CN115490416B - 一种基于机器人的石英产品自动火抛光装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于机器人的石英产品自动火抛光装置，旨在解决石英产品火抛光操作不便的不足。该发明包括机架、安装在机架上的机械臂和装夹组件，机械臂上安装有喷火枪，装夹组件包括装夹座、若干用于装夹石英产品的夹持臂，夹持臂移动安装在装夹座上。这种基于机器人的石英产品自动火抛光装置能实现石英产品的自动火抛光操作，操作过程中石英产品定位精准可靠，而且能适应不同尺寸规格石英产品的火抛光操作。

Description

一种基于机器人的石英产品自动火抛光装置

技术领域

本发明涉及一种石英产品加工技术，更具体地说，它涉及一种基于机器人的石英产品自动火抛光装置。

背景技术

随着半导体行业的不断发展，石英产品的需求也日益增加，很多时候对石英产品的加工过程中需要进行火抛光，从而降低石英产品表面的粗糙度，提高产品的品质。当前石英产品火抛光工艺基本为人工操作或半自动设备操作，产品加工稳定性较差，通用性不好，且精度较差。

中国专利文献上公开的“一种石英环火抛光装置”，其申请号CN201922162598.5，其包括操作台架，操作台架包括支架和操作台组件，操作台组件设置于支架上，操作台组件包括载物台和抛光枪架，待加工的石英环固定于载物台上，抛光枪架设置于载物台的一侧；抛光枪架的底端固定于载物台上、顶端设有抛光枪头，抛光枪头的喷射口朝向载物台的台面；载物台设置于一旋转台上，旋转台经由电机驱动后转动时带动载物台旋转。其不足之处是，加工时抛光枪头位置固定不变，所以只能抛光到产品的固定位置；每次更换不同类型产品后都需要人工手动调节，操作繁琐；载物台没有定位夹持机构，加工精度较差且不能适用于多种尺寸的产品。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供了一种基于机器人的石英产品自动火抛光装置，它能实现石英产品的自动火抛光操作，操作过程中石英产品定位精准可靠，而且能适应不同尺寸规格石英产品的火抛光操作。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种基于机器人的石英产品自动火抛光装置，包括机架、安装在机架上的机械臂和装夹组件，机械臂上安装有喷火枪，装夹组件包括装夹座、若干用于装夹石英产品的夹持臂，夹持臂移动安装在装夹座上。

石英产品火抛光操作时，将石英产品装夹在夹持臂之间，夹持臂安装在装夹座上可移动，从而实现对不同尺寸规格的石英产品的可靠装夹。机架上安装机械臂，喷火枪安装在机械臂上，喷火枪点火后机械臂移动使喷火枪朝向石英产品表面喷火，进行火抛光操作。机械臂的移动通过设定的程序自动控制，用户将石英产品的尺寸参数输入控制系统，控制系统生成机械臂的运动轨迹，从而自动控制机械臂移动进行火抛光。这种基于机器人的石英产品自动火抛光装置能实现石英产品的自动火抛光操作，操作过程中石英产品定位精准可靠，而且能适应不同尺寸规格石英产品的火抛光操作。

作为优选，夹持臂包括立柱、支撑块，支撑块连接在立柱上端，支撑块上设有竖向设置的夹持凸块。

支撑块对石英产品起到了很好的支撑作用，保证了对石英产品装夹的精准度，夹持凸块对石英产品边缘进行定位，保证装夹的可靠性。

作为优选，支撑块上设有若干径向间隔布置的台阶面。

设置多个台阶面适应多种不同尺寸规格的石英产品，提高通用性。

作为优选，装夹座上和夹持臂对应安装有气缸，夹持臂下端与气缸伸缩杆紧固连接。

通过气缸实现对夹持臂的移动，移动平稳可靠。

作为优选，装夹座转动安装在机架上。装夹座转动设置，使石英产品在火抛光的时候能够转动，有利于提高火抛光效果。

作为优选，机械臂设置两个，一个机械臂上安装第一喷火枪，另一个机械臂上安装第二喷火枪和第三喷火枪。

第一喷火枪用于对圆环类石英产品进行平面的火抛光和加工之前的预热。第二喷火枪、第三喷火枪用于对圆环类石英产品进行圆环沟槽及边缘的火抛光加工。

作为优选，机架上安装有用于对喷火枪点火的点火器。点火器的设置方便了对喷火枪的点火操作。

作为优选，喷火枪通过送气管道连接到气站，送气管道上安装电磁阀。气站给喷火枪供气，电磁阀便于实现对气流的通断。

作为优选，机械臂端部紧固连接安装座，安装座上连接两夹座，喷火枪紧固夹持在两夹座之间。夹座的设置方便了喷火枪的安装。

作为优选，装夹座竖向布设，装夹座安装在机架上且装夹座可左右偏转，装夹座上和夹持臂对应安装有夹持活塞缸，夹持活塞缸伸缩杆与夹持臂连接，夹持臂分为支撑臂和定位臂，装夹座上设有容置槽，容置槽最低处设置支撑臂，容置槽上端开口两侧设置定位臂；支撑臂上设有支撑槽，定位臂上设置定位槽，支撑槽底部安装由电机带动转动的滚轴，支撑槽和定位槽均与石英产品边缘装夹在一起，石英产品支撑在滚轴上。

