CN113336428B - 一种石英管弯管装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石英管弯管装置及方法，旨在解决石英管弯管操作不便，弯管效果不佳的不足。该发明包括机座、稳压机构、弯管驱动机构，机座上安装定位杆，定位杆上安装可移动的调节块，调节块上设有定位孔，石英管与定位孔活动插装在一起；稳压机构包括稳压罐、气管、安装座，安装座安装在机座上，石英管安装在安装座上，气管与稳压罐连通，气管与石英管一端连通，石英管另一端连接密封塞；弯管驱动机构包括转轴、装夹活塞缸，装夹活塞缸伸缩杆上连接装夹推块，转轴外壁上设有弯管凹槽，石英管装夹在弯管凹槽和装夹推块之间。这种石英管弯管装置方便了石英管的弯管操作，弯管效果好，有利于提高工作效率。

Description

一种石英管弯管装置及方法

技术领域

本发明涉及一种石英管弯管技术，更具体地说，它涉及一种石英管弯管装置及方法。

背景技术

目前，随着IC行业的高速发展，半导体设备制造行业随之日渐成熟，石英玻璃产品属于半导体设备中的重要组成产品，需求也与日俱增。因石英玻璃具有高硬度、高纯度、热膨胀系数低和电绝缘等一系列特性，故其加工工艺要求十分严苛，尤其精烧弯管工艺绝大多数为传统的人工操作，精烧合格率和效率普遍偏低，且对作业人员的技能水平要求较高。半导体设备中的石英管型号多变，石英精烧弯管更是给操作人员带来了极大的操作困难，石英管因为型号多，尺寸要求高，弯管所需时间长，石英管精烧弯管易变形，弯管效率低，从而造成生产成本高且质量不稳定。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供了一种石英管弯管装置及方法，它方便了石英管的弯管操作，弯管效果好，有利于提高工作效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种石英管弯管装置，包括机座、安装在机座上的稳压机构和弯管驱动机构，机座上安装定位杆，定位杆上安装可移动的调节块，调节块上设有定位孔，石英管与定位孔活动插装在一起；稳压机构包括稳压罐、气管、安装座，安装座安装在机座上，石英管安装在安装座上，气管与稳压罐连通，气管与石英管一端连通，石英管另一端连接密封塞；弯管驱动机构包括连接在一起的转轴和装夹活塞缸，装夹活塞缸伸缩杆上连接装夹推块，转轴外壁上设有弯管凹槽，装夹推块和弯管凹槽对应设置，石英管装夹在弯管凹槽和装夹推块之间。

石英管弯管操作时，包括以下步骤：S1，将石英管安装到安装座和调节块之间，石英管一端延伸出安装座，石英管另一端装夹在装夹推块和弯管凹槽之间；S2，在石英管一端插入密封塞，将气管插装到石英管另一端，通过稳压罐对石英管内打压，使石英管内处于稳定正压状态；S3，打开焊枪预热石英管，并且使用焊枪高温精烧石英管的待弯管区域；S4，转轴转动实现弯管；S5，装夹活塞缸伸缩杆回位，将气管从石英管内拔出，将石英管取下，最后将石英管端部的密封塞拔出。

石英管进行弯管操作时，一端装夹在装夹推块和弯管凹槽之间，另一端安装在安装座上，且石英管插装在调节块上的定位孔中，因此石英管弯管过程定位平稳可靠。调节块可移动安装在定位杆上，便于调节安装位置，从而调整调节块与转轴之间的间距，以适应石英管的不同弯管长度。石英管一端连接密封塞，另一端连接气管，使石英管内形成稳定正压，实现管内高温精烧形变可控，防止石英管的弯管位置变形过大，造成产品报废。这种石英管弯管装置方便了石英管的弯管操作，弯管效果好，有利于提高工作效率。

