CN116442084A - 小型石墨卡瓣打磨生产线 - Google Patents

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陈进斌
于飞
张泽宇
王小军
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Abstract

一种小型石墨卡瓣打磨生产线包括输送机构、石墨夹具、打磨装置,所述输送机构的上端与石墨夹具固定连接,打磨装置位于石墨夹具的正上方,所述石墨夹具包括底座、盖板,所述底座的一侧与盖板的一侧铰接,底座上设有放置石墨卡瓣的凸台,盖板上设有加工槽,打磨时,卡瓣的打磨面的底部与加工槽的上表面平齐,所述打磨装置设置在输送机构的正上方,输送机构能够将石墨夹具移动至打磨装置的正下方。本发明的小型石墨卡瓣打磨生产线在使用时,只需要人工取放石墨卡瓣即可,相对于现有技术的打磨装置,本发明不需要再控制石墨夹具或打磨头的往复移动,因此能够有效降低操作人员的劳动强度,提升打磨效率以及打磨过程中的安全性。

Description

小型石墨卡瓣打磨生产线
技术领域
本发明涉及单晶硅生产技术领域,尤其涉及一种小型石墨卡瓣打磨生产线。
背景技术
石墨三件套用于多晶硅还原炉内的芯棒的固定。石墨三件套有卡瓣、卡帽以及底座。芯棒插入到石墨三件套的卡瓣后,气态的三氯氢硅和氢气在还原炉内发生反应,生成的高纯度硅就会熔覆在芯棒上,使芯棒生长。芯棒要与卡瓣结合的非常紧密,芯棒的截面是什么形状,卡瓣内壁就要是什么形状。其中,四棱柱状的芯棒由于加工和运输都非常方便,采购成本较圆柱状的芯棒采购成本低,在多晶硅还原炉内使用较多。因此,相应的,卡瓣内壁就要是平的。卡瓣的内壁一般是通过一个石墨块钻孔形成。沿着石墨块通孔轴心切割成两到四份,就形成了对应数量的卡瓣。因此,卡瓣的内壁初始是弧形的,需要打磨之后变成平的。现有技术中,卡瓣的打磨过程如下:先将卡瓣平放在弧形的工作台上,之后通过四爪卡盘将卡瓣的四个侧面固定,且四爪卡盘低于卡瓣的打磨面,最后通过磨具将卡瓣打磨平。这种方式需要反复操作四爪卡盘,加工效率比较低、长时间需要消耗较多精力。同时,由于固定卡瓣时,要远离磨具,因此需要让四爪卡盘水平移动。四爪卡盘一般比较笨重,因此,操作时也比较耗费体力。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种小型石墨卡瓣打磨生产线,以减少操作人员的动作,提高石墨卡瓣的工作效率,降低工作人员劳动强度。
一种小型石墨卡瓣打磨生产线包括输送机构、石墨夹具、打磨装置,所述输送机构的上端与石墨夹具固定连接,打磨装置位于石墨夹具的正上方,所述石墨夹具包括底座、盖板,所述底座的一侧与盖板的一侧铰接,底座上设有放置石墨卡瓣的凸台,盖板上设有加工槽,打磨时,卡瓣的打磨面的底部与加工槽的上表面平齐,所述打磨装置设置在输送机构的正上方,输送机构能够将石墨夹具移动至打磨装置的正下方。
有益效果:本发明的小型石墨卡瓣打磨生产线在使用时,只需要人工取放石墨卡瓣即可,操作极为简单,随着石墨夹具在输送机构上的移动,打磨装置将石墨卡瓣的弧面打磨平整,相对于现有技术的打磨装置,本发明不需要再控制石墨夹具或打磨头的往复移动,因此能够有效降低操作人员的劳动强度,提升打磨效率以及打磨过程中的安全性。
附图说明
图1为本发明的小型石墨卡瓣打磨生产线的结构示意图。
图2为图1的局部放大图。
图3为本发明的小型石墨卡瓣打磨生产线的截面图。
图4为本发明的小型石墨卡瓣打磨生产线的另一角度的截面图。
图5为图4的局部放大图。
图6为本发明的石墨夹具的结构示意图。
图7为本发明的石墨夹具的底座的结构示意图。
图中:小型石墨卡瓣打磨生产线10、输送机构20、载物台201、限位辊轮2011、环形限位轨道202、传动链条203、石墨夹具30、底座301、弧形底槽3011、挡块3012、凸台3013、盖板302、加工槽3021、限位块3022、弹簧限位槽3023、打磨装置40、机床401、铣刀402、密封罩403、负压吸附机构404、工作台50、卡瓣60。
实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
