来源：星空体育下载app官网 发布时间：2026-01-19 21:32:49
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本发明公开了一种复杂表面石英棒的自动精烧及自动卸料多喷头生产装置。机架底部安装有地脚支撑部分,自动送料部分安装在机架的一侧上,机架中部上安装有龙门架,机架另一侧上还安装有卸料支撑架,卸料支撑架和龙门架之间固定连接,自动精烧部分安装在龙门架上,自动卸料部分固定在卸料支撑架上,自动卸料部分下方的机架上安装收纳机构,待加工石英棒放置在自动送料部分上,被自动精烧部分进行自动精烧,然后被自动卸料部分抓取到收纳机构进行自动卸料。本发明能自动实现石英棒的送料、精烧、卸料的功能,提高石英棒精烧工艺的工作效率。
包括机架(1)、地脚支撑部分(2)、自动送料部分(5)、自动精烧部分(21)、自动卸料部分
(42)、收纳机构(53)、龙门架(22)和卸料支撑架(60),机架(1)底部安装有地脚支撑部分
(2),自动送料部分(5)安装在机架(1)的一侧上,机架(1)中部上安装有龙门架(22),机架
(1)另一侧上还安装有卸料支撑架(60),卸料支撑架(60)和龙门架(22)之间固定连接,自动精烧部分(21)安装在龙门架(22)上,自动卸料部分(42)固定在卸料支撑架(60)上,自动卸料部分(42)下方的机架(1)上安装收纳机构,待加工石英棒(20)放置在自动送料部分(5)上,被自动精烧部分(21)进行自动精烧,然后被自动卸料部分(42)抓取到收纳机构(53)进行自动卸料,
所述的自动送料部分(5)包括送料台板(12)、送料基板(65)、送料固定板(16)、石英棒支撑台座(18)和送料直线)上,送料直线)和送料直线)分别平行安装在台板(12)的两侧,送料直线)一端装有送料步进电机(15),送料步进电机(15)的输出轴和送料直线)的丝杠连接带动,送料直线)的滑块沿丝杠轴向水平移动,送料基板(65)固定在送料直线)及送料直线)的滑块上,两块送料固定板(16)安装在送料基板(65)的两侧,两块送料固定板(16)之间的送料基板(65)上间隔布置安装有三块石英棒支撑台座
(18),多根待加工石英棒(20)沿垂直于送料直线)和送料直线)方向地平行布置,且支撑布置在两块送料固定板(16)之间,且待加工石英棒(20)中部均被石英棒支撑台座(18)支撑,待加工石英棒(20)的一端支撑装在石英棒支撑件(17)的凹槽中,石英棒支撑件(17)固定在一侧的送料固定板(16)上,待加工石英棒(20)的另一端套装夹装在气动三爪卡盘(19)中,气动三爪卡盘(19)和另一侧的送料固定板(16)上的石英棒转动机构
所述的石英棒转动机构(6)包括棒转动步进电机(7)、主动齿轮(8)、从动齿轮(11)和齿条(9),步进电机安装板(10)安装在另一侧的送料固定板(16)上,棒转动步进电机(7)安装在步进电机安装板(10)上,棒转动直线)固定安装在另一侧的送料固定板(16)的侧面,棒转动步进电机(7)的输出轴和主动齿轮(8)同轴连接,主动齿轮(8)和齿条(9)下侧形成齿轮齿条啮合,齿条(9)滑动嵌装在棒转动直线)的滑块上,棒转动直线)的导轨固定安装在另一侧的送料固定板(16)的侧面,每个气动三爪卡盘(19)均和一个从动齿轮(11)同轴连接,齿条(9)上侧和各个从动齿轮(11)形成齿轮齿条啮合,
