CN117507150A - 一种石墨舟片自动加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于石墨舟片技术领域，具体的说是一种石墨舟片自动加工系统，包括锯床，还包括用于对石墨舟片进行粗磨、半精磨、精磨的第一砂光机、第二砂光机、第三砂光机，本发明实现了自动对毛坯料进行磨削、三道正反面砂光并输送的从石墨毛坯到砂光的加工过程，由于整个自动加工系统的每道工序均确定了相应的工序必达参数，用以保证其磨削的平面度的cpk>1.67，砂光的粗糙度cpk>1.33，该自动加工系统的发明且运行成功，除了降低了人力成本、也使得每条产线的砂光机的台数至少减少了2台以上；更是由于引进了cpk的概念，加上本自动系统在机器人抓取机构上所运用的先正压吹尘再负压吸附及舟片两面砂光所运用的翻转机构，都为该系统稳定运行提供了可靠保障。

Description

一种石墨舟片自动加工系统

技术领域

本发明属于石墨舟片技术领域，具体的说是一种石墨舟片自动加工系统。

背景技术

太阳能硅片的生产加工中有一道工序叫做PECVD镀膜，其作用是提高硅片的太阳能转化率，这个工序就用到石墨舟，把硅片放到石墨舟中，经过一定的条件产生化学反映，在硅片表面镀上一层膜，石墨舟片是组成石墨舟的重要组成部分；

对于石墨舟片的生产，一般工艺过程包括开料、锯片、砂光以及精加工；具体地，首先开料获取指定尺寸的石墨块，接着对石墨块进行锯片加工，形成多个单独的石墨片，该石墨片较薄，厚度一般在2.5～3mm之间，再逐一对石墨片进行砂光和打孔及加工，从而获得半成品的石墨舟片，最终通过内型腔和外形等精加工后，获得石墨舟片成品。

现有的石墨舟片在加工时，都是采用非自动化线，人工参与的操作较多，砂光机反复作业，导致无法保证了精准性和准确度，导致整个非自动化线的效率低。

为此，本发明提供一种石墨舟片自动加工系统。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种石墨舟片自动加工系统，包括锯床，所述锯床上端设置有切片机构，包括用于对石墨舟片进行输送的输送机构，还包括用于对石墨舟片进行粗磨、半精磨、精磨的第一砂光机、第二砂光机、第三砂光机，所述锯床上端放置有毛坯料；

所述第一砂光机、第二砂光机、第三砂光机上端分别设置有粗磨机构、半精磨机构、精磨机构；

还包括用于对石墨舟片加工成型的雕刻机。

优选的，所述切片机构包括固定连接于锯床上端的第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆活塞端固定连接有第一凹槽板，所述第一凹槽板前后两侧均滑动连接有第一夹持板，所述第一夹持板左端螺纹连接有第一双向螺纹杆，所述第一双向螺纹杆两端均转动连接于第一凹槽板，所述第一凹槽板前端固定连接有第一电机，所述第一电机输出端与第一双向螺纹杆固定相连。

优选的，所述锯床上端前后两侧均固定连接有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆活塞端固定连接有刀片罩，所述刀片罩中部转动设置有刀片，所述刀片罩左端面中部固定连接有第二电机，所述第二电机输出端与刀片固定相连。

优选的，所述锯床上端设置有机械手机构，所述机械手机构包括固定连接于锯床上端的导向板，所述导向板利用凹槽嵌入有导向柱并与其滑动相连，所述导向柱前端面固定连接有L型板，所述L型板右端固定连接有气泵，所述气泵进气端连通有气管，所述气管下端设置有吸盘。

优选的，所述导向板前端面中部固定连接有第三电机，所述第三电机输出端通过销轴固定连接有滑槽杆，所述导向柱插入至滑槽杆并与其滑动相连，所述导向柱后端固定连接有滑套，所述滑套滑动连接有L型杆，所述L型杆下端滑动连接于导向板。

