , задатчики параметров резания Датчик параметров резания выполнен в виде трехметаллических электродов, укрепленных внутри пластины из изоляционного материала Первый электрод соединенный с генератором, расположен перпендикулярно к двум параллельным электродам, между которыми расположена режущая нить, касающаяся поверхности первого электрода Расстояние между вторым и третьим электродами выбрано равным 4 - 5 величинам диаметра нити. Блок управления содержит первый и второй измерители сопротивления сумматор и измеритель соотношения сопротивлений . 1 зл.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСИАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (О) 43О 288/243 (22) 28ЛО.87 (46) 30.12.93 Бюл. Мя 47-48 (72) Абрамова Л.С„ Герасимчук Л.И„. Впифанов Ю.M„

Радкевич АВ„ Суздаль В.С (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ МОНОКРИСТАЛЙОВ (57) Изобретение относится к обработке твердых и хрупких материалов, в частности к устройствам для обработки монокристаллов, которые применяются в химической промышленности при порезке кристаллов, и позволяет улучшить качество поверхности резания кристаллов. Это достигается тем, что в устройство для обработки кристаллов дополнительно введены датчик параметров резания кристаллов, 4 (19) SU (и) 1535087 Al (я) s зовзз оо генератор, блок управления, регулятор подачи рабочего раствора с приводом, регулятор подачи нитИ задатчики параметров резания Датчик параметров резания выполнен в виде трехметаллических электродов, укрепленных внутри пластины из изоляционного материала Первый электрод, соединенный с генератором, расположен перпендикулярно к двум параллельным электродам, между которыми расположена режущая нить, касающаяся поверхности первого электрода Расстояние между вторым и третьим электродами выбрано равным 4—

5 величинам диаметра нити блок управления содержит первый и второй измерители сопротивления, сумматор и измеритель соотношения сопротивлений. 3 зл.ф-ль 2 ия

1535087

Изобретение относится к обработке твердых и хрупких материалов, в частности к устройствам для обработки монокристаллов, которые применяются в химической промышленности, в частности при резке оптических (хлорид калия) и сцинтилляцион ных (ионид натрия) кристаллов.

Цель изобретения — улучшение качества поверхности резания кристаллов.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройств:! !для обработки монокристаллов; на фиг.

2 — схема датчика параметров резания монокристалла.

Устройство(фиг, 1) содержит кристаллодержатель 1, режущую нить 2, pesepayap 3 с рабочим раствором, систему шкивов 4 с приводом Б вращения нити, механизм 6 подачи нити с приводом 7 подачи нити, датчик

8 параметров резания, генератор 9, блок 10 управления, содержащий измерители 11 и 20

12 сопротивления, сумматор 13, измеритель

14 соотношения сопротивлений, регулятор

15 подачи нити, регулятор 16 и привод 17 подачи рабочего раствора, первый и второй эадатчики 18 и 19 соответственно. 25

Датчик 8 параметров резания (фиг, 2) содержит пластину 20 из изоляционного материала, выходные электроды 21, 22 и вход-ной электрод 23, между которыми проходит режущая нить 2. 30

На фиг. 1 даны следующие обозначения:

V>, Ч вЂ” входные сигналы задатчиков 18 и 19.

У.тройство работает следующим обра,:зом, На кристаллодержатель 1 устанавлива- 35 ют обрабатываемый кристалл, включают привод 5 вращения режущей кити 2 при помощи системы шкивов 4 и привод 17 подачи рабочего раствора в резервуар 3 для смачивания нити 2, Включают привод 7 под- 40 ачи нити, который при помощи механизма 6 подводит нить с датчиком 8 к кромке монокристалла, Между выходными 21, 22 и входным 23 элсктродами датчика 8 параметров резания 45 образуется рабочий раствор.

Сопротивление между электродами контролируется в блоке 10 управления измерителями 11 и 12 сопротивления с фазовым принципом преобразования 50 информации и частотой 0,8 — 1,5 кГц. Суммарное значение сопротивления, определя, емое в сумматоре 13, является рабочим сигналом для регулятора 16 подачи воды, который через привод 17 и резервуар 3 из- 55 меняет количество раствора, подаваемого для смачивэния нити, Значение соотношения сопротивлений первого измерителя 11 и суммарного, полученного в измерителе 14 соотношения, является рабочим сигналом для регулятора 15 подачи нити, который через привод 7 и механизм 6 подачи нити меняет скорость ее перемещения.

Если режущая нить 2 находится перед кромкой монокристалла, концентрация материала в рабочем растворе, образующемся между электродами 21, 22 и 23 датчика 8, мала. Сопротивления, измеренные измерителями 11 и 12, имеют большие величины.

На выходах сумматора 13 и измерителя 14 соотношения сопротивлений появляются начальные сигналы для контуров подачи рабочего раствора и нити. На первом 18 и втором 19 задатчиках устанавливают сигналы Ч1 и Vz для выбора необходимых параметров резания монокристалла.