所述自动精烧部分(21)包括精烧直线)、升降直线)、升降直线),精烧直线)沿平行于待加工石英棒(20)方向地水平安装架龙门支架(22)上部,精烧直线)的一端装有精烧步进电机(39),精烧步进电机(39)的输出轴和精烧直线)的丝杠同轴连接,精烧基板(66)固定安装于精烧直线)竖直布置,精烧基板(66)上固定安装有升降直线)和升降直线),升降直线)和升降直线)平行且竖直布置,升降直线)一端连接升降步进电机(35),升降步进电机(35)输出轴和升降直线)的丝杠一端同轴连接,精烧支撑架(33)安装固定在升降直线)和升降直线页
多喷头精烧机构(23)固定在精烧支撑架(33)的下端,多喷头精烧机构(23)包括横梁支撑架(31)、转轴(25)、喷头步进电机(28)和火焰枪喷头(26),横梁支撑架(31)固定在精烧支撑架(33)的下端,横梁支撑架(31)水平布置,横梁支撑架(31)的一端装有带座轴承垫块
(30),另一端装有电机支撑板(29),转轴(25)两端分别支撑安装于带座轴承垫块(30)和电机支撑板(29),电机支撑板(29)上安装喷头步进电机(28),转轴(25)垂直于待加工石英棒
(20)水平布置,转轴(25)一端通过带座轴承(24)铰接地安装于带座轴承垫块(30),转轴
(25)另一端通过联轴器(27)和喷头步进电机(28)的输出轴同轴连接,转轴(25)在右侧通过联轴器(27)同喷头步进电机(28)连接,左侧同带座轴承垫块(30)连接,多个火焰枪喷头
(26)沿转轴(25)轴向间隔固定装在转轴(25)上,每个火焰枪喷头(26)位于一个待加工石英棒(20)的正上方,
所述自动卸料部分(42)包括主动同步带模组(43)、从动同步带模组(44)、传动轴(47) 、卸料步进电机(48)和抓取机构(49) ,主动同步带模组(43) 、从动同步带模组(44)平行间隔布置,主动同步带模组(43) 、从动同步带模组(44)沿垂直于待加工石英棒(20)方向地水平布置,主动同步带模组(43) 、从动同步带模组(44)均通过各自的卸料模组安装块(45)固定安装在卸料支撑架(60)横梁下,主动同步带模组(43) 、从动同步带模组(44)同一侧的传送带轮之间通过传动轴(47)同轴连接,传动轴(47)和卸料步进电机(48)的输出轴同轴连接,主动同步带模组(43) 、从动同步带模组(44)的传送带下面均和一个模组滑块(46)固定连接,每个模组滑块(46)底面均固定安装抓取机构(49) 。
2.根据权利要求1所述的一种复杂表面石英棒的自动精烧及自动卸料多喷头生产装置,其特征是,所述的机架(1)主体由支撑架(3)搭建而成,支撑架(3)有多种长度的铝型材通过型材连接件(4)搭建而成,周围包覆表面喷漆的不锈钢外壳(67) ,不锈钢外壳(67)将支撑架(3)5面包围,支撑架(3)地面安装有地脚支撑部分(2) 。
3.根据权利要求1所述的一种复杂表面石英棒的自动精烧及自动卸料多喷头生产装置,其特征是,所述的抓取机构(49)包括卸料基板(50)和多个气缸组件,卸料基板(50)固定在模组滑块(46)底面,多个气缸组件间隔固定在卸料基板(50)底面,每个气缸组件包括一个气缸(51)和一个气动夹(52) ,气缸(51)缸体固定在卸料基板(50)底面,气缸(51)气缸杆朝下和气动夹(52)固定连接,气动夹(52)用于夹住待加工石英棒(20) 。
