一种单晶硅、多晶硅、蓝宝石大孔径掏棒机及加工方法与流程

本发明涉及晶体加工技术领域，特别涉及一种单晶硅、多晶硅、蓝宝石大孔径掏棒机及加工方法。

背景技术：

晶体(crystal)是由大量微观物质单位按一定规则有序排列的结构，因此可以从结构单位的大小来研究判断排列规则和晶体形态。

晶体分为单晶硅、多晶硅、蓝宝石，单晶硅、多晶硅和蓝宝石均优异的综合性能，因此，被广泛应用于工业制造领域。

单晶硅、多晶硅和蓝宝石在实际应用时需要通过掏棒机将原料掏棒成圆柱料进行使用，但是现有掏棒机需要人工进行操作原料，增加了工作人员的工作压力和强度，同时，掏棒机的刀具均固定在掏棒机在上，需要更换刀具时操作复杂，不方便进行快速更换。

技术实现要素：

为了解决上述发明问题，本发明提供了一种单晶硅、多晶硅、蓝宝石大孔径掏棒机及加工方法。

本发明提出了一种单晶硅、多晶硅、蓝宝石大孔径掏棒机，包括基座、后支撑架和掏棒钻头，所述基座的顶部连接有用于原料二维的平面驱动结构，所述基座的后侧壁固定连接有后支撑架，所述后支撑架的前侧壁连接有用于调节掏棒钻头高度的调节结构，所述调节结构连接有掏棒电机，所述掏棒电机连接有连接结构，所述连接结构设有掏棒钻头。

更进一步的，所述平面驱动结构包括第一螺纹杆、第一导轨、支撑座、第二导轨、第二驱动电机、滑动座、滑动块、第一驱动电机和第二螺纹杆，所述第一驱动电机固定安装在基座的后侧顶部，所述第一驱动电机的输出端固定连接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆连接有滑动块，所述滑动块的顶部固定连接有支撑座，所述支撑座的底部通过开设的导轨槽滑动连接第一导轨，所述支撑座的侧壁固定安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端固定连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆与滑动座的底部中间块螺纹连接，所述支撑座的顶部均固定连接有第二导轨，所述滑动座的底部通过开设的导轨槽与滑动座滑动连接。

更进一步的，所述第一导轨对称设置在基座的顶部。

更进一步的，所述滑动座连接有用于原料固定和废料收集的盛放结构，所述盛放结构包括箱体、摇杆、夹板、活动横槽、螺纹槽、t形滑块、外罩、驱动杆、转盘和壳体，所述箱体的底部开设有方形凹槽，所述箱体安装在滑动座上时滑动座的侧壁与方形凹槽的内壁滑动连接，所述箱体的后侧壁开设有活动横槽，所述箱体在活动横槽的后端固定连接有外罩，所述外罩的内壁通过固定连接的轴承转动连接有驱动杆，所述驱动杆在外罩内的部位上对称开设有螺纹槽，所述驱动杆通过螺纹槽螺纹连接有t形滑块，且t形滑块与外罩内壁滑动连接，，所述t形滑块的前端固定连接有夹板，所述驱动杆的外端固定连接有转盘，所述转盘的侧壁外沿处固定连接有摇杆。

更进一步的，所述箱体连接有用于箱体卡位的卡位结构，所述卡位结构包括壳体、第二拉簧、拉环、滑动杆和方形定位块，所述壳体固定安装在箱体开设的侧孔处，所述壳体通过滑孔滑动连接有滑动杆，所述滑动杆的外端固定连接有拉环，所述滑动杆的里端固定连接有方形定位块，所述方形定位块的侧壁和壳体的内壁之间固定连接有第二拉簧。

更进一步的，所述方形定位块与滑动座的倒t形槽滑动连接。

更进一步的，所述调节结构包括第三螺纹杆、第三导轨、滑动横架和第三驱动电机，所述第三驱动电机固定在后支撑架的侧壁顶部，所述第三驱动电机的输出端固定连接有第三螺纹杆，所述第三螺纹杆螺纹连接有滑动横架，所述滑动横架的后侧壁通过开设的导轨槽滑动连接有第三导轨，且第三导轨固定在后支撑架的前侧壁上。