优选的，所述输送机构包括输送轨道一、输送轨道二、输送轨道三，输送轨道四，所述输送轨道一、输送轨道二、输送轨道三、输送轨道四从左至右依次排布。

优选的，所述机械手机构设置于第一砂光机、第二砂光机、第三砂光机上端。

优选的，所述第一砂光机、第二砂光机、第三砂光机上均设置有翻面机构。

优选的，所述翻面机构包括滑动连接于第一砂光机、第二砂光机、第三砂光机前端的升降板，所述第一砂光机、第二砂光机、第三砂光机下端均固定连接有第三电动伸缩杆，所述第三电动伸缩杆活塞端与升降板固定相连，所述升降板上端转动设置有第二凹槽板，所述升降板前端面上侧固定连接有第四电机，所述第四电机输出端与第二凹槽板固定相连，所述第二凹槽板前后两侧均滑动连接有第二夹持板，所述第二夹持板均螺纹连接有第二双向螺纹杆，所述第二凹槽板后端固定连接有第五电机，所述第五电机输出端与第二双向螺纹杆固定相连。

优选的，所述第一砂光机和第二砂光机之间设置有抽检台，所述第三砂光机和雕刻机之间设置有抽检台。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种石墨舟片自动加工系统，通过将毛坯料放置在锯床上端，并使毛坯料左端与第一凹槽板右端贴合，然后启动第一电机带动第一双向螺纹杆转动，即可使前后两侧的第一夹持板同时反向滑动，即可将毛坯料夹持住，然后启动第一电动伸缩杆带动第一凹槽板向右移动，使毛坯料对准刀片，然后同时启动第二电机和第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆带动刀片罩下降，并在第二电机带动刀片的转动下，来对将毛坯料切割成单片，并且，切割后的单片会倾倒，然后启动第三电机先逆时针转动再顺时针转动，即可使滑槽杆先逆时针转动，当滑槽杆逆时针转动时，即可使导向柱在导向板的凹槽处滑动，使导向柱先向左移动再下降，使L型板带动吸盘下降并与单片接触，利用气泵所产生的负压，即可利用吸盘将单片吸附住，然后再使滑槽杆顺时针转动，即可使导向柱向上升再向右移动，使单片先抬起，再移动至右侧，使单片处于输送轨道一上方，即可完成对毛坯料的切片以及单片输送工作，从而省去了人工对毛坯料进行切片并输送的过程，较为省力高效，降低了人力成本。

2.本发明所述的一种石墨舟片自动加工系统，通过利用输送轨道一、输送轨道二、输送轨道三、输送轨道四从左至右的依次排布、回程输送轨道一、回程输送轨道二，来使单片切割完成后，经输送轨道一输送至第一砂光机进端，然后经第一砂光机出端的机械手机构将经过粗磨的单片翻转后，放置在回程输送轨道，重复上一动作后磨单片B面，再使单片可输送至第二砂光机，单片经第二砂光机的半精磨后，再将单片放置在输送轨道三上端，使单片输送至第三砂光机进端，经精磨后，再次经机械手机构将单片翻转后送至回程输送轨道二，重复上述动作后再放置在输送轨道四，使单片经输送轨道四后到达雕刻机，进行加工成型，从而可对粗磨、半精磨、精磨后的单片起到一个自动抓取、翻转并输送的效果，使单片可自行进入下一工序，整个过程较为快速高效。

3.本发明所述的一种石墨舟片自动加工系统，通过单片处于第一砂光机、第二砂光机、第三砂光机进端时，可利用第五电机带动第二双向螺纹杆转动，使前后两侧的第二夹持板相互靠近，即可将单片夹持住，然后启动第三电动伸缩杆带动升降板上升，使单片升高，然后在第四电机的作用下使第二凹槽板转动，即可使单片翻转，对单片的两面进行粗磨、半精磨、粗磨，从而可对单片起到一个自动翻面效果，进而省去了人工手动进行翻面的过程，较为高效。

