CN217414514U - 一种石墨片线切割机的自动化收料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种石墨片线切割机的自动化收料装置，包括取料翻转机构以及转移搬运机构；所述取料翻转机构包括翻转架、设置在翻转架上的取料吸附组件、驱动所述翻转架在水平姿态和竖立姿态之间进行翻转切换的翻转驱动机构以及驱动所述翻转架横向移动以靠近或远离石墨片的横向驱动机构，当翻转架处于竖立姿态时，所述取料吸附组件与待收料的石墨片对应；所述转移搬运机构包括运动架、设置在运动架上的转移吸附组件以及驱动所述运动架进行多轴运动的转移驱动机构，所述转移吸附组件设置在所述运动架的底部；所述取料吸附组件和转移吸附组件均与真空设备连接。本实用新型实现对石墨片的自动化收料，从而提高生产效率，减少劳动力。

Description

一种石墨片线切割机的自动化收料装置

技术领域

本实用新型涉及一种石墨片生产设备，具体涉及一种石墨片线切割机的自动化收料装置。

背景技术

在硅片镀膜生产加工过程中，一般会采用石墨舟作为载体装置，以便实现批量硅片的镀膜加工。石墨舟一般包括多个等间距排列设置的石墨舟片，每个石墨舟片上均设有多个承载位置，石墨舟的两端均设有凸出部以便固定连接，石墨舟片上的承载位置由镂空的承载槽构成。

采用线切割机对石墨舟片进行线切割生产，能够提高石墨舟片的生产效率和裁切精度。在本申请人的在先申请中，公开了一种石墨舟片的生产工艺，其具体是利用特定设计的吸附夹具对预处理后的石墨块进行装夹，并采用线切割的方式对石墨块进行切割，即可完成石墨舟片的生产。

为了进一步提升石墨舟片的生产效率和降低人工参与，实现石墨舟片的自动化制造，现提出一种自动化收料装置，从而对完成切割加工的独立的石墨舟片的进行机械化收料处理。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术的不足，提供一种石墨片线切割机的自动化收料装置，该装置实现对石墨片的自动化收料，从而提高生产效率，减少劳动力。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种石墨片线切割机的自动化收料装置，其特征在于，包括取料翻转机构以及转移搬运机构；其中，所述取料翻转机构包括翻转架、设置在翻转架上的取料吸附组件、驱动所述翻转架在水平姿态和竖立姿态之间进行翻转切换的翻转驱动机构以及驱动所述翻转架横向移动以靠近或远离石墨片的横向驱动机构，当翻转架处于竖立姿态时，所述取料吸附组件与待收料的石墨片对应；所述转移搬运机构包括运动架、设置在运动架上的转移吸附组件以及驱动所述运动架进行多轴运动的转移驱动机构，所述转移吸附组件设置在所述运动架的底部；所述取料吸附组件和转移吸附组件均与真空设备连接。

上述石墨片线切割机的自动化收料装置的工作原理是：

当线切割机从石墨块上切割处一块独立的石墨片后，所述横向驱动机构驱动翻转架向前移动(向靠近线切割机的一侧)，并在真空设备的作用下，通过取料吸附组件将该石墨片吸住，随后横向驱动机构驱动翻转架向后移动(向远离线切割的一侧)，使得翻转架与线切割机上的石墨块之间留有一定的空间，让翻转架具有足够的空间进行翻转运动；紧接着，所述翻转驱动机构驱动翻转架向上翻转九十度，使得翻转架从竖立姿态转换为水平姿态，此时被吸附在翻转架上的石墨片也处于水平朝上的姿态。接着，在转移驱动机构的驱动下，所述运动架运动至翻转架的上方，且使得运动架上的转移吸附组件与翻转架上的石墨片对应，并通过所述转移吸附组件吸住石墨片的顶面，同时翻转架上的取料吸附组件松开石墨片，完成石墨片的交接。最后，通过转移驱动机构将运动架驱动至指定的放料位置，转移吸附组件松开石墨片，完成整个收料过程。