作为优选，机座上和安装座对应设有滑轨，安装座可滑动安装在滑轨上。

安装座安装在滑轨上且可滑动设置，给石英管弯管操作过程中提供了偏移余量，使石英管受力弯管时有一定的偏转，避免石英管与安装座之间硬碰硬地受力导致石英管破碎。

作为优选，安装座上和石英管对应设有定位套，定位套内安装缓冲环，石英管与缓冲环套装在一起。在石英管弯管过程发生偏移时，缓冲环对石英管起到了缓冲保护作用。

作为优选，机座上安装两支座，定位杆两端分别连接在两支座上，定位杆上调节块两侧均安装定位环，定位环和定位杆之间连接锁止螺钉。

定位杆连接在两支座之间，连接方便可靠。锁止螺钉对定位环起到了很好的定位作用。

作为优选，弯管凹槽内和装夹推块相对设置有安装槽，安装槽内安装定位块，定位块上设有定位槽，装夹推块上和定位槽对应设有装夹槽，定位槽和装夹槽均呈内凹弧形结构。石英管装夹在定位槽和装夹槽之间，平稳可靠。

作为优选，机座上紧固连接转轴座，转轴转动安装在转轴座上，转轴上端安装上限位板和下限位板，装夹推块置于上限位板和下限位板之间，装夹活塞缸紧固安装在上限位板和下限位板之间。

上限位板和下限位板方便了装夹活塞缸的安装，装夹推块置于上限位板和下限位板之间，移动精准可靠。

作为优选，转轴下端连接扭力传感器，扭力传感器安装在机座上。扭力传感器的设置便于掌控转轴转动的扭力，防止扭力过大对石英管造成损伤。

作为优选，装夹推块采用石墨材质。石墨材质耐高温、耐腐蚀、具有润滑性，有利于石英管的弯管操作。

作为优选，滑轨上安装纠偏筒，纠偏筒内安装活塞，活塞上连接顶杆，活塞抵接在纠偏筒一端，顶杆贴合在安装座上；纠偏筒连通进气管和排气管，进气管和稳压罐连通，进气管上安装进气阀，排气管上安装排气阀。

石英管弯管过程中发生偏转，使安装座在滑轨上偏移，此时进气阀关闭，排气阀开启，顶杆被安装座推动，与顶杆连接的活塞在纠偏筒内移动将纠偏筒内的气体通过排气管向外排出。转轴完成弯管停转后，进气阀开启，排气阀关闭，稳压罐内的气压推动活塞移动回位，顶杆推动安装座移动回位，从而使石英管反向偏转回位，实现纠偏，保证了石英管弯管的精准度。

一种石英管弯管方法，采用石英管弯管装置进行石英管弯管操作，包括以下步骤：S1，将石英管安装到安装座和调节块之间，石英管一端延伸出安装座，石英管另一端装夹在装夹推块和弯管凹槽之间；S2，在石英管一端插入密封塞，将气管插装到石英管另一端，通过稳压罐对石英管内打压，使石英管内处于稳定正压状态；S3，打开焊枪预热石英管，并且使用焊枪高温精烧石英管的待弯管区域；S4，转轴转动实现弯管；S5，装夹活塞缸伸缩杆回位，将气管从石英管内拔出，将石英管取下，最后将石英管端部的密封塞拔出。石英管的弯管操作方便，弯管效果好，有利于提高工作效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：石英管的弯管操作方便，弯管效果好，有利于提高工作效率。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的石英管的安装结构示意图；