4.根据权利要求1所述的一种复杂表面石英棒的自动精烧及自动卸料多喷头生产装置,其特征是,所述的收纳机构(53)包括收纳导轨(54) 、滑块(55) 、收纳盒(57) ,收纳导轨
(54)固定安装在机架(1)上,收纳导轨(54)沿平行于待加工石英棒(20)方向布置,滑块(55)滑动嵌装在收纳导轨(54)上,收纳盒(57)固定在滑块(55)上,收纳导轨(54)一端的机架(1)上布置安装收纳盒挡板(59) ,通过收纳盒挡板(59)阻挡限位滑块(55)和收纳盒(57)沿收纳导轨(54)的移动位置。
5.根据权利要求4所述的一种复杂表面石英棒的自动精烧及自动卸料多喷头生产装置,其特征是,所述的收纳盒(57)的收纳盒移动底板(56)上面布置一块圆弧状钣金(58) 。
6.根据权利要求1所述的一种复杂表面石英棒的自动精烧及自动卸料多喷头生产装置,其特征是,还设置有三套坦克链组件,自动送料部分(5) 、自动精烧部分(21) 、自动卸料部分(42)的附近旁均布置有一个坦克链组件,电缆收纳坦克链(61)用于收纳容置自动送料部分(5) 、自动精烧部分(21) 、自动卸料部分(42)中电气件的电缆。
7.根据权利要求4所述的一种复杂表面石英棒的自动精烧及自动卸料多喷头生产装置,其特征是,所述的收纳盒(57)的收纳盒移动底板(56)为镂空的,收纳盒移动底板(56)背后带有磁铁。
[0001] 本发明涉及机电一体化领域以及复杂表面产品的自动精烧、释放的装置,具体涉及了一种复杂表面石英棒的自动精烧及自动卸料多喷头生产装置,结合机电一体化技术能够将复杂表面石英棒完成自动精烧、自动卸料及收集的机械装置。
[0002] 石英玻璃棒通常用于制作半导体和光伏行业中分批式工艺所需的部件,如石英舟、硅片载体及基座等。大范围的应用于化工、电子、冶金、建材以及国防等工业。由于传统的精烧方式多数为人工操作,精烧合格率和效率普遍不高,且对作业人员的技能水平要求比较高。半导体设备中的石英产品结构较为复杂多变,石英沟棒精烧更是给操作人员带来了极大的精烧困难,石英沟棒因为沟齿数量多,精烧所需时间长,沟齿精烧易变形,精烧效率低,从而造成生产所带来的成本高且质量不稳定。虽如今也有自动精烧设备,但是其自动化程度低,需要工人进行送料、取料。
[0003] 针对现存技术中存在的不足,本发明提供一种自动化程度较高的,能够加工沟棒等复杂表面石英棒的自动精烧及自动卸料多喷头生产装置以解决上述背景技术中提出的一些问题,能自动实现石英棒的送料、精烧、卸料的功能,提高石英棒精烧工艺的工作效率。
[0004] 本发明巧妙的利用机械结构设计,可以在一定程度上完成石英棒的自动送料、精烧、卸料及简化收纳盒更换的功能。
[0006] 本发明包括机架、地脚支撑部分、自动送料部分、自动精烧部分、自动卸料部分、收纳机构、龙门架和卸料支撑架,机架底部安装有地脚支撑部分,自动送料部分安装在机架的一侧上,机架中部上安装有龙门架,机架另一侧上还安装有卸料支撑架,卸料支撑架和龙门架之间固定连接,自动精烧部分安装在龙门架上,自动卸料部分固定在卸料支撑架上,自动卸料部分下方的机架上安装收纳机构,待加工石英棒放置在自动送料部分上,被自动精烧部分进行自动精烧,然后被自动卸料部分抓取到收纳机构进行自动卸料。
[0007] 所述的机架主体由支撑架搭建而成,支撑架有多种长度的铝型材通过型材连接件搭建而成,周围包覆表面喷漆的不锈钢外壳,不锈钢外壳将支撑架5面包围,支撑架地面安装有地脚支撑部分。