本实用新型的一个优选方案，所述转移驱动机构包括用于驱动所述运动架沿竖向方向移动的Z驱动机构以及用于驱动运动架沿纵向方向移动的Y驱动机构。

优选地，所述转移驱动机构还包括用于驱动所述运动架沿横向方向移动的X驱动机构。

优选地，所述Z驱动机构上设有用于驱动运动架旋转的旋转驱动机构。

本实用新型的一个优选方案，还包括收料架，该收料架设置在线切割机的一侧，且所述收料架沿纵向方向延伸设置。

本实用新型的一个优选方案，所述取料翻转机构还包括安装架，该安装架固定设置在机架上；所述安装架上设有纵向延伸设置的固定杆，所述翻转架与所述固定杆连接；所述翻转驱动机构包括两个翻转动力源，所述两个翻转动力源分别设置在所述固定杆的两端，且分别与固定杆的两端连接。

本实用新型的一个优选方案，所述取料吸附组件和转移吸附组件均包括多组真空吸盘，所述多组真空吸盘沿纵向方向排列设置，同组的两个真空吸盘沿竖向方向排列设置且分别与石墨片的上下边缘对应。

优选地，所述翻转架和运动架上均设有纵向延伸设置的安装槽，每组真空吸盘均通过安装件连接在所述安装槽上，所述安装件的上下两端均设有调节槽，所述真空吸盘设置在所述调节槽上。

本实用新型的一个优选方案，所述安装架与机架之间设有横向导向机构，该横向导向机构包括横向导轨和横向滑块，所述横向导轨固定设置在机架上，所述横向滑块固定连接在所述安装架底部，所述横向导轨和横向滑块配合连接。

本实用新型的一个优选方案，沿着石墨片的出料方向，所述石墨片的前方设有定位推料机构，该定位推料机构包括柔性推料块以及驱动所述柔性推料块前后移动的推料驱动机构。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本实用新型实现对石墨片的自动化收料，有效提高石墨片线切割生产的效率，减少劳动力。

2、采用真空吸附的方式对石墨片进行自动化搬运转移，精度高，且有利于对石墨片进行保护，避免被损坏。

附图说明

图1-图2为本实用新型的石墨片线切割机的自动化收料装置的其中一种具体实施方式的结构示意图，其中，图1为主视图，图2为立体图。

图3-图5为取料翻转机构的结构示意图，其中，图3为侧视图，图4为第一视角立体图，图5为第二视角立体图。

图6为转移搬运机构的立体图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步描述，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

参见图1-图6，本实施例的石墨片线切割机的自动化收料装置，包括取料翻转机构4以及转移搬运机构3；其中，所述取料翻转机构4包括翻转架5、设置在翻转架5上的取料吸附组件6、驱动所述翻转架5在水平姿态和竖立姿态之间进行翻转切换的翻转驱动机构以及驱动所述翻转架5横向移动以靠近或远离石墨片的横向驱动机构8，当翻转架5处于竖立姿态时，所述取料吸附组件6与待收料的石墨片对应；所述转移搬运机构3包括运动架17、设置在运动架17上的转移吸附组件18以及驱动所述运动架17进行多轴运动的转移驱动机构，所述转移吸附组件18设置在所述运动架17的底部；所述取料吸附组件6和转移吸附组件18均与真空设备连接。

参见图6，所述转移驱动机构包括用于驱动所述运动架17沿竖向方向移动的Z驱动机构19以及用于驱动运动架17沿纵向方向移动的Y驱动机构20。所述转移驱动机构还包括用于驱动所述运动架17沿横向方向移动的X驱动机构21。这样，实现运动架17的横向、纵向以及竖向的移动，提升运动架17的移动灵活性，从而提高运动架17的转移运动能力，以便将石墨片转移至指定的位置。

参见图1、图2和图6，所述Z驱动机构19上设有用于驱动运动架17旋转的旋转驱动机构22。具体地，本实施例中，所述旋转驱动机构22为旋转气缸；所述Z驱动机构19、X驱动机构21和Y驱动机构20可参见现有技术，可由电机和皮带传动机构或电机和丝杆传动机构等组成。通过旋转驱动机构22的设置，进一步提高运动架17的运动能力，从而使得运动架17在搬运石墨片的过程中，能够对石墨片的摆放方向进行旋转调整，进而更加准确和方便地与指定的存放位置配合收料。