本发明实现了自动对毛坯料进行磨削、三道正反面砂光并输送的从石墨毛坯到砂光的加工过程，由于整个自动加工系统的每道工序均确定了相应的工序必达参数，用以保证其磨削的平面度的cpk>1.67，砂光的粗糙度cpk>1.33，该自动加工系统的发明且运行成功，除了降低了人力成本、也使得每条产线的砂光机的台数至少减少了2台以上；更是由于引进了cpk的概念，加上本自动系统在机器人抓取机构上所运用的先正压吹尘再负压吸附及舟片两面砂光所运用的翻转机构，都为该系统稳定运行提供了可靠保障。

终上所述，该系统在节约人力成本、硬件投入成本、减少场地的使用面积、减少物流搬运的时间及距离、质量保证、可靠性运行方面都进行了深入的研究，实为一种较为高效的石墨舟片加工自动系统。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明立体结构示意图；

图2是本发明局部立体结构示意图一；

图3是图2中A处局部放大图；

图4是本发明局部立体结构示意图二；；

图5是图4中B处局部放大图；

图6是本发明局部立体结构示意图三；

图7是图6中C处局部放大图；

图8是图6中D处局部放大图；

图9是本发明局部立体结构示意图四。

图中：1、锯床；2、输送轨道一；3、输送轨道二；4、输送轨道三；5、输送轨道四；6、雕刻机；7、粗磨机构；8、第一砂光机；9、第二砂光机；10、第三砂光机；11、毛坯料；12、第一电动伸缩杆；13、第一凹槽板；14、第一夹持板；15、第一双向螺纹杆；16、第一电机；17、第二电动伸缩杆；18、刀片罩；19、第二电机；20、刀片；21、导向板；22、第三电机；23、导向柱；24、吸盘；25、气管；26、气泵；27、L型板；28、滑槽杆；29、L型杆；30、滑套；31、第三电动伸缩杆；32、升降板；33、第四电机；34、第二凹槽板；35、第二夹持板；36、第二双向螺纹杆；37、第五电机；38、精磨机构；39、半精磨机构。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1-图9，本发明提供一种技术方案：一种石墨舟片自动加工系统，包括锯床1，所述锯床1上端设置有切片机构，包括用于对石墨舟片进行输送的输送机构，还包括用于对石墨舟片进行粗磨、半精磨、精磨的第一砂光机8、第二砂光机9、第三砂光机10，所述锯床1上端放置有毛坯料11；

所述第一砂光机8、第二砂光机9、第三砂光机10进端分别设置有粗磨机构7、半精磨机构39、精磨机构38；

还包括用于对石墨舟片加工成型的雕刻机6

本实施例中，如图1-图5所示，所述切片机构包括固定连接于锯床1上端的第一电动伸缩杆12，所述第一电动伸缩杆12活塞端固定连接有第一凹槽板13，所述第一凹槽板13前后两侧均滑动连接有第一夹持板14，所述第一夹持板14左端螺纹连接有第一双向螺纹杆15，所述第一双向螺纹杆15两端均转动连接于第一凹槽板13，所述第一凹槽板13前端固定连接有第一电机16，所述第一电机16输出端与第一双向螺纹杆15固定相连；

所述锯床1上端前后两侧均固定连接有第二电动伸缩杆17，所述第二电动伸缩杆17活塞端固定连接有刀片罩18，所述刀片罩18中部转动设置有刀片20，所述刀片罩18左端面中部固定连接有第二电机19，所述第二电机19输出端与刀片20固定相连；

所述锯床1上端设置有机械手机构，所述机械手机构包括固定连接于锯床1上端的导向板21，所述导向板21利用凹槽嵌入有导向柱23并与其滑动相连，所述导向柱23前端面固定连接有L型板27，所述L型板27右端固定连接有负压发生器26，所述负压发生器26进气端连通有气管25，所述气管25下端设置有吸盘24；

所述导向板21前端面中部固定连接有第三电机22，所述第三电机22输出端通过销轴固定连接有滑槽杆28，所述导向柱23插入至滑槽杆28并与其滑动相连，所述导向柱23后端固定连接有滑套30，所述滑套30滑动连接有L型杆29，所述L型杆29下端滑动连接于导向板21；