[0008] 所述的自动送料机构包括送料台板、送料基板、送料固定板、石英棒支撑台座和送料直线丝杠模组,送料台板固定在机架上,送料直线导轨和送料直线丝杠模组分别平行安装在台板的两侧,送料直线丝杠模组一端装有送料步进电机,送料步进电机的输出轴和送料直线丝杠模组的丝杠连接带动,送料直线丝杠模组的滑块沿丝杠轴向水平移动,送料基板固定在送料直线导轨及送料直线丝杠模组的滑块上,两块送料固定板安装在送料基板的
两侧,两块送料固定板之间的送料基板上间隔布置安装有三块石英棒支撑台座,多根待加工石英棒沿垂直于送料直线导轨和送料直线丝杠模组方向地平行布置,且支撑布置在两块送料固定板之间,且待加工石英棒中部均被石英棒支撑台座支撑,待加工石英棒的一端支撑装在石英棒支撑件的凹槽中,石英棒支撑件固定在一侧的送料固定板上,待加工石英棒的另一端套装夹装在气动三爪卡盘中,气动三爪卡盘和另一侧的送料固定板上的石英棒转动机构连接,
[0009] 所述的石英棒转动机构包括棒转动步进电机、主动齿轮、从动齿轮和齿条,步进电机安装板安装在另一侧的送料固定板上,棒转动步进电机安装在步进电机安装板上,棒转动直线导轨固定安装在另一侧的送料固定板的侧面,棒转动步进电机的输出轴和主动齿轮同轴连接,主动齿轮和齿条下侧形成齿轮齿条啮合,齿条滑动嵌装在棒转动直线导轨的滑块上,棒转动直线导轨的导轨固定安装在另一侧的送料固定板的侧面,每个气动三爪卡盘均和一个从动齿轮同轴连接,齿条上侧和各个从动齿轮形成齿轮齿条啮合。
[0010] 所述自动精烧部分包括精烧直线丝杠模组、精烧步进电机、精烧基板、升降直线导轨、升降直线丝杠模组、升降步进电机、精烧支撑架和多喷头精烧机构,精烧直线丝杠模组沿平行于待加工石英棒方向地水平安装架龙门支架上部,精烧直线丝杠模组的一端装有精烧步进电机,精烧步进电机的输出轴和精烧直线丝杠模组的丝杠同轴连接,精烧基板固定安装于精烧直线丝杠模组的滑块,精烧基板竖直布置,精烧基板上固定安装有升降直线导轨和升降直线丝杠模组,升降直线导轨和升降直线丝杠模组平行且竖直布置,升降直线丝杠模组一端连接升降步进电机, ,升降步进电机输出轴和升降直线丝杠模组的丝杠一端同轴连接,精烧支撑架安装固定在升降直线导轨和升降直线丝杠模组的升降滑块上,
[001 1] 多喷头精烧机构固定在精烧支撑架的下端,多喷头精烧机构包括横梁支撑架、转轴、喷头步进电机和火焰枪喷头,横梁支撑架固定在精烧支撑架的下端,横梁支撑架水平布置,横梁支撑架的一端装有带座轴承垫块,另一端装有电机支撑板,转轴两头分别支撑安装于带座轴承垫块和电机支撑板,电机支撑板上安装喷头步进电机,转轴垂直于待加工石英棒水平布置,转轴一端通过带座轴承铰接地安装于带座轴承垫块,转轴另一端通过联轴器和喷头步进电机的输出轴同轴连接,转轴在右侧通过联轴器同喷头步进电机连接,左侧同带座轴承垫块连接,多个火焰枪喷头沿转轴轴向间隔固定装在转轴上,每个火焰枪喷头位于一个待加工石英棒的正上方。
[0012] 所述自动卸料部件包括主动同步带模组、从动同步带模组、传动轴、卸料步进电机和抓取机构,主动同步带模组、从动同步带模组平行间隔布置,主动同步带模组、从动同步带模组沿垂直于待加工石英棒方向地水平布置,主动同步带模组、从动同步带模组均通过各自的卸料模组安装块固定安装在在卸料支撑架横梁下,主动同步带模组、从动同步带模组同一侧的传送带轮之间通过传动轴同轴连接,传动轴和卸料步进电机的输出轴同轴连接,主动同步带模组、从动同步带模组的传送带下面均和一个模组滑块固定连接,每个模组滑块底面均固定安装抓取机构。
