一种石英板半自动拼接装置的制作方法

1.本实用新型属于半导体设备技术领域，具体涉及一种石英板半自动拼接装置。


背景技术：

2.随着国内半导体及光学行业的发展，在其清洗用水槽类和光学大板类产品需求增加，石英板的需求量逐渐增多，各设备厂家为了降低成本，产品结构不断增大，但受制于原料加工成本及尺寸，现行使用板材主要依靠人工焊接或简单装置拼接完成，加工耗时长，工作强度大，车间环节恶劣；特别是大规格石英板的加工，操作人员近距离接触产品加工，车间工作温度可达到70度以上，极其艰苦，并且对操作人员的技术经验依赖性很大，人工成本很高。
3.现行石英板加工分手工焊接和拼接，手工焊接为：在操作台上摆好所加工小块板材，用焊棒填料把焊缝填满，后经打磨平整制成成品，加工成本高，良率不稳定，受加工人员技能水平影响大，且只能加工小型板材。现行拼接装置：可加工大板，但良率很低，校正平面度不易，平面度差，板材厚度浪费严重，且破损率高，人工近距离作业，劳作条件恶劣，消耗的人工时间比较多，生产产能无法有效的提高，特别依赖操作者的技术水平高低，人的熟练程度直接影响产品品质和效率。


技术实现要素：

4.本实用新型针对上述技术问题，目的在于提供一种石英板半自动拼接装置。
5.一种石英板半自动拼接装置，包括一卧式床体，所述卧式床体上具有一工作台；
6.还包括：
7.一水平移动机构，具有左右两个移动端，两个所述移动端可做水平相向移动；
8.两个移动平台，位于所述工作台上方，底面分别固定在所述水平移动机构的两个所述移动端上，由所述水平移动机构带动做水平相向移动；
9.两个石英板治具，分别设置在两个所述移动平台上，由所述移动平台带动做水平相向移动；
10.两组灯架组件，每组所述灯架组件均具有至少一排竖向设置的喷灯，两排所述喷灯分别位于两个所述石英板治具之间的前后两侧，所述喷灯的喷射口朝向两个所述石英板治具之间。
11.本实用新型使用时，可将两块石英板分别固定在两个石英板治具上，启动喷灯对石英板拼缝处进行烧灼，待石英板拼缝充分软化，启动水平移动机构，带动两个移动平台水平相向移动，进而带动两个石英板治具水平相向移动，最终带动两个石英板水平相向移动，在移动过程中，两个石英板进行挤压，待拼缝饱满并充分融化后形成成型板，关闭喷灯，打开石英板治具，把成型板从石英板治具中取出，即完成了一次石英板拼接作业。
12.所述水平移动机构包括一丝杠机构，所述丝杠机构包括：
13.一移动用伺服电机，具有电机轴；
14.一至少一个左右旋丝杆，两端经轴承座和轴承固定在所述工作台上，任意一端通过传动机构连接所述移动用伺服电机的电机轴，由所述移动用伺服电机带动做转动；
15.至少一个左旋螺母和至少一个右旋螺母，作为所述水平移动机构的两个移动端，设置于所述左右旋丝杆上，由所述左右旋丝杆带动做水平相向移动。
16.所述水平移动机构还包括：
17.两根移动用导杆，沿前后方向并排设置，每根所述移动用导杆的长度方向为左右方向，每根所述移动用导杆的两端通过固定座固定在所述工作台上；
18.若干滑动套，套设在所述移动用导杆上，可沿所述移动用导杆的长度方向水平滑动；
19.所述移动平台的前后两端分别与前后两根所述移动用导杆上的至少一个滑动套固定。
20.所述石英板治具包括：
21.一石英板固定台，l字型结构，横段固定在对应的所述移动平台上，竖段内侧面均匀覆有若干凸起块，所述凸起块为石墨材质制成的石墨凸起块；
22.一可调固定台，l字型结构，横段通过前后移动机构连接对应的所述移动平台，位于所述石英板固定台对侧，所述可调固定台的竖段和所述石英板固定台的竖段之间具有容纳石英板的容纳空间。
23.本实用新型可通过移动可调固定台将石英板进行固定及调节两块石英板的平面度作用。
24.所述石英板治具还包括一辅助固定机构，所述辅助固定机构包括：
25.一水平滑轨，沿左右方向设置在所述石英板固定台竖段外侧面上；
26.一固定杆，倒l字型结构，一段与所述水平滑轨滑动连接，另一端绕过所述石英板治具的侧边伸出于所述石英板治具的内侧面，位于左侧的所述固定杆从对应的所述石英板治具的左侧面伸出，位于右侧的所述固定杆从对应的所述石英板治具的右侧面伸出；
27.一锁止螺杆，一端穿过所述固定杆上与所述水平滑轨滑动的一段并朝向所述水平滑轨。
28.所述移动平台上沿前后方向挖设有丝杆容纳槽，所述丝杆容纳槽的顶面为敞开结构；