具体的，通过将毛坯料11放置在锯床1上端，并使毛坯料11左端与第一凹槽板13右端贴合，然后启动第一电机16带动第一双向螺纹杆15转动，即可使前后两侧的第一夹持板14同时反向滑动，即可将毛坯料11夹持住，然后启动第一电动伸缩杆12带动第一凹槽板13向右移动，使毛坯料11对准刀片20，然后同时启动第二电机19和第二电动伸缩杆17，第二电动伸缩杆17带动刀片罩18下降，并在第二电机19带动刀片20的转动下，来对将毛坯料11切割成单片，并且，切割后的单片会倾倒，然后启动第三电机22先逆时针转动再顺时针转动，即可使滑槽杆28先逆时针转动，当滑槽杆28逆时针转动时，即可使导向柱23在导向板21的凹槽处滑动，使导向柱23先向左移动再下降，使L型板27带动吸盘24下降并与单片接触，利用气泵26所产生的负压，即可利用吸盘24将单片吸附住，然后再使滑槽杆28顺时针转动，即可使导向柱23向上升再向右移动，使单片先抬起，再移动至右侧，使单片处于输送轨道一2上方，即可完成对毛坯料11的切片以及单片输送工作，从而省去了人工对毛坯料11进行切片并输送的过程，较为省力高效，降低了人力成本。

本实施例中，如图1、图6、图9所示，所述输送机构包括输送轨道一2、输送轨道二3、输送轨道三4，输送轨道四5，所述输送轨道一2、输送轨道二3、输送轨道三4、输送轨道四5从左至右依次排布；

所述机械手机构设置于第一砂光机8、第二砂光机9、第三砂光机10进端；

具体的，利用输送轨道一2、输送轨道二3、输送轨道三4、输送轨道四5从左至右的依次排布，来使单片切割完成后，经输送轨道一2输送至第一砂光机8进端，然后经第一砂光机8进端的机械手机构将经过粗磨的单片放置在输送轨道二3，使单片可输送至第二砂光机9，单片经第二砂光机9的半精磨后，再经机械手机构将单片放置在输送轨道三4上端，使单片输送至第三砂光机10上端，经精磨后，再次经机械手机构将单片放置在输送轨道四5，使单片经输送轨道四5后到达雕刻机6，进行加工成型，从而可对粗磨、半精磨、精磨后的单片起到一个自动抓取并输送的效果，使单片可自行进入下一工序，整个过程较为快速高效。

本实施例中，如图1、图7、图8所示，所述第一砂光机8、第二砂光机9、第三砂光机10上均设置有翻面机构；

所述翻面机构包括滑动连接于第一砂光机8、第二砂光机9、第三砂光机10前端的升降板32，所述第一砂光机8、第二砂光机9、第三砂光机10下端均固定连接有第三电动伸缩杆31，所述第三电动伸缩杆31活塞端与升降板32固定相连，所述升降板32上端转动设置有第二凹槽板34，所述升降板32前端面上侧固定连接有第四电机33，所述第四电机33输出端与第二凹槽板34固定相连，所述第二凹槽板34前后两侧均滑动连接有第二夹持板35，所述第二夹持板35均螺纹连接有第二双向螺纹杆36，所述第二凹槽板34后端固定连接有第五电机37，所述第五电机37输出端与第二双向螺纹杆36固定相连；

具体的，通过单片处于第一砂光机8、第二砂光机9、第三砂光机10上端时，可利用第五电机37带动第二双向螺纹杆36转动，使前后两侧的第二夹持板35相互靠近，即可将单片夹持住，然后启动第三电动伸缩杆31带动升降板32上升，使单片升高，然后在第四电机33的作用下使第二凹槽板34转动，即可使单片翻转，对单片的两面进行粗磨、半精磨、粗磨，从而可对单片起到一个自动翻面效果，进而省去了人工手动进行翻面的过程，较为高效。

