CN116021240B - 一种石英舟加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石英加工技术领域，具体公开了一种石英舟加工工艺，包括部品加工，对原材料进行加工获得部件，然后对部件进行精烧，退火和洗净；然后，从部件中获取石英钉和侧板，将二者进行焊接获得组合件，再将组合件进行退火，消除部分应力；然后，从组合件中选取石英钉和侧板，并焊接石英钉与侧板获得组合件；然后，使用定位夹持装置固定槽棒和组合件的位置，然后将槽棒焊接固定到组合件上获得一级产品，并对一级产品进行退火，消除部分应力；然后，对一级产品进行打磨，喷砂和清洗获得成品，最后包装入库，本发明通过在工艺加工中使用定位夹持装置，能够快速、精确的完成槽棒和侧板的定位夹持过程。

Description

一种石英舟加工工艺

技术领域

本发明涉及石英加工技术领域，具体的，涉及一种石英舟加工工艺。

背景技术

石英舟广泛用于半导体、化工、冶金、电工、科研等方面，尤其是在光伏半导体用石英器件中，需要使用到一种“石英舟”的产品，其一般由四根槽棒和两片侧板组成，用于装载硅片，再送入工艺设备炉管中进行加工。

在加工石英舟过程中，需要将槽棒按照一定角度和位置固定在侧板上，由于包含焊接和打磨等较为复杂的工艺流程，目前的加工方式仍然保留了大部分的人工操作过程，其中在焊接之前的固定槽棒和侧板的位置过程中，槽棒和侧板一般通过传统夹具进行夹持，在夹持之前需要调整槽棒上开槽的角度，同时调整所有槽棒的前后位置以保证槽棒末端平齐从而方便焊接。

此外，尤其是对于适用于方形硅片或者菱形硅片的槽棒来说，其开口较大，人工校准槽棒开口会更加困难，进一步增加这个调整过程的复杂程度，也就是说人工调整槽棒角度极为麻烦且精度不足。

综上，为了能够提升加工效率，增加加工精度，本发明提出一种石英舟加工工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石英舟加工工艺，解决以下技术问题：

如何提升石英小舟，尤其是用于适应菱形或者方形硅片的石英小舟的加工效率和精度。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种石英舟加工工艺，包括：

部品加工，对原材料进行加工获得部件，然后对部件进行精烧，退火和洗净；

然后，从部件中获取石英钉和侧板，将二者进行焊接获得组合件，再将组合件进行退火；

然后，从组合件中选取石英钉和侧板，并焊接石英钉与侧板获得组合件；

然后，使用定位夹持装置固定槽棒和组合件的位置，然后将槽棒焊接固定到组合件上获得一级产品，并对一级产品进行退火；对一级产品进行打磨，喷砂和清洗获得成品，然后包装入库。

作为本发明的进一步方案：所述部品加工加工中对槽棒的加工步骤如下：

将槽棒进行固定；

从槽棒的一侧为起点，使用开槽机沿着槽棒的轴线方向每隔一个预设的加工间距加工一个放置槽；

在放置槽下方加工一个辅助定位和槽棒移动的连接槽。

作为本发明的进一步方案：所述放置槽两侧边的夹角大小在45°-90°之间。

作为本发明的进一步方案：所述连接槽侧壁为直线状结构，所述连接槽的底面深度大于放置槽的最低点，所述连接槽的截面尺寸小于放置槽。

作为本发明的进一步方案：所述定位夹持装置包括安装块，所述安装块上开设有多个固定槽，所述固定槽底端形状与槽棒的形状相贴合，所述固定槽底部开设有滑动槽，所述滑动槽内滑动连接有托板，所述托板上方设有第一插板，所述安装块内设有驱动托板在滑动槽内滑动的第一动力组件，所述托板上设有压板，所述压板下方设有第二插板，所述固定槽内壁上开设有收纳槽，所述收纳槽内设有带动压板升降和出入收纳槽的驱动组件，所述安装块下方设有底板，所述底板上设有支撑安装块的支撑柱，所述安装块两端对称设有一对用于对侧板定位夹持的侧板固定组件，所述侧板夹持件下方设有设置在底板上用于驱动其直线运动的第二动力组件。

通过上述技术方案：在焊接之前将槽棒和侧板的位置进行固定，在这个过程中，先是通过第一插板对槽棒进行角度上的调整，然后通过第一动力组件驱动放置在托板上的槽棒前后移动直到所有的槽棒完成对齐，在通过驱动组件驱动收纳槽内的压板先收纳槽向外移动在沿着直线向下移动，对槽棒进行夹持，最后对侧板进行夹持固定，通过上述流程，在工艺加工中使用定位夹持装置快速、精确的完成槽棒和侧板的定位夹持过程。