При касании нити 2 монокристалла материал разрезаемого кристалла нитью выносится вверх и попадает в межэлектродное пространство датчика 8, При этом нить 2, касаясь кристалла, получает начальное отклонение и перемещается ближе к электроду 21 датчика 8. Измерители 11 и 12 фиксируют уменьшение измеряемых сопротивлений, сумматор 13 и измеритель 14— соотношения сопротивлений. Эти режимы являются рабочими для всего процесса резания, При резке цилиндрического монокристалла в поперечном направлении, т,е. в случае переменной высоты контакта нити с кристаллом, количество материала, разрезаемого кристалла, выносимого нитью, увеличивается до выхода на диаметр, а затем постепенно уменьшается. При увеличении количества выносимого материала концентрация его в рабочем растворе увеличивается, что приводит к уменьшению общего сопротивления в межэлектродном пространстве датчика 8, фиксируемого сумматором 13. Регулятор 16 через привод 17 подачи рабочего раствора увеличивает количество воды, смачивающей нить для поддержания заданного значения концентрации материала, а значит, величины общего сопротивления, определяемого сумматором 13.

При отклонении нити 2 к электроду 21 датчика 8 уменьшается сопротивление, определяемое измерителем 1 1 и изменяется величина соотношения этого сопротивления к общему, которая фиксируется измерителем 14 соотношения сопротивления.

Регулятор 15 через привод 7 и механизм 6 уменьшает скорость подачи нити для поддержания заданного значения соотношения сопротивлений, а значит заданного отклонения режущей нити 2.

Датчик 8 параметров резания жестко связан с механизмом 6 подачи нити и уста1535087

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ родами выбрано равным 4 — 5 величинам

МОНОКРИСТАЛЛОВ, содержащее кри- диаметра нити, при этом второй и третий сталлодержатель, режущую нить, соеди- электроды соединены с входами блока упненную с резервуаром рабочего раствора,,равления, первый выход которого через систему шкивов с приводом вращения ни- первый задатчик, регулятор подачи рабочети, механизм подачи нити с приводом под-2,го раствора и привод соединен с резервуаачи, отличающееся тем, что, с целью ром рабочего раствора, а второй выход улучшения качества поверхности резания,через второй задатчик и регулятор подачи кристаллов, в него дополнительно введены нити связан с приводом подачи нити. датчик параметров резания кристаллов, ге- 2. Устройство по п.1, отличающееся нератор, блок управления, регулятор под-30 тем, что блок управления содержит первый ачи рабочего раствора с приводом, и второй измерители сопротивления. сумрегулятор подачи нити, первый и второй, матор и измеритель соотношения сопрозадатчики параметров резания, причем тивлений, при этом входы измерителей датчик параметров резания выполнен в ви-, сопротивления соединены с датчиком паде трех металлических электродов, укреп-35 раметров резания, выход первого измериленных внутри пластины из изоляционного: теля соединен с сумматором и материала, при этом первый электрод. сое- измерителем соотношения сопротивлений. диненный с генератором, расположен пер- а выход второго измерителя сопротивлепендикулярно к двум другим . ния соединен с сумматором, выход которопараллельным электродам, между которы-40 го соединен с измерителем соотношения ми расположена режущая нить, касающая- сопротивлений и первым задатчиком, а выся поверхности первого электрода, а ход измерителя соотношения сопротивлерасстояние между вторым и третьим элект- ний соединен с BTopblM задатчиком, навливается на кронштейне на расстоянии

10 мм над поверхностью разрезаемого кристалла. Так как высота разрезаемых кристаллов может изменяться от 15 до 600 мм, предусмотрена возможность вертикального перемещения датчика 8, Такая установка датчика 8 обеспечивает высокую его чувствительность к отклонению нити 2.

Скорость движения нити составляет 80—

100 мм/м, скорость подачи нити 0,2 — 0,5 мм/с при высоте реза 20 — 40 мм, материал— кордовая нить 0,7 — 0,8 мм, О скорости выноса продуктов резания косвенно судят по изменению концентрации материала в рабочем растворе, что приводит к изменению общего сопротивления в межэлектродН0М пространстве датчика 8, ()иксир) емого сумматором 13. Например, при увеличении скорости подачи нити с 0,2 до 0,5 мм/с без изменения подачи рабочего рас.: вора изме5 нение величины общего сопротивления составляет от 150 до 115 Ом, При скорости подачи нити 0,2 мм/с, высоте реза 20 мм величина измеряемых сопротивлений в каждом канале составляет около 72 — 74 Ом, чув10 ствительность измерителей сопротивления

0,01 Ом, (56) Авторское свидетельство СССР

К. 447288, кл. В 28 О 5/06, 1974, 15 Авторское свидетельство СССР

М 605721 кл. В 28 D 5/05, 1978.

1535087

Составитель И.Попов

Техред М.Моргентал

Редактор Л.Курасова

КоРРектор А.Мотыль

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва. Ж-35, Рауаская наб., 4/5

Заказ 3468

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101