这种结构设置的装夹组件使石英产品竖向装夹，火抛光操作时方便对石英产品的正反两面进行火抛光操作，而且装夹座可左右偏转，便于机械臂的灵活操作，一次装夹即可实现双面火抛光操作。支撑槽底部安装滚轴，石英产品支撑在滚轴上，滚轴转动可带动石英产品转动，从而实现对石英产品装夹位置的调整，使石英产品表面的每个位置都能实现火抛光。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明的基于机器人的石英产品自动火抛光装置能实现石英产品的自动火抛光操作，操作过程中石英产品定位精准可靠，而且能适应不同尺寸规格石英产品的火抛光操作；（2）一次装夹即可实现石英产品的双面火抛光操作，有利于提高工作效率。

附图说明

图1是本发明的实施例1的结构示意图；

图2是本发明的实施例1的装夹组件的结构示意图；

图3是本发明的实施例2的装夹组件的结构示意图；

图4是本发明的实施例2的装夹座的结构示意图；

图中：1、机架，2、机械臂，3、装夹座，4、夹持臂，5、立柱，6、支撑块，7、夹持凸块，8、台阶面，9、连接座，10、通气管，11、第一喷火枪，12、第二喷火枪，13、第三喷火枪，14、气站，15、点火器，16、安装座，17、夹座，18、石墨台板，19、避让孔，20、夹持活塞缸，21、支撑臂，22、定位臂，23、容置槽，24、支撑槽，25、定位槽，26、滚轴，27、转轴，28、从动齿盘，29、主动齿轮，30、石英产品。

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1：一种基于机器人的石英产品自动火抛光装置（参见附图1、附图2），包括机架1、安装在机架上的机械臂2和装夹组件，机械臂上安装有喷火枪，装夹组件包括装夹座3、若干用于装夹石英产品30的夹持臂4，夹持臂可径向移动安装在装夹座上。

夹持臂包括立柱5、支撑块6，支撑块连接在立柱上端，支撑块上设有竖向设置的夹持凸块7。支撑块上设有若干径向间隔布置的台阶面8。装夹座上和夹持臂对应安装有气缸，夹持臂下端与气缸伸缩杆紧固连接。每个夹持臂由一个气缸单独控制，从而使夹持臂的移动距离能够单独控制，便于实现对非圆形类石英产品的可靠装夹。装夹座转动安装在机架上，机架上安装电机，电机驱动装夹座转动，机架上装夹座下方设置连接座9，装夹座转动安装在连接座上，装夹座上设轴向设置的通气孔，通气孔用于气缸的通气。连接座上设置定位套，装夹座与定位套转动连接，通气孔与定位套连通，连接座上连接和定位套连通的通气管10。

机械臂设置两个，一个机械臂上安装第一喷火枪11，另一个机械臂上安装第二喷火枪12和第三喷火枪13。喷火枪通过送气管道连接到气站14，送气管道上安装电磁阀。机架上安装有用于对喷火枪点火的点火器15。机械臂端部紧固连接安装座16，安装座上连接两夹座17，喷火枪紧固夹持在两夹座之间。两夹座连接紧固在一起实现对喷火枪的可靠夹持。

机架上设置隔热的石墨台板18，石墨台板上设置避让孔19，夹持臂向上延伸出避让孔。机械臂设置在石墨台板上方。支撑块为石墨材质，耐高温。

在人机交互面板上选择加工模式为固定模式，选择圆环产品。输入待加工产品的内外径以及沟槽参数；将圆环状的石英产品放置在装夹组件上，夹持臂对石英产品精准装夹。一机械臂夹持第一喷火枪至点火器位置，第一喷火枪对应的电磁阀开启，气站的气体输送到第一喷火枪完成点火，机械臂移动对石英产品进行加工之前的预热和平面的火抛光。另一机械臂夹持第二喷火枪和第三喷火枪至点火器位置，第二喷火枪和第三喷火枪对应的电磁阀开启，第二喷火枪和第三喷火枪对石英产品的沟槽及边缘进行火抛光加工。完成加工后电磁阀关闭，喷火枪火焰熄灭，夹持臂松开，取下石英产品。

在人机交互面板上选择加工模式为固定模式，选择圆盘产品。其加工方式与圆环产品相似，主要不同点在于第二喷火枪和第三喷火枪对石英产品的边缘及圆孔进行火抛光加工。

在人机交互面板上选择加工模式为自定义模式，并通过拖拽编程方式输入两机械臂的运动位置和运动速度，并将不同位置和速度进行排序记录。将待加工的石英产品放置在装夹组件上，夹持臂进行精准夹持。一机械臂夹持第一喷火枪至点火器位置，第一喷火枪对应的电磁阀开启，气站的气体输送到第一喷火枪完成点火，机械臂按照设定的轨迹和速度进行运动。另一机械臂夹持第二喷火枪和第三喷火枪至点火器位置，第二喷火枪和第三喷火枪对应的电磁阀开启，另一机械臂夹持第二喷火枪和第三喷火枪按照设定的轨迹和速度进行运动，实现对产品的火抛光加工，完成加工后电磁阀关闭，喷火枪火焰熄灭，夹持臂松开，取下石英产品。