作为本发明的进一步方案：所述第一动力组件包括连接在托板下方的滑动块，所述滑动块滑动在滑动槽下方开设的直线槽内，所述滑动槽下方开设的直线槽内转动连接有第二丝杆，所述安装块内固定有第二电机，所述第二电机通过传动组件驱动第二丝杆转动。

作为本发明的进一步方案：所述驱动组件包括设置在压板上方的移动板，所述移动板上固定有液压缸，所述液压缸的活动端穿过移动板与压板固定连接，所述移动板滑动连接在收纳槽内，所述移动板侧面设有连接板，所述收纳槽内固定有固定板，所述固定板与收纳槽之间转动连接有第三丝杆，所述连接板与第三丝杆螺纹连接，所述第三丝杆通过动力件驱动转动，动力件可以是动力电机。

通过上述技术方案：将压板的运动过程划分为直线升降阶段和直线出入阶段，直线升降阶段是为了能够使得第二插板能够顺利进出放置槽和连接槽，直线出入阶段是为了使得压板能够完全进入收纳槽避免压板阻挡槽棒从固定槽内取出。

作为本发明的进一步方案：所述侧板夹持件包括夹持块，所述夹持块上开设有卡槽，所述夹持块的卡槽内滑动连接有夹板，所述夹持块侧面螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆另一端转动连接在夹板上，所述夹持块内壁上设有若干垫片，所述夹持块内设有定位杆。

作为本发明的进一步方案：所述第二动力组件包括设置在底板上的导轨，所述夹持块下方连接有45，所述45滑动连接在导轨上，所述底板上方可转动的设置有与导轨平行的第一丝杆，所述第一丝杆通过第一电机驱动转动。

作为本发明的进一步方案：所述使用定位夹持装置固定槽棒和组合件的位置的过程中，一对侧板之间的间距为预设的加工间距的整数倍数。

通过上述技术方案：使得侧板固定后与槽棒的距离为预设的加工间距的整数倍数，然后在使用定位夹持装置调整侧板与槽棒的间距时，控制侧板移动预设的加工间距的整数倍数就可以避免侧板与槽棒在对齐过程中发生碰撞，保护零件。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过在焊接之前将槽棒和侧板的位置进行固定，在这个过程中，先是通过第一插板对槽棒进行角度上的调整，然后通过第一动力组件驱动放置在托板上的槽棒前后移动直到所有的槽棒完成对齐，在通过驱动组件驱动收纳槽内的压板先收纳槽向外移动在沿着直线向下移动，对槽棒进行夹持，最后对侧板进行夹持固定，通过上述流程，在工艺加工中使用定位夹持装置快速、精确的完成槽棒和侧板的定位夹持过程。

(2)本发明将压板的运动过程划分为直线升降阶段和直线出入阶段，直线升降阶段是为了能够使得第二插板能够顺利进出放置槽和连接槽，直线出入阶段是为了使得压板能够完全进入收纳槽避免压板阻挡槽棒从固定槽内取出。

(3)本发明将侧板固定后与槽棒的距离为预设的加工间距的整数倍数，然后在使用定位夹持装置调整侧板与槽棒的间距时，控制侧板移动预设的加工间距的整数倍数就可以避免侧板与槽棒在对齐过程中发生碰撞，保护零件。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明定位夹持装置的整体结构示意图；

图2是本发明定位夹持装置的第二动力组件安装结构示意图；

图3是本发明定位夹持装置的侧板夹持件安装结构示意图；

图4是本发明定位夹持装置的安装块剖面结构示意图；

图5是本发明定位夹持装置的第一动力组件安装结构示意图；

图6是本发明定位夹持装置的驱动组件安装结构示意图；

图7是本发明槽棒截面示意图。

附图标记说明：

10、侧板；11、槽棒；12、放置槽；13、连接槽；

20、安装块；21、固定槽；22、滑动槽；23、收纳槽；

30、底板；31、支撑柱；32、导轨；33、第一丝杆；34、第一电机；

40、夹持块；41、夹板；42、螺纹杆；43、垫片；44、定位杆；

50、托板；51、第一插板；52、滑动块；53、第二丝杆；54、第二电机；

60、压板；61、第二插板；62、移动板；63、液压缸；64、连接板；65、第三丝杆；66、固定板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7所示，在一个实施例中，提供了一种石英舟加工工艺，包括：