参见图1、图2和图6，还包括收料架2，该收料架2设置在线切割机的一侧，且所述收料架2沿纵向方向延伸设置。具体地，本实施例中的收料架2与线切割机上的石墨块1呈相互垂直设置，这样能够有效缩减占用空间，使得收料架2与线切割机更加紧凑摆放。此时，由于收料架2与从线切割机中取出的石墨片的延伸方向不一致，因此通过上述旋转驱动机构22以及X、Y、Z驱动机构的配合，即可完成石墨片的顺利收料。由于每一片石墨片的线切割时间较长，因此本实施例的自动化收料装置的运动速度可设置为更加平稳可靠，无需追求较快速度，并且转移搬运机构3的运动架17的运动过程能够设置为更加多样复杂，从而适应收料架2的位置，并且不会影响下一次的石墨片收料。

参见图1-图5，所述取料翻转机构4还包括安装架13，该安装架13固定设置在机架上；所述安装架13上设有纵向延伸设置的固定杆12，所述翻转架5与所述固定杆12连接；所述翻转驱动机构包括两个翻转动力源11，所述两个翻转动力源11分别设置在所述固定杆12的两端，且分别与固定杆12的两端连接。通过设置两个翻转动力源11，其中一个可作为正向翻转的动力驱动，另一个则作为反向翻转的动力驱动，从而避免只有一个动力源需要正反转的情况，有利于提高翻转架5翻转运动时的精度和稳定性。

参见图1-图6，所述取料吸附组件6和转移吸附组件18均包括多组真空吸盘，所述多组真空吸盘沿纵向方向排列设置，同组的两个真空吸盘沿竖向方向排列设置且分别与石墨片的上下边缘对应。进一步地，所述翻转架5和运动架17上均设有纵向延伸设置的安装槽16，每组真空吸盘均通过安装件14连接在所述安装槽16上，所述安装件14的上下两端均设有调节槽15，所述真空吸盘设置在所述调节槽15上。通过安装槽16和调节槽15的设置，以便对每组真空吸盘的纵向位置和竖向位置进行调节，以便能够更加精准地与石墨片的上下边缘对应，从而稳定准确地将石墨片吸住。进一步地，本实施例中的翻转架5和运动架17上均设有六组真空吸盘。

参见图1-图5，所述安装架13与机架之间设有横向导向机构10，该横向导向机构10包括横向导轨和横向滑块，所述横向导轨固定设置在机架上，所述横向滑块固定连接在所述安装架13底部，所述横向导轨和横向滑块配合连接。通过横向导向机构10的设置，有利于提高安装架13以及翻转架5的横向移动的稳定性和精度。

参见图1-图5，沿着石墨片的出料方向，所述石墨片的前方设有定位推料机构9，该定位推料机构9包括柔性推料块以及驱动所述柔性推料块前后移动的推料驱动机构。本实施例中，所述定位推料机构9设有两个，设置在所述翻转架5的下方，所述推料驱动机构为气缸。通过定位推料机构9的设置，有利于石墨块1在上料装夹在线切割机上时，通过定位推料机构9推动石墨块1，以便将石墨块1推动至指定位置，从而方便夹具装夹。由于石墨块1的前方设置了取料翻转机构4，因此在加工生产前对石墨块1进行装夹时，取料翻转机构4一定程度上阻碍了石墨块1的上料，此时通过定位推料机构9的设置，有效解决以上问题，通过自动推料的方式将石墨块1推送到位，方便快捷。

参见图1-图6，本实施例的石墨片线切割机的自动化收料装置的工作原理是：

当线切割机从石墨块1上切割处一块独立的石墨片后，所述横向驱动机构8驱动翻转架5向前移动(向靠近线切割机的一侧)，并在真空设备的作用下，通过取料吸附组件6将该石墨片吸住，随后横向驱动机构8驱动翻转架5向后移动(向远离线切割的一侧)，使得翻转架5与线切割机上的石墨块1之间留有一定的空间，让翻转架5具有足够的空间进行翻转运动；紧接着，所述翻转驱动机构驱动翻转架5向上翻转九十度，使得翻转架5从竖立姿态转换为水平姿态，此时被吸附在翻转架5上的石墨片也处于水平朝上的姿态。接着，在转移驱动机构的驱动下，所述运动架17运动至翻转架5的上方，且使得运动架17上的转移吸附组件18与翻转架5上的石墨片对应，并通过所述转移吸附组件18吸住石墨片的顶面，同时翻转架5上的取料吸附组件6松开石墨片，完成石墨片的交接。最后，通过转移驱动机构将运动架17驱动至指定的放料位置，转移吸附组件18松开石墨片，完成整个收料过程。