29.所述前后移动机构包括：
30.一内镶式丝杆，设置在所述丝杆容纳槽中，端部伸出于所述丝杆容纳槽外侧；
31.一微调螺母，套设在所述内镶式丝杆上，由所述内镶式丝杆的转动带动前后移动，与所述可调固定台的横段固定；
32.一微调手轮，位于所述移动平台外侧，与所述内镶式丝杆伸出的端部固定，带动所述内镶式丝杆转动。
33.所述可调固定台的竖段内侧面上设置有至少两个石墨固定板，两个所述石墨固定板沿上下方向并排设置。
34.所述移动平台上沿左右方向挖设有滚轮容纳槽，所述滚轮容纳槽的顶面为敞开结构；
35.所述石英板固定台的竖段内侧面底部设置有若干移动滚轮，若干所述移动滚轮沿
左右方向并排设置，单个所述移动滚轮的轴向为前后方向，所述移动滚轮的底面与所述滚轮容纳槽接触。
36.使用时，可将石英板底部放置在移动滚轮上，沿左右方向可方便的将石英板从石英板治具上移入或移出。
37.所述灯架组件包括：
38.一灯架移动装置，可做上下往复移动或左右张合运动；
39.一喷灯支架，与所述灯架移动装置连接，由所述灯架移动装置带动做上下往复移动或左右张合运动，固定有至少一排所述喷灯。
40.两个所述灯架组件共用同一个所述灯架移动装置，所述灯架移动装置包括：
41.一灯架用伺服电机，具有轴向为水平方向的电机轴；
42.一凸轮，与所述灯架用伺服电机的电机轴固定，由所述灯架用伺服电机带动做转动；
43.一上下往复台，设置在所述凸轮上方，底面与所述凸轮接触，四周固定有往复导杆；
44.四个往复导套，四周设置，套设所述往复导杆，允许所述往复导杆升降；
45.一张合用伺服电机，设置在所述上下往复台上，具有轴向为竖向的电机轴；
46.一齿轮，与所述张合用伺服电机的电机轴固定，由所述张合用伺服电机带动做转动；
47.两个齿条，分别与所述齿轮啮合连接，两个所述齿条分别与两个所述喷灯支架固定。
48.所述灯架移动装置还包括：
49.一限位块，设置在所述上下往复台上，中部挖设有齿轮槽，左右两侧挖设有齿条槽，所述齿条槽的前后侧面为敞开结构，所述齿条槽的中部与所述齿轮槽联通；
50.所述齿轮设置在所述齿轮槽内，所述张合用伺服电机的电机轴从下穿过所述上下往复台后在所述齿轮槽内与所述齿轮固定；
51.所述齿条的一端从所述限位块的侧边伸入所述齿条槽后与所述齿轮啮合。
52.有益效果：本实用新型具有如下显著优点：
53.1、提升了现有加工方式的效率，提高了产能；
54.2、通过石英板夹具调节固定，品质及爆裂风险得到有效控制；
55.3、降低作业强度，作业者远离高温区进行操机作业；
56.4、降低了操作人员因技术水平高低对石英大板拼接品质的影响。
附图说明
57.图1为本实用新型的一种整体结构示意图；
58.图2为图1的另一侧示意图；
59.图3为图1的俯视图；
60.图4为图1中石英板治具的部分放大示意图；
61.图5为图1中灯架移动装置的部分放大示意图。
具体实施方式
62.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。
63.参照图1至图3，一种石英板半自动拼接装置，包括卧式床体1、水平移动机构2、两个移动平台3、两个石英板治具4和两组灯架组件5。
64.卧式床体1上具有工作台11。
65.水平移动机构2具有左右两个移动端，两个移动端可做水平相向移动。水平移动机构2包括丝杠机构，丝杠机构包括移动用伺服电机21、至少一个左右旋丝杆22、传动机构23、至少一个左旋螺母、至少一个右旋螺母、两根移动用导杆24、若干滑动套25。
66.移动用伺服电机21具有电机轴，该电机轴的轴线为水平方向。
67.左右旋丝杆22的两端经轴承座和轴承固定在工作台11上，任意一端通过传动机构23连接移动用伺服电机21的电机轴，由移动用伺服电机21带动做转动。
68.传动机构23可以采用现有技术中常用的传动机构，也可以采用如图1至图3中的传动机构23，该传动机构23包括主动轮、从动轮和传动皮带，主动轮与移动用伺服电机21的电机轴连接，从动轮与左右旋丝杆22的任意一端固定，传动皮带绕包在主动轮和从动轮上。当左右旋丝杆22为两个时，传动机构23还包括两个传动轮，分别设置在两个左右旋丝杆22上，两个传动轮啮合连接。