本实施例中，如图1所示，所述第一砂光机8和第二砂光机9之间设置有抽检台，所述第三砂光机10和雕刻机6之间设置有抽检台；

具体的，在完成一定数量两面精磨后，通过另一机械人抓手进行人工抽检，从而更便于检测产品的板厚，平面度，粗糙度等。

工作原理：将毛坯料11放置在锯床1上端，并使毛坯料11左端与第一凹槽板13右端贴合，然后启动第一电机16带动第一双向螺纹杆15转动，即可使前后两侧的第一夹持板14同时反向滑动，即可将毛坯料11夹持住，然后启动第一电动伸缩杆12带动第一凹槽板13向右移动，使毛坯料11对准刀片20，然后同时启动第二电机19和第二电动伸缩杆17，第二电动伸缩杆17带动刀片罩18下降，并在第二电机19带动刀片20的转动下，来对将毛坯料11切割成单片，并且，切割后的单片会倾倒，然后启动第三电机22先逆时针转动再顺时针转动，即可使滑槽杆28先逆时针转动，当滑槽杆28逆时针转动时，即可使导向柱23在导向板21的凹槽处滑动，使导向柱23先向左移动再下降，使L型板27带动吸盘24下降并与单片接触，利用气泵26所产生的负压，即可利用吸盘24将单片吸附住，然后再使滑槽杆28顺时针转动，即可使导向柱23向上升再向右移动，使单片先抬起，再移动至右侧，使单片处于输送轨道一2上方，即可完成对毛坯料11的切片以及单片输送工作，从而省去了人工对毛坯料11进行切片并输送的过程，较为省力高效，降低了人力成本；利用输送轨道一2、输送轨道二3、输送轨道三4、输送轨道四5从左至右的依次排布，来使单片切割完成后，经输送轨道一2输送至第一砂光机8上端，然后利用粗磨机构7进行粗磨工作，然后经第一砂光机8上端的机械手机构将经过粗磨的单片放置在输送轨道二3，使单片可输送至第二砂光机9，单片经第二砂光机9的半精磨后，再经机械手机构将单片放置在输送轨道三4上端，使单片输送至第三砂光机10上端，经精磨后，再次经机械手机构将单片放置在输送轨道四5，使单片经输送轨道四5后到达雕刻机6，进行加工成型，从而可对粗磨、半精磨、精磨后的单片起到一个自动抓取并输送的效果，使单片可自行进入下一工序，整个过程较为快速高效；当单片处于第一砂光机8、第二砂光机9、第三砂光机10上端时，可利用第五电机37带动第二双向螺纹杆36转动，使前后两侧的第二夹持板35相互靠近，即可将单片夹持住，然后启动第三电动伸缩杆31带动升降板32上升，使单片升高，然后在第四电机33的作用下使第二凹槽板34转动，即可使单片翻转，对单片的两面进行粗磨、半精磨、粗磨，从而可对单片起到一个自动翻面效果，进而省去了人工手动进行翻面的过程，较为高效，本发明实现了自动对毛坯料进行磨削、三道正反面砂光并输送的从石墨毛坯到砂光的加工过程，由于整个自动加工系统的每道工序均确定了相应的工序必达参数，用以保证其磨削的平面度的cpk>1.67，砂光的粗糙度cpk>1.33，该自动加工系统的发明且运行成功，除了降低了人力成本、也使得每条产线的砂光机的台数至少减少了2台以上；更是由于引进了cpk的概念，加上本自动系统在机器人抓取机构上所运用的先正压吹尘再负压吸附及舟片两面砂光所运用的翻转机构，都为该系统稳定运行提供了可靠保障；终上所述，该系统在节约人力成本、硬件投入成本、减少场地的使用面积、减少物流搬运的时间及距离、质量保证、可靠性运行方面都进行了深入的研究，实为一种较为高效的石墨舟片加工自动系统。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种石墨舟片自动加工系统，包括锯床(1)，所述锯床(1)上端设置有切片机构，其特征在于：包括用于对石墨舟片进行输送的输送机构，还包括用于对石墨舟片进行粗磨、半精磨、精磨的第一砂光机(8)、第二砂光机(9)、第三砂光机(10)，所述锯床(1)上端放置有毛坯料(11)；