部品加工，对原材料进行加工获得部件，然后对部件进行精烧，退火和洗净；然后，从部件中获取石英钉和侧板10，将二者进行焊接获得组合件，再将组合件进行退火，消除部分应力；然后，从组合件中选取石英钉和侧板10，并焊接石英钉与侧板10获得组合件；然后，使用定位夹持装置固定槽棒11和组合件的位置，然后将槽棒11焊接固定到组合件上获得一级产品，并对一级产品进行退火，消除部分应力；然后，对一级产品进行打磨，喷砂和清洗获得成品，最后包装入库。

其中，部品加工加工中对槽棒11的加工步骤如下：

将槽棒11进行固定；然后，从槽棒11的一侧为起点，使用开槽机沿着槽棒11的轴线方向每隔一个预设的加工间距L加工一个放置槽12，需要说明的是放置槽12可以是片状结构也可以是菱形或者方形结构的部分；然后，在放置槽12下方加工一个辅助定位和槽棒11移动的连接槽13。

其中，在放置槽12为菱形或者方形的一部分时，放置槽12两侧边的夹角大小在45°-90°之间，夹角大小90°时放置槽12用于放置方形硅片，夹角大小在90°以下时用于放置菱形硅片，夹角大小需要大于45°以避免夹持过薄的硅片。

其中，连接槽13侧壁为直线状结构，连接槽13的底面深度大于放置槽12的最低点，连接槽13的截面尺寸小于放置槽12。

参考图1-图6，定位夹持装置可以包括安装块20，安装块20上开设有多个固定槽21，固定槽21底端形状与槽棒11的形状相贴合，固定槽21底部开设有滑动槽22，滑动槽22内滑动连接有托板50，托板50上方设有第一插板51，安装块20内设有驱动托板50在滑动槽22内滑动的第一动力组件，托板50上设有压板60，压板60下方设有第二插板61，固定槽21内壁上开设有收纳槽23，收纳槽23内设有带动压板60升降和出入收纳槽23的驱动组件，安装块20下方设有底板30，底板30上设有支撑安装块20的支撑柱31，安装块20两端对称设有一对用于对侧板10定位夹持的侧板10固定组件，侧板10夹持件下方设有设置在底板30上用于驱动其直线运动的第二动力组件。

通过上述技术方案：在焊接之前将槽棒11和侧板10的位置进行固定，在这个过程中，先是通过第一插板51对槽棒11进行角度上的调整，然后通过第一动力组件驱动放置在托板50上的槽棒11前后移动直到所有的槽棒11完成对齐，在通过驱动组件驱动收纳槽23内的压板60先收纳槽23向外移动在沿着直线向下移动，对槽棒11进行夹持，最后对侧板10进行夹持固定，通过上述流程，在工艺加工中使用定位夹持装置快速、精确的完成槽棒11和侧板10的定位夹持过程。

第一动力组件包括连接在托板50下方的滑动块52，滑动块52滑动在滑动槽22下方开设的直线槽内，滑动槽22下方开设的直线槽内转动连接有第二丝杆53，安装块20内固定有第二电机54，第二电机54通过传动组件驱动第二丝杆53转动。

驱动组件包括设置在压板60上方的移动板62，移动板62上固定有液压缸63，液压缸63的活动端穿过移动板62与压板60固定连接，移动板62滑动连接在收纳槽23内，移动板62侧面设有连接板64，收纳槽23内固定有固定板66，固定板66与收纳槽23之间转动连接有第三丝杆65，连接板64与第三丝杆65螺纹连接，第三丝杆65通过动力件驱动转动，动力件可以是动力电机。

通过上述技术方案：将压板60的运动过程划分为直线升降阶段和直线出入阶段，直线升降阶段是为了能够使得第二插板61能够顺利进出放置槽12和连接槽13，直线出入阶段是为了使得压板60能够完全进入收纳槽23避免压板60阻挡槽棒11从固定槽21内取出。

侧板10夹持件包括夹持块40，夹持块40上开设有卡槽，夹持块40的卡槽内滑动连接有夹板41，夹持块40侧面螺纹连接有螺纹杆42，螺纹杆42另一端转动连接在夹板41上，夹持块40内壁上设有若干垫片43，夹持块40内设有定位杆44。

第二动力组件包括设置在底板30上的导轨32，夹持块40下方连接有45，45滑动连接在导轨32上，底板30上方可转动的设置有与导轨32平行的第一丝杆33，第一丝杆33通过第一电机34驱动转动。

使用定位夹持装置固定槽棒11和组合件的位置的过程中，一对侧板10之间的间距为预设的加工间距L的整数倍数，需要说明的是，本方案在应用时，需要人工或者距离监测模块配合使用，在发现侧板10与槽棒11便边缘距离大于一个预设的加工间距L时就立刻控制第二驱动组件调整侧板10位置。