69.左旋螺母和右旋螺母作为水平移动机构2的两个移动端，左旋螺母和右旋螺母分别设置于左右旋丝杆22上，由左右旋丝杆22带动做水平相向移动。左旋螺母和左侧的移动平台3固定连接，右旋螺母与右侧的移动平台3固定连接，以实现两个移动平台3的水平相向运动。
70.两根移动用导杆24沿前后方向并排设置，每根移动用导杆24的长度方向为左右方向，每根移动用导杆24的两端通过固定座固定在工作台11上。
71.若干滑动套25均匀套设在两根移动用导杆24上，滑动套25可沿其所在的移动用导杆24的长度方向水平滑动。移动平台3的前后两端分别与前后两根移动用导杆24上的至少一个滑动套25固定。如图1和图2所示，每个移动平台3的前端底面与前侧的移动用导杆24上的两个滑动套25固定，每个移动平台3的后端底面与后侧的移动用导杆24上的两个滑动套25固定。
72.两个移动平台3位于工作台11上方，两个移动平台3分别沿左右方向设置，两个移动平台3的底面分别固定在水平移动机构2的两个移动端上，由水平移动机构2带动两个移动平台3做水平相向移动。
73.两个石英板治具4分别设置在两个移动平台3上，由两个移动平台3带动两个石英板治具4做水平相向移动。石英板治具4可以采用现有技术中可以夹持石英板的治具，也可以采用如下结构：
74.参照图1至图4，石英板治具4包括石英板固定台41、可调固定台42、前后移动机构、辅助固定机构、若干移动滚轮45。
75.石英板固定台41为l字型结构，石英板固定台41的横段固定在对应的移动平台3上，石英板固定台41的竖段内侧面均匀覆有若干凸起块411，凸起块411为石墨材质制成的石墨凸起块。
76.可调固定台42为l字型结构，可调固定台42的横段通过前后移动机构连接对应的移动平台3，可调固定台42位于石英板固定台41对侧，可调固定台42的竖段和石英板固定台41的竖段之间具有容纳石英板的容纳空间。本实用新型可通过移动可调固定台42将石英板进行固定及调节两块石英板的平面度作用。利用可调固定台42的微调，可顺利调节待拼接的两块石英板的平面度至0.5以下。
77.辅助固定机构包括水平滑轨441、固定杆442、锁止螺杆。水平滑轨441沿左右方向设置在石英板固定台41竖段外侧面上。固定杆442为倒l字型结构，固定杆442的一段与水平滑轨441滑动连接，固定杆442的另一端绕过石英板治具4的侧边伸出于石英板治具4的内侧面。如图2中所示，位于左侧的固定杆442从对应的石英板治具4的左侧面伸出，位于右侧的固定杆442从对应的石英板治具4的右侧面伸出。锁止螺杆的一端穿过固定杆442上与水平滑轨441滑动的一段并朝向水平滑轨441。松开锁止螺杆，固定杆442的一段可在水平滑轨441上滑动，锁紧锁止螺杆，可锁住固定杆442不能滑动。
78.辅助固定机构的设置可以实现在需要拼接的石英板较长时，如超过石英板固定台41时，用来延伸固定石英板。
79.在石英板固定台41的外侧可设置有加强筋412进行加强，加强筋412位于l字型结构的角部。此时的锁止螺杆可穿过加强筋412后朝向水平滑轨441。
80.为了配合前后移动机构，移动平台3上沿前后方向挖设有丝杆容纳槽，丝杆容纳槽的顶面为敞开结构。
81.前后移动机构包括内镶式丝杆431、微调螺母、微调手轮432。内镶式丝杆431设置在丝杆容纳槽中，内镶式丝杆431的端部伸出于丝杆容纳槽外侧。微调螺母套设在内镶式丝杆431上，由内镶式丝杆431的转动带动微调螺母前后移动，微调螺母与可调固定台42的横段固定。微调手轮432位于移动平台3外侧，微调手轮432与内镶式丝杆431伸出的端部固定，微调手轮432带动内镶式丝杆431转动。通过手动转动微调手轮432带动内镶式丝杆431转动，进而带动微调螺母前后移动，最终带动可调固定台42前后移动，实现接近或远离石英板固定台41，从而实现对石英板的固定或松开。将内镶式丝杆431内置在丝杆容纳槽内，可以避免喷灯在烧灼石英板时，避免烧灼内镶式丝杆431导致无法移动。
82.可调固定台42的竖段内侧面上设置有至少两个石墨固定板421，两个石墨固定板421沿上下方向并排设置。参照图3，在可调固定台42的竖段内侧面上设置有四个石墨固定板421，两两为一组沿上下方向并排设置。
83.为了实现石英板治具4更稳定工作，在可调固定台42的外侧面上也可以设置有加强筋422。