[0013] 所述的抓取机构包括卸料基板和多个气缸组件,卸料基板固定在模组滑块底面,多个气缸组件间隔固定在卸料基板底面,每个气缸组件包括一个气缸和一个气动夹,气缸缸体固定在卸料基板底面,气缸气缸杆朝下和气动夹固定连接,气动夹用于夹住待加工石英棒。
[0014] 所述的收纳机构包括收纳导轨、滑块、收纳盒,收纳导轨固定安装在机架上,收纳导轨沿平行于待加工石英棒方向布置,滑块滑动嵌装在收纳导轨上,收纳盒固定在滑块上,收纳导轨一端的机架上布置安装收纳盒挡板,通过收纳盒挡板阻挡限位滑块和收纳盒沿收纳导轨的移动位置。
[0016] 还设置有三套坦克链组件,自动送料部分、自动精烧部分、自动卸料部分的附近旁均布置有一个坦克链组件,电缆收纳坦克链用于收纳容置自动送料部分、自动精烧部分、自动卸料部分中电气件的电缆。
[0017] 所述的收纳盒的收纳盒移动底板为镂空的,收纳盒移动底板背后带有磁铁。
[0018] 所述的精烧基板、石英棒支撑件、石英棒支撑台座采用耐高温的石墨。
[0019] 其自动送料部分、自动精烧部分、自动卸料部分以及收纳盒部分固定在由铝型材为材料搭建的机架之上,电控柜及控制部分在机架内部。自动送料部分由台板、石英棒夹持机构、石英棒转动机构、丝杠模组、支撑部件组成,安装在台板上,整部分安装在机架上,能轻松实现三根相同石英棒的夹持、周转以及自动送料的过程。自动精烧部分由龙门机架、丝杠模组以及精烧机构组成,能轻松实现复杂表面石英棒的自动精烧,多喷头可以一次加工多根以此来提高生产效率。自动卸料机构由安装架、同步带模组、抓取机构组成,能轻松实现将精烧完成的石英棒自动从石英棒夹持机构及支撑部件上取出并且送至收纳盒处。收纳机构可以收集已经加工完成的石英棒,并且通过结构设计工作人能轻易取放收纳盒。
[0020] 本发明设计模组结构能够将石英棒的自动送料至精烧区域,设计齿轮齿条机构可以依据控制石英棒自动进行周转运动,设计精烧机构能够将石英棒的沟槽及任意复杂形状进行均匀精烧,设计多喷头能大大的提升生产效率,设计卸料机构能够将加工好的石英棒送至收纳机构处,设计收纳机构可以让人工简易的更换收纳盒。
[0022] 1 .本发明设计采用气动三爪卡盘、石英棒支撑台座、石英棒支撑件来支撑石英棒、齿轮齿条机构同气动三爪卡盘相连接,可以使得石英棒在同一位置实现周转,并且火焰枪的喷头可以在平面内容易移动以及转动,由此能够实现石英棒的表面任意位置上能轻松实现精烧工艺,机械控制的方式同人工控制相比可以增加石英棒加工的合格率。
[0023] 2.本发明设计使用单根传动轴内安装多根火枪喷头,以此能轻松实现在同一时间内对多根相同的石英棒同时进行加工处理,相较人工加工相比极大的提升了工作效率。
[0024] 3.本发明设计使用气动抓手来实现石英棒的自动卸料,两根模组通过同传动轴实现运动,以此保证气动抓手的运动是同步进行的,相较人工卸料相比,自动卸料可以减少工人的重复工作,降低工人的劳作强度同时提高企业的生产效率。
[0025] 4.本发明设计的收纳机构可以完成石英棒加工过程中从生产到收集的整个生产线的流程,工人仅需要将石英棒安装在气动三爪卡盘内,收纳底板的背部设计有电磁铁,当工人推入空盒时电磁铁吸附铸铁挡板,完成换盒工作。当收纳盒中的石英棒堆满时,工人可以轻易取出满载石英棒的收纳盒,并且可以很容易的换空的收纳盒放置在收纳底板上。