图3是本发明的转轴的安装结构示意图；

图4是本发明的实施例2的结构示意图；

图中：1、机座，2、稳压机构，3、弯管驱动机构，4、定位杆，5、调节块，6、稳压罐，7、气管，8、安装座，9、转轴，10、装夹活塞缸，11、装夹推块，12、弯管凹槽，13、石英管，14、空压泵，15、滑轨，16、滑动部，17、连接部，18、定位套，19、缓冲环，20、支座，21、定位环，22、定位块，23、定位槽，24、装夹槽，25、转轴座，26、上限位板，27、下限位板，28、扭力传感器，29、伺服电机，30、主动轮，31、从动轮，32、弯管轮，33、纠偏筒，34、活塞，35、顶杆，36、进气管，37、排气管，38、进气阀，39、排气阀。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：一种石英管弯管装置（参见附图1至附图3），包括机座1、安装在机座上的稳压机构2和弯管驱动机构3，机座上安装定位杆4，定位杆上安装可移动的调节块5，调节块上设有定位孔，石英管与定位孔活动插装在一起；稳压机构包括稳压罐6、气管7、安装座8，安装座安装在机座上，石英管安装在安装座上，气管与稳压罐连通，气管与石英管一端连通，石英管另一端连接密封塞；弯管驱动机构包括连接在一起的转轴9和装夹活塞缸10，装夹活塞缸伸缩杆上连接装夹推块11，转轴外壁上设有弯管凹槽12，装夹推块和弯管凹槽对应设置，石英管13装夹在弯管凹槽和装夹推块之间。气管端部连接有连接塞，连接塞插装在石英管内，气管为软管。

稳压罐连接空压泵14，空压泵给稳压罐供压。机座上和安装座对应设有滑轨15，安装座可滑动安装在滑轨上。安装座包括滑动部16、连接部17，滑动部与滑轨适配连接，石英管连接在连接部上。安装座上和石英管对应设有定位套18，定位套内安装缓冲环19，石英管与缓冲环套装在一起。机座上安装两支座20，定位杆两端分别连接在两支座上，定位杆上调节块两侧均安装定位环21，定位环和定位杆之间连接锁止螺钉。

弯管凹槽内和装夹推块相对设置有安装槽，安装槽内安装定位块22，定位块上设有定位槽23，装夹推块上和定位槽对应设有装夹槽24，定位槽和装夹槽均呈内凹弧形结构。定位槽底面和弯管凹槽底面相切。机座上紧固连接转轴座25，转轴转动安装在转轴座上，转轴上端安装上限位板26和下限位板27，装夹推块置于上限位板和下限位板之间，装夹活塞缸紧固安装在上限位板和下限位板之间。转轴下端连接扭力传感器28，扭力传感器安装在机座上。机座上安装伺服电机29，伺服电机输出轴上安装主动轮30，转轴下端连接从动轮31，主动轮和从动轮之间带传动。装夹推块采用石墨材质。转轴上端安装弯管轮32，弯管凹槽设置在弯管轮外壁上，定位块安装在弯管轮上。滑轨、定位杆水平设置，滑轨与定位杆垂直，转轴竖直设置，装夹活塞缸为气缸。机座上安装控制器，伺服电机、空压泵、扭力传感器均与控制器电连接。

一种石英管弯管方法，采用石英管弯管装置进行石英管弯管操作，包括以下步骤：S1，将石英管安装到安装座和调节块之间，石英管一端延伸出安装座，石英管另一端装夹在装夹推块和弯管凹槽之间；S2，在石英管一端插入密封塞，将气管插装到石英管另一端，通过稳压罐对石英管内打压，使石英管内处于稳定正压状态；S3，手持焊枪，打开焊枪预热石英管，并且使用焊枪高温精烧石英管的待弯管区域；S4，控制器控制伺服电机转动，从而带动转轴转动实现弯管，伺服电机的转动角度精准控制，从而实现弯管角度的精准控制；S5，装夹活塞缸伸缩杆回位，将气管从石英管内拔出，将石英管取下，最后将石英管端部的密封塞拔出。

实施例2：一种石英管弯管装置（参见附图4），其结构与实施例1相似，主要不同点在于本实施例中滑轨上安装纠偏筒33，纠偏筒内安装活塞34，活塞上连接顶杆35，活塞抵接在纠偏筒一端，顶杆贴合在安装座上；纠偏筒连通进气管36和排气管37，进气管和稳压罐连通，进气管上安装进气阀38，排气管上安装排气阀39。进气阀和排气阀均为电磁阀，进气阀和排气阀均与控制器电连接。其它结构与实施例1相同。