请参看图1至图5,一种小型石墨卡瓣打磨生产线10包括输送机构20、石墨夹具30、打磨装置40,所述输送机构20的上端与石墨夹具30固定连接,打磨装置40位于石墨夹具30的正上方,所述石墨夹具30包括底座301、盖板302,所述底座301的一侧与盖板302的一侧铰接,底座301上设有放置石墨卡瓣的凸台3013,盖板302上设有加工槽3021,打磨时,卡瓣的打磨面的底部与加工槽3021的上表面平齐,所述打磨装置40设置在输送机构20的正上方,输送机构20能够将石墨夹具30移动至打磨装置40的正下方。
本发明的输送机构20用于移动石墨夹具30。石墨夹具30是固定在输送机构20上的。在输送机构20上设置多个能够放置石墨夹具30的平台,每个平台对应固定一个石墨夹具30。平台与石墨夹具30之间可以通过螺栓固定连接。操作人员将石墨卡瓣放置在石墨夹具30上,在底座301和盖板302盖合之后,石墨卡瓣的打磨面就暴露在盖板302的加工槽3021的上方。对着输送机构20的移动,石墨夹具30逐渐靠近打磨装置40,直至石墨夹具30抵达打磨装置40的正下方时,打磨端对石墨卡瓣的打磨面进行打磨。为了减少打磨工序,打磨装置40的打磨端与盖板302的上表面平齐,如此,就直接能够将石墨卡瓣打磨到位。随着输送机构20的继续移动,石墨夹具30逐渐从打磨装置40的正下方移出。之后打开盖板302,将石墨夹具30取出即可。
请参看图6和图7,在一较佳实施方式中,所述底座301设有放置卡瓣60的弧形底槽3011,弧形底槽3011与待加工的卡瓣的外弧面贴合,弧形底槽3011倾斜设置,以使放置后的卡瓣的加工面水平;所述底座301还设有挡块3012,挡块3012位于卡瓣的后端,以防止卡瓣向下滑动;所述加工槽3021的两侧设有限位块3022,当盖板302合住时,限位块3022的内侧面与卡瓣贴合,以防止打磨过程中卡瓣切向移动。
底座301用于放置卡瓣并限制卡瓣向下移动。底座301的底面为弧形,如果没有盖板302,那么在打磨时,卡瓣在磨具的挤压力作用下,将可能会沿着弧面的切向方向移动,尤其是打磨的中心发生偏移,必然会导致卡瓣移动。在盖板302盖合后,卡瓣的两侧受到限位块3022的保护,打磨过程就不会发生移动。实际上,盖板302在盖合后,其与底座301形成的空间除了加工面,其它部位与卡瓣的形状基本吻合。如此,在打磨过程中,磨具只要将加工面磨平即可。
在一较佳实施方式中,所述底座301和盖板302的一侧设有销孔,底座301与盖板302销接。
在一较佳实施方式中,还包括扭力弹簧,所述扭力弹簧套设在销轴上,以使盖板302自动回弹。如此,石墨夹具30在通过打磨装置40时,盖板302被压住,当流水线离开压紧装置时,盖板302自动打开。不需要人工参与,节省了人工。
在一较佳实施方式中,底座301或盖板302上设有弹簧限位槽3023,弹簧限位槽3023位于扭力弹簧的两侧,以防止扭力弹簧沿着轴线方向滑动,底座301和盖板302的表面还设有凹槽,扭力弹簧的杆体位于凹槽中。
在一较佳实施方式中,所述底座301的中部设有凸台3013,弧形底槽3011位于凸台3013上,凸台3013的两侧为坡面,凸台3013的坡度与石墨卡瓣的坡度相同,相应的,盖合后,限位块3022的内侧表面与凸台3013的坡面相接触,以使盖板302支撑在凸台3013上,减少或防止卡瓣受到盖板302的挤压力。
在一较佳实施方式中,所述限位块3022的内侧还设有橡胶垫,橡胶垫与限位块3022粘接,以在盖合后保护卡瓣。
为了提高石墨卡瓣的打磨效率,在一较佳实施方式中,所述输送机构20整体为环形,相应的,小型石墨卡瓣打磨生产线10设有两个打磨装置40,两个打磨装置40关于中心对称。
具体的,所述输送机构20包括载物台201、环形限位轨道202、传动链条203、驱动机构,所述载物台201的上端与石墨夹具30固定连接,载物台201的下端与环形限位轨道202卡合连接,载物台201的下端还与传动链条203固定连接,以通过传动链条203带动载物台201移动,传动链条203与驱动机构啮合连接。
在一较佳实施方式中,所述驱动机构包括驱动电机、驱动齿轮,所述驱动电机的转轴与驱动齿轮套设连接,驱动齿轮与传动链条203啮合连接。
在一较佳实施方式中,所述载物台201的下端的两侧设有两组限位辊轮2011,两组限位辊轮2011卡在环形限位轨道202的两侧,实现载物台201与环形限位轨道202的卡合。限位辊轮2011的切面与环形限位轨道202接触,载物台201在移动过程中,限位辊轮2011沿着环形限位轨道202同步滚动,从而能够减小载物台201移动过程中的阻力。