另外，也可采用本实施例的石墨片线切割机的自动化收料装置进行石墨块或其他工件的装料动作，从而实现工件装料工序的自动化。具体地，在装料过程中，可先通过转移搬运机构将待加工的工件从料架上取出，再通过取料翻转机构将工件转移翻转至线切割机的夹具上，同时可结合所述定位推料机构的使用，即可精准可靠地完成工件装料动作。

上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石墨片线切割机的自动化收料装置，其特征在于，包括取料翻转机构以及转移搬运机构；其中，所述取料翻转机构包括翻转架、设置在翻转架上的取料吸附组件、驱动所述翻转架在水平姿态和竖立姿态之间进行翻转切换的翻转驱动机构以及驱动所述翻转架横向移动以靠近或远离石墨片的横向驱动机构，当翻转架处于竖立姿态时，所述取料吸附组件与待收料的石墨片对应；所述转移搬运机构包括运动架、设置在运动架上的转移吸附组件以及驱动所述运动架进行多轴运动的转移驱动机构，所述转移吸附组件设置在所述运动架的底部；所述取料吸附组件和转移吸附组件均与真空设备连接。

2.根据权利要求1所述的石墨片线切割机的自动化收料装置，其特征在于，所述转移驱动机构包括用于驱动所述运动架沿竖向方向移动的Z驱动机构以及用于驱动运动架沿纵向方向移动的Y驱动机构。

3.根据权利要求2所述的石墨片线切割机的自动化收料装置，其特征在于，所述转移驱动机构还包括用于驱动所述运动架沿横向方向移动的X驱动机构。

4.根据权利要求3所述的石墨片线切割机的自动化收料装置，其特征在于，所述Z驱动机构上设有用于驱动运动架旋转的旋转驱动机构。

5.根据权利要求1所述的石墨片线切割机的自动化收料装置，其特征在于，还包括收料架，该收料架设置在线切割机的一侧，且所述收料架沿纵向方向延伸设置。

6.根据权利要求1所述的石墨片线切割机的自动化收料装置，其特征在于，所述取料翻转机构还包括安装架，该安装架固定设置在机架上；所述安装架上设有纵向延伸设置的固定杆，所述翻转架与所述固定杆连接；所述翻转驱动机构包括两个翻转动力源，所述两个翻转动力源分别设置在所述固定杆的两端，且分别与固定杆的两端连接。

7.根据权利要求1所述的石墨片线切割机的自动化收料装置，其特征在于，所述取料吸附组件和转移吸附组件均包括多组真空吸盘，所述多组真空吸盘沿纵向方向排列设置，同组的两个真空吸盘沿竖向方向排列设置且分别与石墨片的上下边缘对应。

8.根据权利要求7所述的石墨片线切割机的自动化收料装置，其特征在于，所述翻转架和运动架上均设有纵向延伸设置的安装槽，每组真空吸盘均通过安装件连接在所述安装槽上，所述安装件的上下两端均设有调节槽，所述真空吸盘设置在所述调节槽上。

9.根据权利要求6所述的石墨片线切割机的自动化收料装置，其特征在于，所述安装架与机架之间设有横向导向机构，该横向导向机构包括横向导轨和横向滑块，所述横向导轨固定设置在机架上，所述横向滑块固定连接在所述安装架底部，所述横向导轨和横向滑块配合连接。

10.根据权利要求1所述的石墨片线切割机的自动化收料装置，其特征在于，沿着石墨片的出料方向，所述石墨片的前方设有定位推料机构，该定位推料机构包括柔性推料块以及驱动所述柔性推料块前后移动的推料驱动机构。

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