更进一步的，所述掏棒电机设置在滑动横架的前端顶部。

更进一步的，所述连接结构包括安装套、连接座、转动杆、转动块、侧槽、套环、第一拉簧、转动轴、插块、直槽、三角插块、凸块和三角插槽，所述滑动横架通过固定连接的轴承与安装套转动连接，所述安装套的顶部与转动杆的底部固定连接，所述转动杆的顶部与掏棒电机的输出端固定连接，所述安装套的底部固定连接有连接座，所述连接座的侧壁开设有侧槽，所述侧槽的上端固定连接有转动轴，所述转动轴转动连接有转动块，所述转动块的内壁底部固定连接有三角插块，所述连接座的底部开设有直槽，所述直槽内插接有插块，所述插块的侧壁开设有与三角插块配合使用的三角插槽，所述插块与掏棒钻头固定连接，所述连接座的外壁滑动连接有套环，所述套环的外壁固定连接有凸块，所述凸块的顶部固定连接有第一拉簧，且第一拉簧的顶部与连接座的底部固定连接。

一种单晶硅、多晶硅、蓝宝石大孔径掏棒机的加工方法，具体步骤如下：

步骤一：将盛放结构安装在滑动座上，通过卡位结构将盛放结构卡扣好；

步骤二：盛放结构将原料固定；

步骤三：调节结构带动掏棒电机向下移动，掏棒电机通过连接结构带动掏棒钻头向下移动，掏棒电机带动掏棒钻头转动进行掏棒处理；

步骤四：平面驱动结构再将原料未掏棒位置移动至掏棒钻头正下方进行继续掏棒。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：

(1)本发明平面驱动结构的第二驱动电机带动第二螺纹杆转动，第二螺纹杆驱动滑动座在第二导轨上滑动，滑动座带动原料沿着第二导轨移动，然后第一驱动电机带动第一螺纹杆转动，第一螺纹杆带动滑动块移动，滑动块带动支撑座沿着第一导轨移动，支撑座带动原料沿着第一导轨移动，使得原料方便在掏棒钻头正下方移动，方便将原料任一位置移动至掏棒钻头正下方进行掏棒，无需人工操作原料，降低了工作人员的工作压力和强度。

(2)本发明向上拉动的连接结构的套环在连接座上向上移动，向外驱动转动块，转动块与原来的三角插槽分离，向下拉动插块，插块带动旧的掏棒钻头取下，然后新的掏棒钻头连接的插块插在直槽内，然后松开连接座，第一拉簧恢复力带动凸块向下移动，凸块带动套环向下移动，套环推动转动块沿着转动轴转动，转动块带动三角插块插在三角插槽内，三角插块和转动块配合实现对插块进行限位处理，方便插块固定安装在连接座内，使得掏棒钻头方便进行装卸处理，更换刀具时操作简单，方便进行快速更换。

(3)本发明向外拉动卡位结构的拉环，拉环通过滑动杆带动方形定位块移动至壳体内，然后盛放结构的箱体向下移动，箱体带动方形凹槽插在滑动座的顶部，再松开拉环，第二拉簧恢复力带动方形定位块插在滑动座内，滑动座和滑动杆配合将箱体固定安装在箱体上，方便箱体进行安装，然后将原料放到箱体的内底部，转动摇杆，摇杆带动转盘转动，转盘带动驱动杆转动，驱动杆通过螺纹槽带动t形滑块移动，t形滑块带动夹板相互靠近对原料进行夹持固定，保证了原料固定安装在箱体内，避免掏棒时发生晃动，利于稳定掏棒。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构正视图；

图3为本发明的结构后视图；

图4为本发明的结构右俯视图；

图5为本发明的连接座及其连接结构示意图；

图6为本发明的插块及其连接结构剖视图；

图7为本发明的箱体及其连接结构图；

图8为本发明的箱体及其连接结构剖视图；

图9为本发明的夹板及其连接结构剖视图；

图10为本发明的壳体及其连接结构剖视图；

图11为本发明的加工方法流程图。

其中，附图标记为，1.基座2.第一螺纹杆3.第一导轨4.支撑座5.第二导轨6.后支撑架7.第三螺纹杆8.第三导轨9.滑动横架10.第三驱动电机11.掏棒电机12.安装套13.连接座14.掏棒钻头15.箱体16.第二驱动电机17.滑动座18.滑动块19.摇杆20.转动杆21.第一驱动电机22.第二螺纹杆23.夹板24.转动块25.侧槽26.套环27.第一拉簧28.转动轴29.插块30.直槽31.三角插块32.凸块33.三角插槽34.活动横槽35.螺纹槽36.t形滑块37.外罩38.驱动杆39.转盘40.壳体41.方形凹槽42.第二拉簧43.拉环44.滑动杆45.方形定位块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例是对本发明进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

