[发明专利]一种真空机械手臂加工方法

说明书

本发明公开了一种真空机械手臂加工方法，包括如下步骤：对坯料进行粗加工形成半精成品，在外缘预留若干工艺搭子，并在工艺搭子上加工出螺栓孔；在底板上设置与机械手臂内孔适配的定位块，将机械手臂通过定位块定位在底板上后，通过在螺栓孔中设置底板螺栓将半精成品固定在底板上，进行端面及内腔的精加工；在端面上设置压板，通过压板与定位块的固定连接将机械手臂固定在底板上后，卸下螺栓孔中的底板螺栓，进行外形精加工的同时去除工艺搭子。本发明只需一次定位，减少了现有技术多次装夹造成产品弹性变形和表面接刀痕及重复定位造成的误差；热处理释放加工内应力，减少后续加工产品内应力变形，使产品满足了加工精度要求。

技术领域

本发明涉及机械制造领域，尤其涉及一种真空机械手臂加工方法。

背景技术

真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人，主要应用于半导体工业中，实现晶圆在真空腔室内的传输。真空机械手臂是真空机器人关键零部件之一，是机器人执行动作的重要载体。机器人执行高精度动作主要依赖于机械误差，所以材料需要强度高，质量轻，而且对加工精度、工艺要求非常高。机械手臂两端大小不一，外缘具有斜边，并且由整块矩形材料加工而成，产品型腔内壁薄，侧壁和底壁厚度不一致，产品平面度，精度孔及安装孔尺寸要求高。现有技术利用精密虎钳加工配合仿形钳口加工，由于虎钳夹紧斜边的同时对产品有侧推力，加工后松开虎钳，产品具有反向的弹性变形，造成加工后的产品变形，因此平面度较差，垂直度、尺寸精度难以保证；另外由于端面平面度要求，现有技术需要在无压紧力作用下，进行硅胶固定产品加工端面，而硅胶黏结的不稳定，容易造成产品移动及变形，尺寸精度难以保证，造成成品一次性合格率低。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种双斜面零件的工装夹具”，其公开号CN206343934U，包括工装本体，所述的工装本体上开有与双斜面零件相适配的V形槽，双斜面零件的一个斜面上具有特征凹槽A且另一个斜面具有特征凹槽B，在与特征凹槽A相对应的工装本体上开有至少比特征凹槽A大的通槽A，在与特征凹槽B相对应的工装本体上开有至少比特征凹槽B大的通槽B，所述的工装本体的两侧设有锁定块，锁定块上设有四个圆柱销，在工装本体两侧面设置有与圆柱销相对应的圆形孔，锁定块上设有锁定凸台，锁定凸台上开有与双斜面零件侧面相适配的仿形槽。该实用新型产品外缘具有两个斜面，通过仿形夹钳固定产品，其不足之处是，仿形夹钳松开后产品具有反向的弹性变形，造成加工后的产品变形，因此平面度较差，垂直度、尺寸精度难以保证。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的真空机械手臂加工易变形，平面度、垂直度等精度难以保证的问题，提供一种真空机械手臂加工方法，产品不易变形，平面度和垂直度均能保证较高精度。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种真空机械手臂加工方法，包括如下步骤：

S1.对机械手臂坯料进行粗加工形成半精成品，在半精成品外缘预留若干工艺搭子，并在工艺搭子上加工出螺栓孔；

S2.在底板上设置与机械手臂内孔适配的定位块，将机械手臂通过定位块定位在底板上后，通过在所述螺栓孔中设置底板螺栓将半精成品固定在底板上，然后进行端面及内腔的精加工；

S3.完成步骤S2后，在端面上设置压板，通过压板与定位块的固定连接将机械手臂固定在底板上后，卸下所述螺栓孔中的底板螺栓，进行外形精加工的同时去除工艺搭子。

本发明的特点在于设置了与机械手臂内孔适配的定位块，通过内孔与定位块的插接配合对机械手臂进行水平方向上的定位，然后通过螺栓与预留的工艺搭子配合将机械手臂固定在底板上，实现竖直方向上的定位，由于机械手臂仅受到竖直方向上的压力，避免了夹钳对斜面形成侧推力，避免了产品的弹性变形，此时能够对机械手臂的上端面及内腔进行精加工，保证高水准的平面度和垂直度；最后在不移动定位块的情况下通过在上端面设置压板将部分精加工的机械手臂压紧在底板上，竖直方向仍保证定位，此时卸下工艺搭子上的螺栓也不会导致产品移位，对外形的精加工让位，在加工的同时能够同时去除工艺搭子。该工艺只需一次定位的同时，减少了原有夹具多次装夹造成产品弹性变形和表面接刀痕及重复定位造成的误差。