一种蓝宝石晶棒切割气动抓手的制作方法

1.本发明涉及蓝宝石晶棒切割技术领域，具体是一种蓝宝石晶棒切割气动抓手。


背景技术：

2.led在当今社会中用途十分广泛，例如各种通讯设备、仪器仪表及显示面板背光上均用有大量的led。蓝宝石作为制作led的重要材料在半导体领域具有举足轻重的地位。在形成用于制作led蓝宝石硅衬底之前，仍需要对蓝宝石硅材料进行前端加工，即将蓝宝石硅棒进行切片的作业。
3.例如中国专利公开的一种蓝宝石硅棒的切割治具(cn202439138u)，设置在一具有金刚线的切片机上，承载一具有平面侧壁的蓝宝石硅棒，包括一黏合蓝宝石硅棒的平面侧壁的横梁以及固定在所述横梁两端的转轴部，在切割作业中，依据预先设置的转速及垂向下移速度旋转并下移所述工件治具，当所述工件治具的横梁触碰到所述金刚线时换向旋转，同时随着所述蓝宝石硅棒切割深度的递增所述工件治具的转角递减，直至切割结束。
4.现有的切割设备在对蓝宝石晶棒进行加工时，需要先对蓝宝石晶棒进行定位。一般采用的方法是，通过人工将蓝宝石晶棒平面侧通过粘结的方式固定在基材上，然后将基材定位在工作台上，对蓝宝石晶棒切割。这种采用人工对蓝宝石晶棒粘结、定位的方式在效率低，精度低的问题，每次将基材定位装夹在工作台上后，还需要微调基准，才能达到蓝宝石晶棒切割精度要求。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供一种蓝宝石晶棒切割气动抓手，提高蓝宝石晶棒抓取精度和加工效率。
6.本发明通过以下技术方案实现：一种蓝宝石晶棒切割气动抓手，包括基板，所述基板的两侧延伸出向下倾斜的翼板，两个翼板纵向对称布置；所述翼板下铰接有连杆，连杆下端铰接有弧形的抓板；所述抓板的下端固定有用于夹取晶棒的摩擦条，抓板的上端铰接有气缸ⅰ；两个所述气缸ⅰ纵向对称固定在基板上，两个气缸ⅰ活塞杆之间通过连接杆固定连接；所述基板轴心线上开设有两条横通槽，两个横通槽横向对称布置；所述横通槽中滑动安装有滑块，两个滑块连接有气缸ⅱ；所述滑块上固定有竖向的气缸ⅲ，气缸ⅲ活塞杆下端顶在晶棒上；两个所述气缸ⅲ的小腔连通外界，两个气缸ⅲ的大腔共同连接一个压力箱。
7.其进一步是：所述翼板下铰接有一对所述连杆，两个连杆沿着对应的翼板、抓板的中心线对称；所述气缸ⅰ位于对应的翼板、抓板的中心线上。
8.所述基板上固定有一对套筒；所述气缸ⅰ套装在套筒中，气缸ⅰ的缸筒外固定有连接法兰ⅰ，连接法兰ⅰ与套筒上端面通过螺栓连接。
9.所述摩擦条是圆柱杆，圆柱杆一侧具有插条；所述抓板的下端开设有插槽，摩擦条的插条配合嵌入在抓板下端的插槽中；在所述抓板下端通过螺纹连接安装有用于对摩擦条的插条定位的紧固螺钉。
10.所述气缸ⅲ为双出杆气缸，气缸ⅲ固定在基板上两个横通槽中间的位置，气缸ⅲ的两端分别与两个滑块连接。
11.所述滑块中心开设有通孔；所述气缸ⅲ套装在滑块中心孔中，气缸ⅲ的缸筒外固定有连接法兰ⅲ，连接法兰ⅲ与滑块上端面通过螺栓连接。
12.所述基板上方设置有与基板同中心布置的法兰盘；所述法兰盘通过立柱与基板固定连接，法兰盘周边开设有连接孔。
13.所述压力箱的容积是两个所述气缸ⅲ大腔容积之和的50倍以上。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.通过两个间距可调的气缸ⅲ来适应不同长度的晶棒，气缸ⅲ的活塞杆抵在晶棒上确保夹持过程中稳定性；
16.两个气缸ⅲ的大腔与压力箱连通，气缸大腔的容积相对于压力箱很小，使得气缸ⅲ活塞杆在整个行程中其大腔压力基本不变，也就是气缸ⅲ活塞杆提供的压力是一直是稳定的；
17.抓板设置可更换式的摩擦条，便于对抓板维护，确保抓板提供稳定的夹紧力，防止晶棒打滑脱落；
18.抓手对晶棒圆形面部分进行夹持，确保晶棒水平面不受干扰，便于操作晶棒与基材结合或直接将晶棒水平面放置与加工治具上，对晶棒进行加工，提高晶棒加工效率。