[0026] 总之采本发明巧妙的运用结构设计,实现石英棒加工中的自动送料、自动精烧、自动卸料及智能收集的功能,将石英棒精烧工艺从原来作业人员为主要的核心地位,转变为会操作设备即可,可实现一人多机模式。极大的减轻操作工人工作强度,也提高精烧合格率
[0037] 图中, 1为机架、2地脚支撑部分、3支撑架、4型材连接件、22龙门支架、60卸料支撑架、67不锈钢外壳、40连接块、41垫板,
[0038] 5自动送料部分、12台板、13送料直线石英棒支撑台座、19气动三爪卡盘、20待加工石英棒、65送料基板,6石英棒转动机构、7棒转动步进电机、8齿轮、9主动齿条、10步进电机安装板、11从动齿轮、68棒转动直线精烧直线升降直线带座轴承、25转轴、26火焰枪喷头、27联轴器、28喷头步进电机、29电机支撑板、30带座轴承垫块、31横梁支撑架、32连接件,
[0040] 42自动卸料部分、43主动同步带模组、44从动同步带模组、45卸料模组安装块、46模组滑块、47传动轴、48卸料步进电机,
[0042] 53收纳机构、54收纳导轨、55滑块、56收纳盒移动底板、57收纳盒、58圆弧状钣金、59收纳盒挡板,
[0043] 61电缆收纳坦克链、62坦克链连接件、63电控柜、64主控屏幕。
[0045] 如图1所示,装置包括机架1、地脚支撑部分2、自动送料部分5、自动精烧部分21、自动卸料部分42、收纳机构53、龙门架22和卸料支撑架60,
[0046] 机架1底部安装有地脚支撑部分2,自动送料部分5通过台板底座12安装在机架1的一侧上,机架1中部上安装有龙门架22,机架1另一侧上还安装有卸料支撑架60,卸料支撑架60和龙门架22之间通过焊接固定连接,自动精烧部分21安装在龙门架22上,自动精烧部分21通过龙门架22进行支撑安装,自动卸料部分42通过卸料模组安装块45固定在卸料支撑架60上,具体安装在卸料支撑架60横梁的下端,自动卸料部分42下方的机架1上安装收纳机
[0047] 待加工石英棒20放置在自动送料部分5上,被自动精烧部分21进行自动精烧,然后被自动卸料部分42抓取到收纳机构53进行自动卸料。
[0048] 如图10所示,待加工石英棒20在沿自身轴向间隔设有多个凹坑,每个凹坑为内凹弧形槽。
[0049] 具体实施中,机架1上布置安装垫板41 ,卸料支撑架60和龙门架22均通过连接块40固定在垫板41上。
[0050] 垫板41加工有8个螺纹孔,垫板41通过焊接的形式固定在机架1上,连接块40呈90°折弯状,一面加工有通孔,一面加工有通槽,龙门架22通过连接块40安装在垫板41上,由此固定在机架1上。
[0051] 如图2所示,机架1主体由支撑架3搭建而成,支撑架3有多种长度的铝型材通过型材连接件4搭建而成,周围包覆表面喷漆的不锈钢外壳67,不锈钢外壳67将支撑架35面包围,支撑架3地面安装有地脚支撑部分2。机架1内装有电控柜63,机架1上还装有主控屏幕
64,电控柜63和主控屏幕64电连接,电控柜63分别连接到自动送料部分5、自动精烧部分21、自动卸料部分42、收纳机构53的电机及气缸部分,起到驱动及控制的作用。
[0052] 自动送料机构5能轻松实现待加工石英棒22的自动送料、自动周转、以及对石英棒22起到支撑的作用。
