CN203221583U - 一种新型的蓝宝石晶锭掏棒机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型的蓝宝石晶锭掏棒机，针对现有蓝宝石晶锭掏棒机掏棒效率低、所掏晶棒精度差、设备价格昂贵等问题。该掏棒机由防护罩、旋转主轴、主电机、传动皮带、控制操作版面、安全罩、刀具接头、Y向底座丝杆、X向底座丝杆和工作平台等组成。本实用新型具有设备结构简单、制备费用低廉、刀具装拆简单、操作方便、定位精确、使用寿命长、掏棒精度高、可自动连续掏棒、效率高等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及蓝宝石的加工，特别是涉及蓝宝石单晶锭掏棒机器。
背景技术
目前，蓝宝石单晶生长绝大多数为A向生长，而LED中蓝宝石晶棒的使用绝大多数是其C面（（0001）面），故在蓝宝石晶棒的生产过程中，需要从晶锭侧面钻取C向晶棒。所掏晶棒既要满足C取向要求，又要保证不能给晶棒带来任何的损伤。但是，蓝宝石单晶莫氏硬度高达9，仅次于金刚石，掏棒加工工艺难度很高，也就对掏棒机的性能要求很高。
由于蓝宝石单晶在近几年才开始规模生产和应用，故蓝宝石晶锭的掏棒机产品还比较单一，现有掏棒机的工作效率、寿命和掏棒精度和制造成本都还不能满足日益扩大的生产需求，严重影响整个蓝宝石晶棒的生产效率和生产成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高效的新型蓝宝石晶锭掏棒机器，以解决现有掏棒机器效率低、寿命短、精度低等问题。
本实用新型掏棒机包括：主电机（1）、保护罩（2）、旋转主轴（3）、底座（4）、主轴支撑导轨(5)、控制操作面板（6）、工作平台（7）、X、Y轴伺服电机（8、9）、Z向伺服电机（10）；旋转主轴（3）置于安全 罩之内，整个掏棒机构置于保护罩（2）之内；在主轴安全罩内设有冷却液管道，冷却液通过掏棒刀具接头进入掏棒刀具；整个掏棒机构固定于厚重的机器底座之上。
晶锭连同定向夹具一起固定于工作平台（7）上，控制操作面板（6）进行加工程序编制；伺服电机（8、9）驱动X向底座丝杆和Y向底座丝杆动作，实现工作平台（7）的前后左右移动，控制程序控制主电机（1）转速，通过传动皮带驱动旋转主轴（3），旋转主轴（3）通过其下端的掏棒刀具接头驱动掏棒刀具，使掏棒刀具按照控制程序中设定的位置和速度自动掏取蓝宝石晶棒；主轴的上下运动通过Z向的伺服电机（10）实现精确控制。
具体技术方案实现如下：
经过定向和固定的晶锭连同定向夹具一起固定于该实用新型设备的工作平台（7）上，根据预设的掏棒位置、掏棒速度和掏棒长度参数在控制操作面板（6）上进行掏棒程序编制；在掏棒程序的控制下，伺服电机（8、9）带动X向底座丝杆和Y向底座丝杆动作，实现工作平台（7）的前后左右移动，调整晶锭的掏棒中心位置对准旋转主轴（3）的中心位置；然后，控制程序控制主电机（1）转速，通过传动皮带驱动旋转主轴（3），旋转主轴（3）带动掏棒刀具，使掏棒刀具按照控制程序中设定的位置和速度自动掏取蓝宝石晶棒；主轴（3）的上下运动通过Z向的伺服电机（10）实现精确控制；由于该实用新型设备采用数控加工，可以对一个晶锭实现自动连续多根掏棒，减少人工干预频次；为加强安全性能，旋转主轴（3）置于安全 罩之内，整个掏棒机构也至于保护罩（2）之内；考虑到掏棒过程中的大量发热，为防止晶体产生裂纹，在主轴内设有冷却液管道，可使冷却液通过掏棒刀具接头进入掏棒刀具内孔，通过内冷方式冷却刀具和晶锭；此外，为加强掏棒过程中的稳定性，减少震动，整个掏棒机构固定于厚重的机器底座之上。
本实用新型具有如下优势：1）掏棒机结构简单，制备费用低廉，降低蓝宝石掏棒加工成本；2）掏棒过程实现数控操作，定位准确，掏棒精度高；3）掏棒刀具装拆方便，操作简单；4）可实现连续自动掏棒，工作效率高。
附图说明
附图为本实用新型的掏棒机结构示意图。图1为主视图，图2为俯视图。图中：主电机（1）、保护罩（2）、旋转主轴（3）、底座（4）、主轴支撑导轨(5)、控制操作面板（6）、工作平台（7）、X、Y轴伺服电机（8、9）、Z向伺服电机（10）。
具体实施方式
经过定向和固定的晶锭连同定向夹具一起固定于该实用新型设备的工作平台（7）上，在控制操作面板（6）上进行加工程序编制；在加工程序的控制下，伺服电机（8、9）驱动X向底座丝杆和Y向底座丝杆动作，实现工作平台（7）的前后左右移动，调整晶锭的掏棒中心位置对准旋转主轴（3）的中心位置；然后，控制程序控制主电机（1）转速，通过传动皮带驱动旋转主轴（3），旋转主轴（3）通过其下端的掏棒刀具接头驱动掏棒刀具，使掏棒刀具按照控制程序中设定 的位置和速度自动掏取蓝宝石晶棒；主轴的上下运动通过Z向的伺服电机（10）实现精确控制；旋转主轴（3）至于安全罩之内，整个掏棒机构也至于保护罩（2）之内；在主轴安全罩内设有冷却液管道，可使冷却液通过掏棒刀具接头进入掏棒刀具，以冷却刀具和晶锭；整个掏棒机构固定于厚重的机器底座之上。
Claims (2)
1.一种蓝宝石晶锭掏棒机，该掏棒机包括：主电机（1）、保护罩（2）、旋转主轴（3）、底座（4）、主轴支撑导轨(5)、控制操作面板（6）、工作平台（7）、X、Y轴伺服电机（8、9）、Z向伺服电机（10），其特征在于：旋转主轴（3）置于安全罩之内，整个掏棒机构置于保护罩（2）之内；在主轴安全罩内设有冷却液管道，冷却液通过掏棒刀具接头进入掏棒刀具；整个掏棒机构固定于底座之上。
2.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶锭掏棒机，其特征在于：晶锭连同定向夹具一起固定于工作平台（7）上；伺服电机（8、9）驱动X向底座丝杆和Y向底座丝杆动作，控制程序控制主电机（1）转速，通过传动皮带驱动旋转主轴（3），旋转主轴（3）通过其下端的掏棒刀具接头驱动掏棒刀具，主轴的上下运动通过Z向的伺服电机（10）控制。
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Cited By (3)
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| CN104441278A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-03-25 | 苏州恒嘉晶体材料有限公司 | 蓝宝石晶体掏棒方法及刀具 |
| CN107322821A (zh) * | 2017-08-04 | 2017-11-07 | 宁夏中晶半导体材料有限公司 | 单晶硅掏棒装置 |
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2012
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| CN111958860B (zh) * | 2020-08-19 | 2022-07-08 | 邢台晶龙新能源有限责任公司 | 新型籽晶加工设备 |
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Legal Events
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
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