参见图1、2、3、4所示，本发明提供一种单晶硅、多晶硅、蓝宝石大孔径掏棒机，包括基座1、后支撑架6和掏棒钻头14，基座1的顶部连接有用于原料二维的平面驱动结构，平面驱动结构包括第一螺纹杆2、第一导轨3、支撑座4、第二导轨5、第二驱动电机16、滑动座17、滑动块18、第一驱动电机21和第二螺纹杆22，第一驱动电机21固定安装在基座1的后侧顶部，第一驱动电机21的输出端固定连接有第一螺纹杆2，第一螺纹杆2连接有滑动块18，滑动块18的顶部固定连接有支撑座4，支撑座4的底部通过开设的导轨槽滑动连接第一导轨3，支撑座4的侧壁固定安装有第二驱动电机16，第二驱动电机16的输出端固定连接有第二螺纹杆22，第二螺纹杆22与滑动座17的底部中间块螺纹连接，支撑座4的顶部均固定连接有第二导轨5，滑动座17的底部通过开设的导轨槽与滑动座17滑动连接，第一导轨3对称设置在基座1的顶部，基座1的后侧壁固定连接有后支撑架6，后支撑架6的前侧壁连接有用于调节掏棒钻头14高度的调节结构，调节结构包括第三螺纹杆7、第三导轨8、滑动横架9和第三驱动电机10，第三驱动电机10固定在后支撑架6的侧壁顶部，第三驱动电机10的输出端固定连接有第三螺纹杆7，第三螺纹杆7螺纹连接有滑动横架9，滑动横架9的后侧壁通过开设的导轨槽滑动连接有第三导轨8，且第三导轨8固定在后支撑架6的前侧壁上，掏棒电机11设置在滑动横架9的前端顶部，调节结构连接有掏棒电机11，掏棒电机11连接有连接结构，连接结构设有掏棒钻头14，平面驱动结构的第二驱动电机16带动第二螺纹杆22转动，第二螺纹杆22驱动滑动座17在第二导轨5上滑动，滑动座17带动原料沿着第二导轨5移动，然后第一驱动电机21带动第一螺纹杆2转动，第一螺纹杆2带动滑动块18移动，滑动块18带动支撑座4沿着第一导轨3移动，支撑座4带动原料沿着第一导轨3移动，使得原料方便在掏棒钻头14正下方移动，方便将原料任一位置移动至掏棒钻头14正下方进行掏棒，无需人工操作原料，降低了工作人员的工作压力和强度。

实施例2

如图2、4、7、8、9、10所示，在实施例1的基础上，滑动座17连接有用于原料固定和废料收集的盛放结构，盛放结构包括箱体15、摇杆19、夹板23、活动横槽34、螺纹槽35、t形滑块36、外罩37、驱动杆38、转盘39和壳体40，箱体15的底部开设有方形凹槽41，箱体15安装在滑动座17上时滑动座17的侧壁与方形凹槽41的内壁滑动连接，箱体15的后侧壁开设有活动横槽34，箱体15在活动横槽34的后端固定连接有外罩37，外罩37的内壁通过固定连接的轴承转动连接有驱动杆38，驱动杆38在外罩37内的部位上对称开设有螺纹槽35，驱动杆38通过螺纹槽35螺纹连接有t形滑块36，且t形滑块36与外罩37内壁滑动连接，，t形滑块36的前端固定连接有夹板23，驱动杆38的外端固定连接有转盘39，转盘39的侧壁外沿处固定连接有摇杆19，将原料放到箱体15的内底部，转动摇杆19，摇杆19带动转盘39转动，转盘39带动驱动杆38转动，驱动杆38通过螺纹槽35带动t形滑块36移动，t形滑块36带动夹板23相互靠近对原料进行夹持固定，保证了原料固定安装在箱体15内，避免掏棒时发生晃动，利于稳定掏棒。

箱体15连接有用于箱体15卡位的卡位结构，卡位结构包括壳体40、第二拉簧42、拉环43、滑动杆44和方形定位块45，壳体40固定安装在箱体15开设的侧孔处，壳体40通过滑孔滑动连接有滑动杆44，滑动杆44的外端固定连接有拉环43，滑动杆44的里端固定连接有方形定位块45，方形定位块45的侧壁和壳体40的内壁之间固定连接有第二拉簧42，方形定位块45与滑动座17的倒t形槽滑动连接，向外拉动卡位结构的拉环43，拉环43通过滑动杆44带动方形定位块45移动至壳体40内，然后盛放结构的箱体15向下移动，箱体15带动方形凹槽41插在滑动座17的顶部，再松开拉环43，第二拉簧42恢复力带动方形定位块45插在滑动座17内，滑动座17和滑动杆44配合将箱体15固定安装在箱体15上，方便箱体15进行安装。

