一种石英环火抛光装置及方法与流程

1.本发明涉及石英加工技术领域，尤其涉及一种石英环火抛光装置及方法。


背景技术：

2.随着ic行业的高速发展，半导体设备制造行业随之日渐成熟，石英玻璃产品作为半导体设备中的重要组成产品，需求也与日俱增。因石英玻璃具有高硬度、高纯度、热膨胀系数低和电绝缘等一系列特性，故其加工工艺要求十分严苛。石英产品常常需要通过火抛光提升其表面质量，现有技术通常为人工通过手持焊枪，焊枪喷出的火焰对产品表面进行火抛光，手工操作费时费力，效率低，不利于产品的批量生产，对人员技能水平提出较高的要求，容易出现由于产品抛光面抛光不均匀而导致透光率、表面粗糙度不一致，甚至出现产品变形的问题，影响产品质量；现有技术中也有通过机械装置进行抛光，但由于环类产品需要抛光的面较多，包括上下表面和内外表面，通常需要多步抛光，加工效率低，抛光效果差。
3.例如，一种在中国专利文献上公开的“一种石英环火抛光装置”，其申请号cn201922162598.5，其包括操作台架，操作台架包括支架和操作台组件，操作台组件设置于支架上，操作台组件包括载物台和抛光枪架，待加工的石英环固定于载物台上，抛光枪架设置于载物台的一侧；抛光枪架的底端固定于载物台上、顶端设有抛光枪头，抛光枪头的喷射口朝向载物台的台面；载物台设置于一旋转台上，旋转台经由电机驱动后转动时带动载物台旋转。其不足之处是，载物台通过支撑柱支撑石英环，旋转时支撑柱和石英环易出现相对滑动，影响固定，影响产品质量；产品内表面和下表面无法进行抛光，需要手动补充抛光或翻面进行二次抛光，加工效率低。