所述第一砂光机(8)、第二砂光机(9)、第三砂光机(10)上端分别设置有粗磨机构(7)、半精磨机构(39)、精磨机构(38)；

还包括用于对石墨周片加工成型的雕刻机(6)。

2.根据权利要求1所述的一种石墨舟片自动加工系统，其特征在于：所述切片机构包括固定连接于锯床(1)上端的第一电动伸缩杆(12)，所述第一电动伸缩杆(12)活塞端固定连接有第一凹槽板(13)，所述第一凹槽板(13)前后两侧均滑动连接有第一夹持板(14)，所述第一夹持板(14)左端螺纹连接有第一双向螺纹杆(15)，所述第一双向螺纹杆(15)两端均转动连接于第一凹槽板(13)，所述第一凹槽板(13)前端固定连接有第一电机(16)，所述第一电机(16)输出端与第一双向螺纹杆(15)固定相连。

3.根据权利要求1所述的一种石墨舟片自动加工系统，其特征在于：所述锯床(1)上端前后两侧均固定连接有第二电动伸缩杆(17)，所述第二电动伸缩杆(17)活塞端固定连接有刀片罩(18)，所述刀片罩(18)中部转动设置有刀片(20)，所述刀片罩(18)左端面中部固定连接有第二电机(19)，所述第二电机(19)输出端与刀片(20)固定相连。

4.根据权利要求1所述的一种石墨舟片自动加工系统，其特征在于：所述锯床(1)上端设置有机械手机构，所述机械手机构包括固定连接于锯床(1)上端的导向板(21)，所述导向板(21)利用凹槽嵌入有导向柱(23)并与其滑动相连，所述导向柱(23)前端面固定连接有L型板(27)，所述L型板(27)右端固定连接有气泵(26)，所述气泵(26)进气端连通有气管(25)，所述气管(25)下端设置有吸盘(24)。

5.根据权利要求4所述的一种石墨舟片自动加工系统，其特征在于：所述导向板(21)前端面中部固定连接有第三电机(22)，所述第三电机(22)输出端通过销轴固定连接有滑槽杆(28)，所述导向柱(23)插入至滑槽杆(28)并与其滑动相连，所述导向柱(23)后端固定连接有滑套(30)，所述滑套(30)滑动连接有L型杆(29)，所述L型杆(29)下端滑动连接于导向板(21)。

6.根据权利要求1所述的一种石墨舟片自动加工系统，其特征在于：所述输送机构包括输送轨道一(2)、输送轨道二(3)、输送轨道三(4)，输送轨道四(5)，所述输送轨道一(2)、输送轨道二(3)、输送轨道三(4)、输送轨道四(5)从左至右依次排布。

7.根据权利要求4所述的一种石墨舟片自动加工系统，其特征在于：所述机械手机构设置于第一砂光机(8)、第二砂光机(9)、第三砂光机(10)上端。

8.根据权利要求1所述的一种石墨舟片自动加工系统，其特征在于：所述第一砂光机(8)、第二砂光机(9)、第三砂光机(10)上均设置有翻面机构。

9.根据权利要求8所述的一种石墨舟片自动加工系统，其特征在于：所述翻面机构包括滑动连接于第一砂光机(8)、第二砂光机(9)、第三砂光机(10)前端的升降板(32)，所述第一砂光机(8)、第二砂光机(9)、第三砂光机(10)下端均固定连接有第三电动伸缩杆(31)，所述第三电动伸缩杆(31)活塞端与升降板(32)固定相连，所述升降板(32)上端转动设置有第二凹槽板(34)，所述升降板(32)前端面上侧固定连接有第四电机(33)，所述第四电机(33)输出端与第二凹槽板(34)固定相连，所述第二凹槽板(34)前后两侧均滑动连接有第二夹持板(35)，所述第二夹持板(35)均螺纹连接有第二双向螺纹杆(36)，所述第二凹槽板(34)后端固定连接有第五电机(37)，所述第五电机(37)输出端与第二双向螺纹杆(36)固定相连。

10.根据权利要求1所述的一种石墨舟片自动加工系统，其特征在于：所述第一砂光机(8)和第二砂光机(9)之间设置有抽检台，所述第三砂光机(10)和雕刻机(6)之间设置有抽检台。