石英管弯管过程中发生偏转，使安装座在滑轨上偏移，此时进气阀关闭，排气阀开启，顶杆被安装座推动，与顶杆连接的活塞在纠偏筒内移动将纠偏筒内的气体通过排气管向外排出。转轴完成弯管停转后，进气阀开启，排气阀关闭，稳压罐内的气压推动活塞移动回位，顶杆推动安装座移动回位，从而使石英管反向偏转回位，实现纠偏，保证了石英管弯管的精准度。

步骤S1至S3时，进气阀开启，排气阀关闭，活塞抵接在纠偏筒一端，顶杆贴合在安装座上。步骤S4时，进气阀关闭，排气阀开启。步骤S4结束后，步骤S5之前，进气阀开启，排气阀关闭，稳压罐内的气压推动活塞移动回位，顶杆推动安装座移动回位，从而使石英管反向偏转回位，实现纠偏。

以上所述的实施例只是本发明较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种石英管弯管装置，其特征是，包括机座、安装在机座上的稳压机构和弯管驱动机构，机座上安装定位杆，定位杆上安装可移动的调节块，调节块上设有定位孔，石英管与定位孔活动插装在一起；稳压机构包括稳压罐、气管、安装座，安装座安装在机座上，石英管安装在安装座上，气管与稳压罐连通，气管与石英管一端连通，石英管另一端连接密封塞；弯管驱动机构包括连接在一起的转轴和装夹活塞缸，装夹活塞缸伸缩杆上连接装夹推块，转轴外壁上设有弯管凹槽，装夹推块和弯管凹槽对应设置，石英管装夹在弯管凹槽和装夹推块之间。

2.根据权利要求1所述的一种石英管弯管装置，其特征是，机座上和安装座对应设有滑轨，安装座可滑动安装在滑轨上。

3.根据权利要求1所述的一种石英管弯管装置，其特征是，安装座上和石英管对应设有定位套，定位套内安装缓冲环，石英管与缓冲环套装在一起。

4.根据权利要求1所述的一种石英管弯管装置，其特征是， 机座上安装两支座，定位杆两端分别连接在两支座上，定位杆上调节块两侧均安装定位环，定位环和定位杆之间连接锁止螺钉。

5.根据权利要求1所述的一种石英管弯管装置，其特征是，弯管凹槽内和装夹推块相对设置有安装槽，安装槽内安装定位块，定位块上设有定位槽，装夹推块上和定位槽对应设有装夹槽，定位槽和装夹槽均呈内凹弧形结构。

6.根据权利要求1所述的一种石英管弯管装置，其特征是，机座上紧固连接转轴座，转轴转动安装在转轴座上，转轴上端安装上限位板和下限位板，装夹推块置于上限位板和下限位板之间，装夹活塞缸紧固安装在上限位板和下限位板之间。

7.根据权利要求1所述的一种石英管弯管装置，其特征是，转轴下端连接扭力传感器，扭力传感器安装在机座上。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种石英管弯管装置，其特征是，装夹推块采用石墨材质。

9.根据权利要求2所述的一种石英管弯管装置，其特征是，滑轨上安装纠偏筒，纠偏筒内安装活塞，活塞上连接顶杆，活塞抵接在纠偏筒一端，顶杆贴合在安装座上；纠偏筒连通进气管和排气管，进气管和稳压罐连通，进气管上安装进气阀，排气管上安装排气阀。

10.一种石英管弯管方法，其特征是，采用权利要求1至9任意一项所述的石英管弯管装置进行石英管弯管操作，包括以下步骤：S1，将石英管安装到安装座和调节块之间，石英管一端延伸出安装座，石英管另一端装夹在装夹推块和弯管凹槽之间；S2，在石英管一端插入密封塞，将气管插装到石英管另一端，通过稳压罐对石英管内打压，使石英管内处于稳定正压状态；S3，打开焊枪预热石英管，并且使用焊枪高温精烧石英管的待弯管区域；S4，转轴转动实现弯管；S5，装夹活塞缸伸缩杆回位，将气管从石英管内拔出，将石英管取下，最后将石英管端部的密封塞拔出。

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