通过上述技术方案：使得侧板10固定后与槽棒11的距离为预设的加工间距L的整数倍数，然后在使用定位夹持装置调整侧板10与槽棒11的间距时，控制侧板10移动预设的加工间距L的整数倍数就可以避免侧板10与槽棒11在对齐过程中发生碰撞，保护零件。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种石英舟加工工艺，其特征在于，包括：

S1、部品加工，对原材料进行加工获得部件，然后对部件进行精烧，退火和洗净；

S2、从部件中获取石英钉和侧板(10)，将二者进行焊接获得组合件，再将组合件进行退火；

S3、使用定位夹持装置固定槽棒(11)和组合件的位置，然后将槽棒(11)焊接固定到组合件上获得一级产品，并对一级产品进行退火；

S4、对一级产品进行打磨，喷砂和清洗获得成品；

所述定位夹持装置包括安装块(20)，所述安装块(20)上开设有多个固定槽(21)，所述固定槽(21)底端形状与槽棒(11)的形状相贴合，所述固定槽(21)底部开设有滑动槽(22)，所述滑动槽(22)内滑动连接有托板(50)，所述托板(50)上方设有第一插板(51)，所述安装块(20)内设有驱动托板(50)在滑动槽(22)内滑动的第一动力组件，所述托板(50)上设有压板(60)，所述压板(60)下方设有第二插板(61)，所述固定槽(21)内壁上开设有收纳槽(23)，所述收纳槽(23)内设有带动压板(60)升降和出入收纳槽(23)的驱动组件，所述安装块(20)下方设有底板(30)，所述底板(30)上设有支撑安装块(20)的支撑柱(31)，所述安装块(20)两端对称设有一对用于对侧板(10)定位夹持的侧板(10)固定组件，所述侧板(10)夹持件下方设有设置在底板(30)上用于驱动其直线运动的第二动力组件；

所述第一动力组件包括连接在托板(50)下方的滑动块(52)，所述滑动块(52)滑动在滑动槽(22)下方开设的直线槽内，所述滑动槽(22)下方开设的直线槽内转动连接有第二丝杆(53)，所述安装块(20)内固定有第二电机(54)，所述第二电机(54)通过传动组件驱动第二丝杆(53)转动；

所述驱动组件包括设置在压板(60)上方的移动板(62)，所述移动板(62)上固定有液压缸(63)，所述液压缸(63)的活动端穿过移动板(62)与压板(60)固定连接，所述移动板(62)滑动连接在收纳槽(23)内，所述移动板(62)侧面设有连接板(64)，所述收纳槽(23)内固定有固定板(66)，所述固定板(66)与收纳槽(23)之间转动连接有第三丝杆(65)，所述连接板(64)与第三丝杆(65)螺纹连接，所述第三丝杆(65)通过动力件驱动转动。

2.根据权利要求1所述的一种石英舟加工工艺，其特征在于，所述部品加工中对槽棒(11)的加工步骤如下：

将槽棒(11)进行固定；

从槽棒(11)的一侧为起点，使用开槽机沿着槽棒(11)的轴线方向每隔一个预设的加工间距加工一个放置槽(12)；

在放置槽(12)下方加工一个辅助定位和槽棒(11)移动的连接槽(13)。

3.根据权利要求2所述的一种石英舟加工工艺，其特征在于，所述放置槽(12)两侧边的夹角大小在45°-90°之间。

4.根据权利要求2所述的一种石英舟加工工艺，其特征在于，所述连接槽(13)侧壁为直线状结构，所述连接槽(13)的底面深度大于放置槽(12)的最低点，所述连接槽(13)的截面尺寸小于放置槽(12)。

5.根据权利要求1所述的一种石英舟加工工艺，其特征在于，所述侧板(10)夹持件包括夹持块(40)，所述夹持块(40)上开设有卡槽，所述夹持块(40)的卡槽内滑动连接有夹板(41)，所述夹持块(40)侧面螺纹连接有螺纹杆(42)，所述螺纹杆(42)另一端转动连接在夹板(41)上，所述夹持块(40)内壁上设有若干垫片(43)，所述夹持块(40)内设有定位杆(44)。

6.根据权利要求5所述的一种石英舟加工工艺，其特征在于，所述第二动力组件包括设置在底板(30)上的导轨(32)，所述夹持块(40)下方连接有滑块(45)，所述滑块(45)滑动连接在导轨(32)上，所述底板(30)上方可转动的设置有与导轨(32)平行的第一丝杆(33)，所述第一丝杆(33)通过第一电机(34)驱动转动。

7.根据权利要求2所述的一种石英舟加工工艺，其特征在于，所述使用定位夹持装置固定槽棒(11)和组合件的位置的过程中，一对侧板(10)之间的间距为预设的加工间距的整数倍数。