技术实现要素：

4.本发明是为了克服现有技术抛光效率低、效果差的问题，提供一种石英环火抛光装置及方法，操作简单，加工效率高，抛光效果稳定好。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种石英环火抛光装置，包括：旋转台，用于带动石英环同轴转动，所述旋转台上设有同轴的圆弧形通孔；若干夹持机构，用于将石英环同轴固定在旋转台上，所述夹持机构上设有滑块，所述滑块沿径向滑动设置在旋转台上；上焊枪，用于对石英环的上表面及内外表面进行火抛光；下焊枪，所述下焊枪设置在旋转台下方，用于通过所述通孔对石英环下表面进行火抛光。
6.本发明的特点在于上焊枪上设置多个枪口分别对准石英环的上表面及内外表面，下焊枪枪口对准石英环下表面，其中，下焊枪喷出的火焰穿过旋转台弧形的通孔作用于石英环下表面，当旋转台带动石英环转动时，一次性实现石英环全表面均得到抛光；若干夹持机构沿周向排列，优选为四个夹持机构间隔90
°
均布在旋转台上，稳定可靠，滑块用于固定
石英环，通过调节滑块径向位置适配不同直径、尺寸的石英环。
7.作为优选，所述滑块上设有用于支撑石英环底面的支撑面和用于与石英环内表面贴合的圆弧面。
8.支撑面对石英环竖直方向进行限位，圆弧面用于抵接在石英环内壁，通过固定滑块张紧石英环，对石英环水平方向进行限位。
9.作为优选，所述夹持机构还包括固定块，所述滑块和固定块之间螺纹连接有用于调节滑块径向位置的调节螺栓。
10.其中一种滑块的调节方式为通过手动转动螺栓调节滑块和固定块之间的间距，并通过拧紧螺栓张紧石英环。
11.作为优选，所述夹持机构还包括驱动滑块滑动的滑块驱动装置。
12.另外一种滑块的调节方式为驱动装置驱动，例如精度较高的气缸进行驱动，自动控制滑块位置。
13.作为优选，所述夹持机构包括静夹持机构和动夹持机构，所述静夹持机构固定设置在旋转台上，所述动夹持机构与通孔滑动连接。
14.由于石英环与滑块接触，石英环上的接触面被阻挡无法得到抛光，需要手动对局部位置进行补充抛光，通过动夹持机构转动带动石英环转动一定角度，将被阻挡的部分露出，方便后续对该部分进行抛光。
15.作为优选，所述上焊枪和下焊枪均活动设置在焊枪调节架上，所述焊枪调节架包括压板、支撑板、导柱、夹套、滑板和固定板，所述压板和支撑板之间可拆卸连接并形成用于固定上焊枪或下焊枪的空间，所述支撑板与夹套固定连接，所述导柱滑动设置在夹套内，所述导柱与滑板固定连接，所述滑板滑动设置在固定板上。
16.上焊枪和下焊枪在压板和支撑板之间伸缩可调，夹套可沿导杆升降、旋转调节高度和角度，滑板在固定板上滑动调节水平位移，保证焊枪能够对准不同尺寸的产品。
17.一种石英环火抛光方法，包括如下步骤：取一枚石英环产品放在滑块上，使石英环底面与支撑面贴合，调节滑块径向位置，使圆弧面与石英环内表面抵接固定；调节上焊枪和下焊枪位置，其中，上焊枪枪口对准石英环上表面、内表面和外表面，下焊枪枪口对准石英环下表面，启动旋转台匀速转动，启动焊枪开关，对石英环上下表面和内外表面同时进行火抛光。
18.匀速旋转提高了产品火抛光的效率同时，产品火抛光面受热更均匀，产品火抛光面在透光率和粗糙度等方面质量能得到更好的保证。
19.作为优选，还包括步骤c. 静夹持机构的滑块解除与石英环内壁的抵接状态，但仍保持贴合，驱动动夹持机构沿通孔滑动，从而带动石英环转动小于90
°
，静夹持机构的滑块再次与石英环内壁抵接后，石英环保持不动，动夹持机构回到原位并与石英环抵接，最后再次重复步骤b。
20.静夹持机构解除与石英环的抵接状态后，动夹持机构仍保持与石英环的作用力，从而带动石英环旋转一定角度，优选地，动夹持机构的滑块上设有防滑层提高静摩擦力，动夹持机构通过步进电机驱动完成一定角度的往复运动。
21.因此，本发明具有如下有益效果：（1）通过匀速旋转的旋转台提高抛光质量；（2）通
过设置通孔和动夹持机构实现石英环全表面一次性抛光，效率高；（3）通过设置滑块适用于不同尺寸的石英环；（4）结构简单，操作方便。
附图说明
22.图1是本发明实施例1的一种结构示意图。
23.图2是本发明实施例1的一种局部结构示意图。
24.图3是本发明实施例2的一种局部结构示意图。
25.图4是本发明实施例2旋转台的俯视图。
具体实施方式
26.下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
