[发明专利]一种高速恒力浮动石英坩埚倒角砂轮装置

说明书

本发明提供一种高速恒力浮动石英坩埚倒角砂轮装置，包括倒角砂轮装置，倒角砂轮装置包括一倒角砂轮，倒角砂轮安装在一电主轴上，电主轴安装在一气动浮动装置上，气动浮动装置与一六轴机器人臂连接；倒角砂轮是一圆盘状结构，且倒角砂轮的外边缘呈45°斜角。本发明专利设计了一种高速的45°斜角的倒角砂轮，安装于电主轴之上，电主轴再安装在一个气动浮动装置之上，气动浮动装置安装到六轴机器人臂上，实现多品种坩埚柔性加工。并且没有明显崩边现象，倒角面表面光洁、无波浪，效果良好，可以实现多品种批量自动化生产。浮动机构可以实现恒力研磨倒角，满足坩埚圆度普遍在2mm‑4mm仍然可以实现均匀倒角，实现多品种坩埚内外倒角柔性生产。

技术领域

本发明涉及石英坩埚领域，具体涉及一种高速恒力浮动石英坩埚倒角砂轮装置。

背景技术

石英坩埚应用于太阳能和半导体领域单晶炉拉晶，属于耗材，使用量较大，石英坩埚由于采用的熔融法生产，口部呈现飞边，壁厚不均匀、喇叭口、缩口等形状，需要采用金刚石割刀进行割断，脆性材料割断之后会出现或多或少的崩边、缺口。然后采用工具进行倒角，传统的卧式车床改造类机床加工采用内倒角砂轮和割断刀同步进行，切割倒角后留下或多或少的崩边，甚至因为坩埚圆度偏差超过3mm，局部无法倒角的现象，然后采取人工角磨机进行打磨修整。外倒角直接采用角磨机进行打磨。这种方式加工效率不高，且高度依赖工人技能，加工出来的产品一致性较差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高速恒力浮动石英坩埚倒角砂轮装置，以解决上述至少一种技术问题。

本发明的技术方案是：一种高速恒力浮动石英坩埚倒角砂轮装置，包括倒角砂轮装置，其特征在于，所述倒角砂轮装置包括一倒角砂轮，所述倒角砂轮安装在一电主轴上，所述电主轴安装在一气动浮动装置上，所述气动浮动装置与一六轴机器人臂连接；

所述倒角砂轮是一圆盘状结构，且所述倒角砂轮的外边缘呈45°斜角，倒角砂轮装置的工作方向朝向石英坩埚。

本发明专利设计了一种高速的45°斜角的倒角砂轮，安装于电主轴之上，电主轴再安装在一个气动浮动装置之上，气动浮动装置安装到六轴机器人臂上，实现多品种坩埚柔性加工。并且没有明显崩边现象，倒角面表面光洁、无波浪，效果良好，可以实现多品种批量自动化生产。本发明专利可以应用于自动倒角，解决了人工倒角严重依赖个人经验技能，采取徒手感知崩边，然后角磨机人工修磨的方式，解决了人工修磨一致性差、劳动强度大问题。砂轮安装于高速电主轴之上，实现高速光洁的倒角。浮动机构可以实现恒力研磨倒角，满足坩埚圆度普遍在2mm-4mm仍然可以实现均匀倒角。倒角装置安装于六轴机器人手臂之上，实现多品种坩埚内外倒角柔性生产。

进一步优选，所述斜角砂轮采用直径在60-100、厚度在5mm-8mm的140#金刚砂烧结。较小的转动惯量适合于高速倒角，磨削表面光洁度好，无波浪和无崩边。

进一步优选，所述斜角砂轮采用直径φ80、厚度6mm的140#金刚砂烧结。

进一步优选，所述电主轴的转速在6000rpm-12000rpm之间，石英坩埚转速在5-8rpm之间。结合气动浮动机构，可以实现脆性材料石英坩埚跳动3mm情况下做C3均匀倒角，并且不崩边和波浪起伏，表面光洁，在机器人柔性条件下，可以实现多规格的浮动倒角。

进一步优选，所述电主轴转速优选为8000rpm。

进一步优选，所述电主轴是防水性电主轴。采用工艺转速在加工能力强。

进一步优选，所述气缸恒力浮动机构浮动范围±5mm。可以适应适应坩埚圆度在4mm范围的均匀倒角。

进一步优选，所述气缸恒力浮动机构的压缩空气经过过滤减压单元后进入电气比例阀，软件设定所需压力，经过三点阀控制气缸的进出方向，实现气缸双向恒力±7.5可以浮动，可以进行坩埚内外倒角。