附图说明
19.图1是本发明主视图；
20.图2是本发明左视图；
21.图3是图2中a处的放大图
22.图4是本发明俯视图；
23.图中：1、套筒；2、气缸ⅰ；2-1、连接法兰ⅰ；3、连杆；4、抓板；4-1、插槽；4-2、紧固螺钉；5、摩擦条；5-1、插条；6、晶棒；7、连接杆；8、滑块；9、气缸ⅲ；9-1、连接法兰ⅲ；10、基板；10-1、翼板；10-2、横通槽；11、气缸ⅱ；12、立柱；13、法兰盘。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.结合图1至图4所示，一种蓝宝石晶棒切割气动抓手，基板10是一块矩形板，基板10的两侧延伸出向下倾斜的翼板10-1，两个翼板10-1纵向对称布置。基板10上方设置有与基板10同中心布置的法兰盘13。法兰盘13通过立柱12与基板10固定连接，法兰盘13周边开设有连接孔，用于与机械手连接。
26.以一侧的翼板10-1说明：
27.翼板10-1下铰接一对连杆3，两个连杆3下端铰接弧形的抓板4。翼板10-1与抓板4中心线重合，两个连杆3沿着翼板10-1、抓板4的中心线对称。抓板4的下端固定有用于夹取
晶棒6的摩擦条5，抓板4的上端铰接有安装在基板10上的气缸ⅰ2。
28.结合图2和图4所示，基板10上固定有一对纵向对称的竖向套筒1。气缸ⅰ2套装在套筒1中，气缸ⅰ2的缸筒外固定有连接法兰ⅰ2-1，连接法兰ⅰ2-1与套筒1上端面通过螺栓连接。气缸ⅰ2的活塞杆竖直向下，两个气缸ⅰ2活塞杆之间通过连接杆7固定连接。气缸ⅰ2位于对应的翼板10-1、抓板4的中心线上，其活塞杆端与翼板10-1上端中心铰接。
29.结合图3所示，述摩擦条5是圆柱杆，圆柱杆一侧具有插条5-1。抓板4的下端开设有插槽4-1，摩擦条5的插条5-1配合嵌入在抓板4下端的插槽4-1中。在抓板4下端通过螺纹连接安装有用于对摩擦条5的插条5-1定位的紧固螺钉4-2。抓板4设置可更换式的摩擦条，便于对抓板4维护，确保抓板4提供稳定的夹紧力，防止晶棒6打滑脱落。
30.结合图1、图2和图4所示，基板10轴心线上开设有两条横通槽10-2，两个横通槽10-2横向对称布置。横通槽10-2中滑动安装有滑块8。滑块8中心开设有通孔，气缸ⅲ9竖直套装在滑块8中心孔中，气缸ⅲ9的缸筒外固定有连接法兰ⅲ9-1，连接法兰ⅲ9-1与滑块8上端面通过螺栓连接。气缸ⅲ9为双出杆气缸，气缸ⅲ9固定在基板10上两个横通槽10-2中间的位置，气缸ⅲ9的两端分别与两个滑块8连接。使用时，过气缸ⅲ9的伸缩调整两个气缸ⅲ9的间距，适应不同长度的晶棒6，然后将气缸ⅲ9活塞杆下端顶在晶棒6上，保证抓板4在夹持晶棒6过程中的稳定性。
31.两个气缸ⅲ9的小腔连通外界，不提供压力；两个气缸ⅲ9的大腔共同连接一个压力箱。压力箱的容积是两个气缸ⅲ9大腔容积之和的50倍以上，气缸大腔的容积相对于压力箱很小，使得气缸ⅲ9活塞杆在整个行程中其大腔压力基本不变，也就是气缸ⅲ9活塞杆提供的压力是一直是稳定的。通过改变压力箱的压力，可以调节气缸ⅲ9活塞杆提供的压力大小。
32.本实施例中，气动抓手机械手连接，气动抓手垂直接触基准面，此时气动抓手的高度为基准高度；将晶棒6下平面放置在基准面上，通过气缸ⅱ11调整两气缸ⅲ间距；气动抓手垂直接近晶棒6，气缸ⅲ9接触晶棒6时气动抓手的高度减去基准高度即为晶棒6高度；根据晶棒6的高度，气动抓手下降一定距离，气缸ⅲ9被压缩；然后气缸ⅰ2收缩，抓板4合拢夹持晶棒6中部靠下位置；
33.该气动抓手对晶棒圆形面部分进行夹持，确保晶棒水平面不受干扰，便于操作晶棒与基材结合或直接将晶棒水平面放置与加工治具上，对晶棒进行加工，提高晶棒加工效率。
34.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。