84.移动平台3上沿左右方向挖设有滚轮容纳槽31，滚轮容纳槽31的顶面为敞开结构。石英板固定台41的竖段内侧面底部设置有若干移动滚轮45，若干移动滚轮45沿左右方向并排设置，单个移动滚轮45的轴向为前后方向，移动滚轮45的底面与滚轮容纳槽31接触。使用时，可将石英板底部放置在移动滚轮45上，沿左右方向可方便的将石英板从石英板治具4上移入或移出。移动滚轮45优选采用滑柱式滚轮，滑柱式滚轮不易卡顿，传动顺畅。
85.两组灯架组件5沿前后方向设置，每组灯架组件5均具有至少一排竖向设置的喷灯51，两排喷灯51分别位于两个石英板治具4之间的前后两侧，喷灯51的喷射口朝向两个石英板治具4之间。
86.参照图1至图3、图5，灯架组件5包括灯架移动装置、喷灯支架52。灯架移动装置可做上下往复移动或左右张合运动。喷灯支架52与灯架移动装置连接，由灯架移动装置带动做上下往复移动或左右张合运动，喷灯支架52上固定有至少一排喷灯51。喷灯51优先采用喷射氢氧焰的喷灯。
87.灯架移动装置可以采用现有技术中的移动装置。优选的，两个灯架组件5共用同一个灯架移动装置，灯架移动装置包括灯架用伺服电机531、凸轮532、上下往复台533、四个往复导杆534、四个往复导套535、张合用伺服电机、齿轮536、两个齿条537、限位块538。
88.灯架用伺服电机531具有轴向为水平方向的电机轴。凸轮532与灯架用伺服电机531的电机轴固定，由灯架用伺服电机531带动做转动。上下往复台533设置在凸轮532上方，上下往复台533的底面与凸轮532接触，上下往复台533的四周固定有往复导杆534。当凸轮532转动时，上下往复台533可做上下往复运动。
89.四个往复导套535沿四周设置，往复导杆534套设在往复导套535内，往复导套535允许往复导杆534升降。在上下往复台533做上下往复运动时，往复导杆534做升降导向作用。
90.张合用伺服电机设置在上下往复台533上，优选位于上下往复台533的下方，张合用伺服电机具有轴向为竖向的电机轴，该电机轴向上伸出于上下往复台533。
91.齿轮536与张合用伺服电机的电机轴固定，由张合用伺服电机带动齿轮536做转动。
92.两个齿条537分别与齿轮536啮合连接，两个齿条537分别与两个喷灯支架52固定。在齿轮536转动时，齿条537被带动做前后运动，进而带动喷灯支架52相对工作台11张合。
93.限位块538设置在上下往复台533上，限位块538的中部挖设有齿轮槽，限位块538的左右两侧挖设有齿条槽，齿条槽的前后侧面为敞开结构，齿条槽的中部与齿轮槽联通。齿轮536设置在齿轮槽内，张合用伺服电机的电机轴从下穿过上下往复台533后在齿轮槽内与齿轮536固定。齿条537的一端从限位块538的侧边伸入齿条槽后与齿轮536啮合。
94.本实用新型所使用的伺服电机均优选为750w-1500w独立设备。其用于移动平台3的水平移动或喷灯支架52的移动。本实用新型的各受控装置，如水平移动机构2的移动用伺服电机21的控制端、灯架组件5的喷灯51的控制端、灯架用伺服电机531的控制端、张合用伺服电机的控制端均连接一个控制模块，控制模块内嵌在控制操作台内，控制模块连接显示屏和操作按钮，显示屏和操作按钮设置在控制操作台表面，以实现操作人员的远程操作。
95.本实用新型使用时，可将两块石英板分别固定在两个石英板治具4上，具体的，可在石英板固定台41的一侧沿移动滚轮45向里轻松推动石英板，将石英板设置在一排移动滚轮45上，转动微调手轮432，可调固定台42向石英板固定台41侧移动，夹持固定石英板。通过灯架移动装置调节喷灯51至石英板拼缝的合理位置，启动喷灯51对石英板拼缝处进行烧灼，待石英板拼缝充分软化，启动水平移动机构2，具体的，启动移动用伺服电机21，带动两个石英板治具4水平相向运动，最终带动两个石英板水平相向移动，在移动过程中，两个石英板进行挤压，待拼缝饱满并充分融化后形成成型板，关闭喷灯51，翻转微调手轮432，松开可调固定台42，单向移动成型板，利用底部移动滚轮45把成型板从一侧取出，即完成了一次石英板拼接作业。整个过程只需作业人员远距离操作就能完成整个作业流程，比现行加工方式在时间、批量标准化、作业强度上都有较大提升，人工成本预计减少20-30％，一定程度
上降低了对操作者的技术掌握程度，提高生产产能。
96.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。