实施例2

实施例2是对实施例1的进一步改进。

如图1、2、5、6所示，在实施例1的基础上，连接结构包括安装套12、连接座13、转动杆20、转动块24、侧槽25、套环26、第一拉簧27、转动轴28、插块29、直槽30、三角插块31、凸块32和三角插槽33，滑动横架9通过固定连接的轴承与安装套12转动连接，安装套12的顶部与转动杆20的底部固定连接，转动杆20的顶部与掏棒电机11的输出端固定连接，安装套12的底部固定连接有连接座13，连接座13的侧壁开设有侧槽25，侧槽25的上端固定连接有转动轴28，转动轴28转动连接有转动块24，转动块24的内壁底部固定连接有三角插块31，连接座13的底部开设有直槽30，直槽30内插接有插块29，插块29的侧壁开设有与三角插块31配合使用的三角插槽33，插块29与掏棒钻头14固定连接，连接座13的外壁滑动连接有套环26，套环26的外壁固定连接有凸块32，凸块32的顶部固定连接有第一拉簧27，且第一拉簧27的顶部与连接座13的底部固定连接，向上拉动的连接结构的套环26在连接座13上向上移动，向外驱动转动块24，转动块24与原来的三角插槽33分离，向下拉动插块29，插块29带动旧的掏棒钻头14取下，然后新的掏棒钻头14连接的插块29插在直槽30内，然后松开连接座13，第一拉簧27恢复力带动凸块32向下移动，凸块32带动套环26向下移动，套环26推动转动块24沿着转动轴28转动，转动块24带动三角插块31插在三角插槽33内，三角插块31和转动块24配合实现对插块29进行限位处理，方便插块29固定安装在连接座13内，使得掏棒钻头14方便进行装卸处理，更换刀具时操作简单，方便进行快速更换。

实施例4

参见图11所示，一种单晶硅、多晶硅、蓝宝石大孔径掏棒机的加工方法，具体步骤如下：

步骤一：向外拉动卡位结构的拉环43，拉环43通过滑动杆44带动方形定位块45移动至壳体40内，然后盛放结构的箱体15向下移动，箱体15带动方形凹槽41插在滑动座17的顶部，再松开拉环43，第二拉簧42恢复力带动方形定位块45插在滑动座17内，滑动座17和滑动杆44配合将箱体15固定安装在箱体15上，方便箱体15进行安装，将盛放结构的箱体15安装在滑动座17上，通过卡位结构将盛放结构卡扣好；

步骤二：将原料放到箱体15的内底部，转动摇杆19，摇杆19带动转盘39转动，转盘39带动驱动杆38转动，驱动杆38通过螺纹槽35带动t形滑块36移动，t形滑块36带动夹板23相互靠近对原料进行夹持固定，保证了原料固定安装在箱体15内，避免掏棒时发生晃动，利于稳定掏棒；

步骤三：调节结构的第三驱动电机10带动第三螺纹杆7转动，第三螺纹杆7带动滑动横架9沿着第三导轨8移动，滑动横架9带动掏棒电机11向下移动，掏棒电机11通过连接结构带动掏棒钻头14向下移动，同时，掏棒电机11带动掏棒钻头14转动进行掏棒处理；

步骤四：平面驱动结构的第二驱动电机16带动第二螺纹杆22转动，第二螺纹杆22驱动滑动座17在第二导轨5上滑动，滑动座17带动原料沿着第二导轨5移动，然后第一驱动电机21带动第一螺纹杆2转动，第一螺纹杆2带动滑动块18移动，滑动块18带动支撑座4沿着第一导轨3移动，支撑座4带动原料沿着第一导轨3移动，使得原料方便在掏棒钻头14正下方移动，方便将原料任一位置移动至掏棒钻头14正下方进行掏棒，无需人工操作原料，降低了工作人员的工作压力和强度，平面驱动结构再将原料未掏棒位置移动至掏棒钻头14正下方进行继续掏棒，掏棒时落到15内，15对废料进行全部收集，避免废料污染其他部位。

其中，向上拉动的连接结构的套环26在连接座13上向上移动，向外驱动转动块24，转动块24与原来的三角插槽33分离，向下拉动插块29，插块29带动旧的掏棒钻头14取下，然后新的掏棒钻头14连接的插块29插在直槽30内，然后松开连接座13，第一拉簧27恢复力带动凸块32向下移动，凸块32带动套环26向下移动，套环26推动转动块24沿着转动轴28转动，转动块24带动三角插块31插在三角插槽33内，三角插块31和转动块24配合实现对插块29进行限位处理，方便插块29固定安装在连接座13内，使得掏棒钻头14方便进行装卸处理，更换刀具时操作简单，方便进行快速更换。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。