27.实施例1如图1所示，一种石英环火抛光装置，包括：支架7，由若干方管焊接而成，支架7底部设有调节脚71，支架7顶部固定有安装板72，安装板72底部中心固定有第一电机12，第一电机12输出端连接有旋转台1；旋转台1，转动设置在支架7上方，用于带动石英环8同轴转动，旋转台1上设有若干圆弧形通孔11，通孔11对应圆心与旋转台1圆心重合，通孔11宽度大于石英环8宽度并对应石英环设置；四个夹持机构，如图2所示，夹持机构间隔90
°
均布在旋转台1上，用于将石英环同轴固定在旋转台1上，夹持机构上包括滑块21、固定块22、调节螺栓23和滑轨24，滑轨24沿径向延伸，通过螺栓固定在旋转台1上，滑轨24靠近外侧的一端设有固定块22，滑块21设置在固定块22的内侧，并滑动设置在滑轨24上，滑块21和固定块22之间螺纹连接有用于调节滑块21径向位置的调节螺栓23，滑块21上设有用于支撑石英环底面的支撑面211和用于与石英环内表面贴合的圆弧面212；上焊枪3，上焊枪3上设有若干枪口分别朝向石英环的上表面及内外表面，用于对石英环的上表面及内外表面进行火抛光，每个枪口可单独开启关闭；下焊枪4，下焊枪4设置在旋转台1下方，用于通过通孔11对石英环下表面进行火抛光；焊枪调节架6，焊枪调节架6包括压板61、支撑板62、导柱63、夹套64、滑板65和固定板66，压板61和支撑板62之间通过螺栓连接并形成用于固定上焊枪3或下焊枪4的空间，支撑板62与夹套64通过螺栓固定连接，导柱63滑动设置在夹套64内，导柱63与滑板65固定连接，滑板65滑动设置在固定板66上，固定板66横向设置在支架7两侧。
28.夹持机构还包括驱动滑块21滑动的滑块驱动装置。
29.夹持机构包括静夹持机构2和动夹持机构5，静夹持机构2固定设置在旋转台1上，动夹持机构5与通孔11滑动连接。
30.上焊枪3和下焊枪4均活动设置在焊枪调节架6上，焊枪调节架6包括压板61、支撑板62、导柱63、夹套64、滑板65和固定板66，压板61和支撑板62之间可拆卸连接并形成用于固定上焊枪3或下焊枪4的空间，支撑板62与夹套64固定连接，导柱63滑动设置在夹套64内，导柱63与滑板65固定连接，滑板65滑动设置在固定板66上。
31.实施例2如图3、图4所示，一种石英环火抛光装置，其结构与实施例1大致相同，区别之处在于，四个夹持机构包括三个静夹持机构2和一个动夹持机构5，静夹持机构2与实施例1的夹持机构一致，均固定在旋转台1上，通孔11沿长度方向与夹持机构交叉设置，动夹持机构5的滑轨底部设有凸块52，动夹持机构5通过凸块52沿周向滑动设置在一个通孔中，动夹持机构的圆弧面212上设有防滑层。旋转台1中心固定有第二电机51，第二电机51驱动动夹持机构5转动，第二电机51为步进电机。如图4所示，每个夹持机构上设有气缸25，用于驱动滑块21滑动。气缸25、第一电机和第二电机51均与控制器相连。
32.夹持机构也可以设置为一对静夹持机构和一对动夹持机构，每对夹持机构相对设置。
33.实施例3一种石英环火抛光方法，包括如下步骤：a.取一枚石英环产品放在滑块上，使石英环底面与支撑面贴合，轻轻拧动调节螺栓23调节滑块径向位置，使圆弧面与石英环内表面抵接固定，张紧石英环；b.调节上焊枪和下焊枪位置，其中，上焊枪枪口对准石英环上表面、内表面和外表面，下焊枪枪口对准石英环下表面，启动第一电机，带动旋转台匀速转动，启动焊枪开关，对石英环上下表面和内外表面同时进行火抛光；c. 拧松调节螺栓，将石英环取下，与滑块接触的部分进行人工补充抛光。
34.实施例4一种石英环火抛光方法，包括如下步骤：a.取一枚石英环产品放在滑块上，使石英环底面与支撑面贴合，驱动四个气缸调节滑块径向位置，使圆弧面与石英环内表面抵接固定，张紧石英环；b.调节上焊枪和下焊枪位置，其中，上焊枪枪口对准石英环上表面、内表面和外表面，下焊枪枪口对准石英环下表面，启动第一电机，带动旋转台匀速转动，启动焊枪开关，对石英环上下表面和内外表面同时进行火抛光；c. 静夹持机构的气缸回缩，使得滑块解除与石英环内壁的抵接状态，但仍保持贴合，第二电机驱动动夹持机构沿通孔滑动，从而带动石英环转动小于90
°
，静夹持机构的气缸再次推出滑块与石英环内壁抵接后，石英环保持不动，动夹持机构气缸回缩转动回到原位并再次推动滑块与石英环抵接，然后重复步骤b，此时，上焊枪对准上表面和内表面的枪口可关闭，避免过度抛光。
35.动夹持机构转动利用静摩擦带动石英环转动一定角度，将被静夹持机构阻挡的部分露出，动夹持机构退回原位后将自身阻挡石英环的部分露出，方便后续对该部分进行抛光，转动角度可根据被遮挡面积进行调节，保证石英环周向上得到均匀抛光。