对于石墨卡瓣,可采用砂轮打磨,但是砂轮打磨过程中,受到石墨卡瓣的质地影响会发生凹凸不平的现象。因此,在一较佳实施方式中,所述打磨装置40包括机床401、铣刀402、密封罩403、负压吸附机构404,所述机床401的一侧与铣刀402的上端固定连接,铣刀402竖直向下悬空且位于输送机构20的正上方,当石墨夹具30被输送至打磨装置40的下方时,铣刀402与石墨夹具30的加工槽3021的上表面平齐,所述密封罩403的上端与机床401固定连接,负压吸附机构404与密封罩403连通,以将打磨后的石墨粉尘吸走。
所述的密封罩403,实际处于不完全密封状态,它起到的作用有两个,一个作用是防止石墨粉尘的逸散,另一个作用是使打磨处于相对封闭的环境中,如此,负压吸附机构404在工作时,能够降低其功耗。同时,当盖板302处于打开状态时,密封罩403还能够将盖板302盖住,减少了操作人员的动作。
本发明的小型石墨卡瓣打磨生产线10在使用时,由于是人工实现石墨卡瓣60的取放,而取放节奏比较快,为了提高操作人员的舒适度,在一较佳实施方式中,所述小型石墨卡瓣打磨生产线10还包括工作台50,所述工作台50能够放置打磨前和打磨后的石墨卡瓣。工作台50旁边放置有两个座椅,两个打磨装置40之间分别设有一个座椅。由于输送机构20是环形的,且设有两个打磨装置40。在石墨卡瓣被打磨完成后,输送至操作人员的工位时,操作人员先将打磨好的石墨卡瓣取下,再将未打磨的石墨卡瓣放到该石墨夹具30上。随着输送机构20的移动,石墨夹具30再被输送至下一个打磨装置40上进行打磨。相对于现有的石墨卡瓣的打磨装置40,本发明的小型石墨卡瓣打磨生产线10能够减少操作人员的动作,提高石墨卡瓣的打磨效率。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种小型石墨卡瓣打磨生产线,其特征在于:包括输送机构、石墨夹具、打磨装置,所述输送机构的上端与石墨夹具固定连接,打磨装置位于石墨夹具的正上方,所述石墨夹具包括底座、盖板,所述底座的一侧与盖板的一侧铰接,底座上设有放置石墨卡瓣的凸台,盖板上设有加工槽,打磨时,卡瓣的打磨面的底部与加工槽的上表面平齐,所述打磨装置设置在输送机构的正上方,输送机构能够将石墨夹具移动至打磨装置的正下方。
2.如权利要求1所述的小型石墨卡瓣打磨生产线,其特征在于:所述底座设有放置卡瓣的弧形底槽,弧形底槽与待加工的卡瓣的外弧面贴合,弧形底槽倾斜设置,以使放置后的卡瓣的加工面水平;所述底座还设有挡块,挡块位于卡瓣的后端,以防止卡瓣向下滑动;所述加工槽的两侧设有限位块,当盖板合住时,限位块的内侧面与卡瓣贴合,以防止打磨过程中卡瓣切向移动。
3.如权利要求1所述的小型石墨卡瓣打磨生产线,其特征在于:所述底座和盖板的一侧设有销孔,底座与盖板通过销轴连接,销轴上还设有扭力弹簧,以使盖板自动回弹。
4.如权利要求3所述的小型石墨卡瓣打磨生产线,其特征在于:所述底座或盖板上设有弹簧限位槽,弹簧限位槽位于扭力弹簧的两侧,以防止扭力弹簧沿着轴线方向滑动,底座和盖板的表面还设有凹槽,扭力弹簧的杆体位于凹槽中。
5.如权利要求1所述的小型石墨卡瓣打磨生产线,其特征在于:所述底座的中部设有凸台,弧形底槽位于凸台上,凸台的两侧为坡面,凸台的坡度与石墨卡瓣的坡度相同,相应的,盖合后,限位块的内侧表面与凸台的坡面相接触,以使盖板支撑在凸台上,减少或防止卡瓣受到盖板的挤压力。
6.如权利要求1所述的小型石墨卡瓣打磨生产线,其特征在于:所述输送机构包括载物台、环形限位轨道、传动链条、驱动机构,所述载物台的上端与石墨夹具固定连接,载物台的下端与环形限位轨道卡合连接,载物台的下端还与传动链条固定连接,以通过传动链条带动载物台移动,传动链条与驱动机构啮合连接。
7.如权利要求6所述的小型石墨卡瓣打磨生产线,其特征在于:所述载物台的下端的两侧设有两组限位辊轮,两组限位辊轮卡在环形限位轨道的两侧。
8.如权利要求1所述的小型石墨卡瓣打磨生产线,其特征在于:所述打磨装置包括机床、铣刀、密封罩、负压吸附机构,所述机床的一侧与铣刀的上端固定连接,铣刀竖直向下悬空且位于输送机构的正上方,当石墨夹具被输送至打磨装置的下方时,铣刀与石墨夹具的加工槽的上表面平齐,所述密封罩的上端与机床固定连接,负压吸附机构与密封罩连通,以将打磨后的石墨粉尘吸走。
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