石英产品火抛光操作时，将石英产品装夹在夹持臂之间，夹持臂安装在装夹座上可径向移动，从而实现对不同尺寸规格的石英产品的可靠装夹。机架上安装机械臂，喷火枪安装在机械臂上，喷火枪点火后机械臂移动使喷火枪朝向石英产品表面喷火，进行火抛光操作。机械臂的移动通过设定的程序自动控制，用户将石英产品的尺寸参数输入控制系统，控制系统生成机械臂的运动轨迹，从而自动控制机械臂移动进行火抛光。这种基于机器人的石英产品自动火抛光装置能实现石英产品的自动火抛光操作，操作过程中石英产品定位精准可靠，而且能适应不同尺寸规格石英产品的火抛光操作。

实施例2：一种基于机器人的石英产品自动火抛光装置（参见附图3、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装夹座竖向布设，夹持臂周向间隔布设，装夹座安装在机架上且装夹座可左右偏转，装夹座上和夹持臂对应安装有夹持活塞缸20，夹持活塞缸伸缩杆与夹持臂连接，夹持臂分为支撑臂21和定位臂22，装夹座上设有容置槽23，容置槽呈C形结构，容置槽最低处设置支撑臂，容置槽上端开口两侧设置定位臂；支撑臂上设有支撑槽24，定位臂上设置定位槽25，支撑槽底部安装由电机带动转动的滚轴26，支撑槽和定位槽均与石英产品边缘装夹在一起，石英产品支撑在滚轴上。

装夹座下端连接转轴27，转轴转动安装在机架上，转轴一端设有从动齿盘28，机架上安装由驱动电机带动运转的主动齿轮29，主动齿轮与从动齿盘啮合传动。驱动电机带有自锁功能，可实现转动角度的精准控制。驱动电机的正反转实现装夹座的左右偏转。装夹座穿过石墨台板上设置的避让孔。支撑槽内安装两滚轴，石英产品支撑在两滚轴之间，两滚轴之间带传动，一滚轴的一端与电机的输出轴连接。定位槽和支撑槽均包括导向段和适配段，导向段倾斜设置，导向段宽度向靠近适配段方向逐渐减小，适配段宽度与石英产品相适配。其它结构与实施例1相同。

这种结构设置的装夹组件使石英产品竖向装夹，火抛光操作时方便对石英产品的正反两面进行火抛光操作，而且装夹座可左右偏转，便于机械臂的灵活操作，一次装夹即可实现双面火抛光操作。支撑槽底部安装滚轴，石英产品支撑在滚轴上，滚轴转动可带动石英产品转动，从而实现对石英产品装夹位置的调整，使石英产品表面的每个位置都能实现火抛光。

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 (5)

1.一种基于机器人的石英产品自动火抛光装置，其特征是，包括机架（1）、安装在机架（1）上的机械臂（2）和装夹组件，机械臂（2）上安装有喷火枪，装夹组件包括装夹座（3）、若干用于装夹石英产品（30）的夹持臂（4），夹持臂（4）移动安装在装夹座（3）上；装夹座（3）竖向布设，装夹座（3）安装在机架（1）上且装夹座（3）可左右偏转，装夹座（3）上和夹持臂（4）对应安装有夹持活塞缸（20），夹持活塞缸（20）伸缩杆与夹持臂（4）连接，夹持臂（4）分为支撑臂（21）和定位臂（22），装夹座（3）上设有容置槽（23），容置槽（23）最低处设置支撑臂（21），容置槽（23）上端开口两侧设置定位臂（22）；支撑臂（21）上设有支撑槽（24），定位臂（22）上设置定位槽（25），支撑槽（24）底部安装由电机带动转动的滚轴（26），支撑槽（24）和定位槽（25）均与石英产品（30）边缘装夹在一起，石英产品（30）支撑在滚轴（26）上。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器人的石英产品自动火抛光装置，其特征是，机械臂（2）设置两个，一个机械臂（2）上安装第一喷火枪（11），另一个机械臂（2）上安装第二喷火枪（12）和第三喷火枪（13）。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器人的石英产品自动火抛光装置，其特征是，机架（1）上安装有用于对喷火枪点火的点火器（15）。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器人的石英产品自动火抛光装置，其特征是，喷火枪通过送气管道连接到气站（14），送气管道上安装电磁阀。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种基于机器人的石英产品自动火抛光装置，其特征是，机械臂（2）端部紧固连接安装座（16），安装座（16）上连接两夹座（17），喷火枪紧固夹持在两夹座（17）之间。